JP5544873B2 - スイッチング素子の駆動装置 - Google Patents
スイッチング素子の駆動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5544873B2 JP5544873B2 JP2009294721A JP2009294721A JP5544873B2 JP 5544873 B2 JP5544873 B2 JP 5544873B2 JP 2009294721 A JP2009294721 A JP 2009294721A JP 2009294721 A JP2009294721 A JP 2009294721A JP 5544873 B2 JP5544873 B2 JP 5544873B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- switching element
- switching
- state
- control terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 7
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
Description
以下、本発明にかかるパワースイッチング素子の駆動装置をハイブリッド車に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第4の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第5の実施形態について、先の第4の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第6の実施形態について、先の第4の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第7の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第8の実施形態について、先の第7の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
以下、第9の実施形態について、先の第8の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
<遅延信号生成手段について>
遅延信号生成手段としては、操作信号gを入力とし、これを遅延させる手段に限らない。例えば、操作信号gがオン指令信号となることをトリガとして計時動作を行うタイマを備え、タイマの値が閾値を超えるタイミングを指定するものであってもよい。
<電圧変更手段について>
電圧変更手段としては、遅延回路50を備えて構成されるものに限らない。例えば、先の第4、5の実施形態において遅延回路50を省いて構成してもよい。また、先の第6の実施形態において、遅延回路50を省き、操作信号gがオン指令信号となってからコンパレータ60の出力が2度論理「H」となることに基づき、ミラー期間の終了を検出する手段を構成してもよい。
<過電流判断手段について>
過電流判断手段としては、パワースイッチング素子Swのセンス端子Stの微少電流によるシャント抵抗の電圧降下量と基準電圧Vrefとを比較することで過電流の有無を判断する手段に限らない。例えば、パワースイッチング素子Swの入力端子および出力端子間の電圧降下量をパワースイッチング素子Swを流れる電流と相関を有するパラメータとして用いて、この値と閾値とを比較することで過電流の有無を判断する手段であってもよい。
<駆動対象となるスイッチング素子について>
駆動対象となるIGBTとしては、これに逆並列に接続される態様にてこれと同一半導体基板に併設されたフリーホイールダイオードが設けられた半導体デバイスを構成するものに限らない。また、IGBTにも限らず、例えば、スーパージャンクションMOS電界効果トランジスタや、シリコンカーバイト(SiC)にて構成されるMOS電界効果トランジスタ等の電界効果トランジスタであってもよい。なお、MOS電界効果トランジスタを駆動対象として採用する場合、Nチャネルのトランジスタに限らず、Pチャネルのトランジスタであってもよい。なお、Pチャネルトランジスタの場合、オフ状態からオン状態への切替処理期間の途中で直列接続させる電圧生成手段の数を低減することで、導通制御端子の電位を出力端子の電位側へと更に近づけるようにしてもよい。
<充電用スイッチング素子および充電用抵抗体について>
充電用スイッチング素子および充電用抵抗体としては、単一または一対の電気経路を構成するものに限らない。例えば3つ以上の電気経路を構成するものであってもよい。この際、充電用の電気経路の抵抗値を小さくする期間は、ミラー期間以前に限らず、ミラー期間の終了時以降の期間であってもよい。
<そのほか>
上記第8の実施形態に対する第9の実施形態の変更点によって、第7の実施形態を変更してもよい。
Claims (10)
- 電圧制御形のスイッチング素子の導通制御端子に該スイッチング素子をオン状態とするための電圧を印加する電圧印加手段と、該電圧印加手段と前記導通制御端子との間を開閉する開閉手段とを備え、前記開閉手段を操作することで前記スイッチング素子を駆動するスイッチング素子の駆動装置において、
前記電圧印加手段は、複数の電圧生成手段と、前記スイッチング素子の出力端子および前記導通制御端子間に直列接続される前記電圧生成手段の数を可変設定する可変手段とを備え、
前記可変手段を操作することで、前記スイッチング素子のオフ状態からオン状態への切り替えに際し、前記導通制御端子に印加する電圧を、前記スイッチング素子がオフ状態からオン状態に切り替わる閾値電圧よりも前記オン状態側の第1電圧とした後、該第1電圧よりも前記オン状態側の第2電圧に切り替える電圧変更手段を更に備え、
前記電圧変更手段は、前記スイッチング素子の操作信号がオン状態への切り替えを指示するタイミングに対して遅延したタイミングを指示する遅延信号を生成する遅延信号生成手段、及び前記スイッチング素子のミラー期間の終了を検出する終了検出手段を備え、前記遅延信号によって規定された遅延時間が経過して且つ前記ミラー期間の終了が検出されることで、前記導通制御端子に印加する電圧を前記第1電圧から前記第2電圧へと切り替えることを特徴とするスイッチング素子の駆動装置。 - 前記可変手段を操作することで、前記スイッチング素子のスイッチング状態のオフ状態からオン状態への切り替え処理期間において、前記直列接続される電圧生成手段の数を増加させる増加操作手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子の駆動装置。
- 前記遅延信号生成手段は、前記操作信号を入力として前記遅延信号を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載のスイッチング素子の駆動装置。
- 前記スイッチング素子を流れる電流が過度に大きくなるか否かを判断する過電流判断手段を更に備え、
前記遅延信号による遅延時間は、前記過電流判断手段による過電流の判断に要する時間以上に設定されることを特徴とする請求項3に記載のスイッチング素子の駆動装置。 - 前記過電流判断手段により前記スイッチング素子を流れる電流が過度に大きくなると判断される場合、前記電圧変更手段による前記切り替えを禁止する禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項4記載のスイッチング素子の駆動装置。
- 前記終了検出手段は、前記導通制御端子の電圧と終了判定電圧とを比較する比較手段を備え、該比較手段の比較結果を前記ミラー期間の終了の有無の検出結果を示す信号とすることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のスイッチング素子の駆動装置。
- 前記スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記終了検出手段は、前記温度検出手段によって検出される温度に応じて前記終了判定電圧を可変設定することを特徴とする請求項6記載のスイッチング素子の駆動装置。 - 前記終了検出手段は、前記導通制御端子の電圧の変化を検出する手段を備え、該変化が検出されることに基づき前記ミラー期間の終了を検出することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のスイッチング素子の駆動装置。
- 前記電圧印加手段は、前記スイッチング素子がオフ状態からオン状態に切り替わる閾値電圧よりも前記オフ状態とする電圧側の電圧であるプレ電圧を生成するプレ電圧生成手段と、前記閾値電圧よりも前記オン状態とする電圧側の電圧であるポスト電圧を生成するポスト電圧生成手段とを備え、
前記開閉手段は、前記導通制御端子と前記電圧印加手段との間を開閉する複数の開閉手段を備え、
前記スイッチング素子のスイッチング状態をオフ状態からオン状態に切り替えるに際し、前記開閉手段を操作することで、前記プレ電圧生成手段と前記導通制御端子との接続状態を実現した後、前記ポスト電圧生成手段と前記導通制御端子との接続状態へと切り替える手段をさらに備え、
前記プレ電圧生成手段と前記導通制御端子との接続に際しての抵抗値の方が前記ポスト電圧生成手段と前記導通制御端子との接続に際しての抵抗値よりも小さいことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動装置。 - 前記スイッチング素子は、高電位側のスイッチング素子および低電位側のスイッチング素子の直列接続体を備える電力変換回路における前記直列接続体を構成するスイッチング素子であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009294721A JP5544873B2 (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | スイッチング素子の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009294721A JP5544873B2 (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | スイッチング素子の駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011135731A JP2011135731A (ja) | 2011-07-07 |
JP5544873B2 true JP5544873B2 (ja) | 2014-07-09 |
Family
ID=44347868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009294721A Active JP5544873B2 (ja) | 2009-12-25 | 2009-12-25 | スイッチング素子の駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5544873B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5776585B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2015-09-09 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動装置 |
JP5447575B2 (ja) | 2012-04-23 | 2014-03-19 | 株式会社デンソー | 駆動装置 |
JP5811028B2 (ja) * | 2012-05-17 | 2015-11-11 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動回路 |
US9461640B2 (en) | 2012-12-21 | 2016-10-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Switching element drive circuit, power module, and automobile |
JP6094410B2 (ja) * | 2013-07-12 | 2017-03-15 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動回路 |
JP6234131B2 (ja) * | 2013-09-19 | 2017-11-22 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
ES2690329T3 (es) * | 2013-09-25 | 2018-11-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Dispositivo de conmutación, dispositivo de conversión de potencia y dispositivo de accionamiento de motor |
JP6197685B2 (ja) * | 2014-02-19 | 2017-09-20 | 株式会社デンソー | ゲート駆動回路 |
JP2015171226A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 三菱電機株式会社 | インバータ装置及び空気調和機 |
JP2024043151A (ja) * | 2022-09-16 | 2024-03-29 | 株式会社 日立パワーデバイス | 半導体スイッチング素子のゲート駆動回路、電動機制御システムおよび半導体装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4023336B2 (ja) * | 2003-02-20 | 2007-12-19 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の駆動方法および装置 |
JP2009050118A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Fuji Electric Systems Co Ltd | ゲート駆動回路の制御方法 |
JP2009071956A (ja) * | 2007-09-12 | 2009-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | ゲート駆動回路 |
JP5129582B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2013-01-30 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 負荷駆動診断装置およびその制御方法 |
-
2009
- 2009-12-25 JP JP2009294721A patent/JP5544873B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011135731A (ja) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5544873B2 (ja) | スイッチング素子の駆動装置 | |
JP5029678B2 (ja) | スイッチング素子の駆動装置 | |
JP5344056B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5500192B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP6724706B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5776721B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5712986B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5146555B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5562702B2 (ja) | 電力変換システムの放電制御装置 | |
JP5754414B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動装置 | |
JP6011442B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5846152B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
JP6954013B2 (ja) | 判定装置 | |
JP5621605B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5724397B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5223758B2 (ja) | 電力変換回路の駆動回路 | |
JP5673634B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5200975B2 (ja) | 電力変換回路の電流検出装置 | |
JP2011010441A (ja) | パワースイッチング素子の駆動装置 | |
JP5939095B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 | |
JP6384300B2 (ja) | 電力変換回路の駆動装置 | |
JP6044476B2 (ja) | 駆動対象スイッチング素子の駆動回路 | |
JP5786392B2 (ja) | スイッチング素子の駆動回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130702 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140304 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140320 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140415 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140428 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5544873 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |