JP5776658B2 - 半導体駆動装置 - Google Patents
半導体駆動装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5776658B2 JP5776658B2 JP2012209985A JP2012209985A JP5776658B2 JP 5776658 B2 JP5776658 B2 JP 5776658B2 JP 2012209985 A JP2012209985 A JP 2012209985A JP 2012209985 A JP2012209985 A JP 2012209985A JP 5776658 B2 JP5776658 B2 JP 5776658B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- overcurrent
- drive device
- circuit
- semiconductor
- 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
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
- H03K17/162—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/163—Soft switching
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
- H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch
Description
スイッチング素子の第1の主電極と第2の主電極との間に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出されたとき、前記スイッチング素子のゲートと所定の基準電位との間を導通させて前記ゲートと前記第1の主電極との間に印加される制御電圧を低下させ、前記スイッチング素子をオフさせる第1の制御手段と、
前記ゲートと前記第2の主電極との間の帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流を検出する検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出され且つ前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流が前記検出手段により検出されたとき、前記ゲートと前記基準電位との間の抵抗値を低くする第2の制御手段とを備える、半導体駆動装置を提供するものである。
スイッチング素子の第1の主電極と第2の主電極との間に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出されたとき、前記スイッチング素子のゲートと前記第1の主電極との間に印加される制御電圧を低下させ、前記スイッチング素子をオフさせる第1の制御手段と、
前記ゲートと前記第2の主電極との間の帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流を検出する検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出され且つ前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流が前記検出手段により検出されたとき、前記制御電圧の減少速度を速くする第2の制御手段とを備える、半導体駆動装置を提供するものである。
図1は、本発明の一実施形態である半導体駆動装置10の構成を示したブロック図である。半導体駆動装置10は、スイッチング素子20を駆動する回路であって、ゲート駆動回路30と、短絡検出回路40と、ソフトシャットダウン回路50と、抵抗R1と、ゲート電位変更回路60とを備えるものである。半導体駆動装置10は、集積回路によって構成されてもよいし、ディスクリート部品によって構成されてもよい。
図3は、図1の半導体駆動装置10の一具体例である半導体駆動装置11の構成を示した回路図である。図1の構成と同様の構成についての説明は省略又は簡略する。
表1は、半導体駆動装置11の各素子の状態を示した図である。S1は、トランジスタ41のオン/オフの状態を表し、S2は、MOSFET62のオン/オフの状態を表し、S3は、トランジスタ61のオン/オフの状態を表し、S4は、MOSFET52のオン/オフの状態を表す。
図4は、図1の半導体駆動装置10の一変形例である半導体駆動装置12の構成を示した回路図である。半導体駆動装置12は、図3の半導体駆動装置11の抵抗R1をダイオードD1に置き換えたものである。図1,図3の構成と同様の構成についての説明は省略又は簡略する。
図5は、図1の半導体駆動装置10の一具体例である半導体駆動装置13の構成を示したブロック図である。図1の半導体駆動装置10は、IGBT又はNチャネル型のMOSFETを駆動及び保護する回路であるのに対し、図5の半導体駆動装置13は、Pチャネル型のMOSFET22を駆動及び保護する回路である。図1,図3,図4の構成と同様の構成についての説明は省略又は簡略する。
20 スイッチング素子
21 IGBT
22 MOSFET
30 ゲート駆動回路
40 短絡検出回路
50 ソフトシャットダウン回路
60 ゲート電位変更回路
70,71,72,73 電流経路
Ires 帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流
Cres 帰還容量
Claims (11)
- スイッチング素子の第1の主電極と第2の主電極との間に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出されたとき、前記スイッチング素子のゲートと所定の基準電位との間を導通させて前記ゲートと前記第1の主電極との間に印加される制御電圧を低下させ、前記スイッチング素子をオフさせる第1の制御手段と、
前記ゲートと前記第2の主電極との間の帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流を検出する検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出され且つ前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流が前記検出手段により検出されたとき、前記ゲートと前記基準電位との間の抵抗値を低くする第2の制御手段とを備える、半導体駆動装置。 - 前記第2の制御手段は、前記第1の制御手段が前記抵抗値を低下させる場合よりも低い値に前記抵抗値を低下させる、請求項1に記載の半導体駆動装置。
- 前記第2の制御手段は、
前記抵抗値を前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流の検出によって低くする第1の半導体素子と、
前記第1の半導体素子が前記抵抗値を低くすることを前記過電流の検出によって許可する第2の半導体素子とを有する、請求項1又は2に記載の半導体駆動装置。 - 前記第1の半導体素子は、前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流により生ずる電位差が印加されることによって前記抵抗値を低くする素子であり、
前記第2の半導体素子は、前記電位差が前記第1の半導体素子に印加されることを制御する素子である、請求項3に記載の半導体駆動装置。 - 前記電位差は、前記ゲートに接続される素子によって生ずる電圧である、請求項4に記載の半導体駆動装置。
- 前記第1の半導体素子は、前記素子の両端に接続される素子であり、
前記第2の半導体素子は、前記素子の一端と前記第1の半導体素子との間に挿入される素子である、請求項5に記載の半導体駆動装置。 - 前記第2の制御手段は、前記過電流が前記過電流検出手段により検出され且つ前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流が前記検出手段により検出されたとき、前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流により生ずる電位差によって前記抵抗値を低くする、請求項1に記載の半導体駆動装置。
- 前記第2の制御手段は、前記電位差がベース−エミッタ間に印加されるトランジスタを有し、前記トランジスタのオンにより前記抵抗値を低くする、請求項7に記載の半導体駆動装置。
- スイッチング素子の第1の主電極と第2の主電極との間に流れる過電流を検出する過電流検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出されたとき、前記スイッチング素子のゲートと前記第1の主電極との間に印加される制御電圧を低下させ、前記スイッチング素子をオフさせる第1の制御手段と、
前記ゲートと前記第2の主電極との間の帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流を検出する検出手段と、
前記過電流が前記過電流検出手段により検出され且つ前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流が前記検出手段により検出されたとき、前記制御電圧の減少速度を速くする第2の制御手段とを備える、半導体駆動装置。 - 前記第2の制御手段は、前記過電流が前記過電流検出手段により検出され且つ前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流が前記検出手段により検出されたとき、前記帰還容量の充電又は放電に伴い生ずる電流により生ずる電位差によって前記制御電圧の減少速度を速くする、請求項9に記載の半導体駆動装置。
- 前記第2の制御手段は、前記電位差がベース−エミッタ間に印加されるトランジスタを有し、前記トランジスタのオンにより前記制御電圧の減少速度を速くする、請求項10に記載の半導体駆動装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012209985A JP5776658B2 (ja) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 半導体駆動装置 |
US14/417,976 US9570905B2 (en) | 2012-09-24 | 2013-09-20 | Semiconductor drive apparatus |
DE112013004659.8T DE112013004659B4 (de) | 2012-09-24 | 2013-09-20 | Halbleiteransteuerungsvorrichtung |
PCT/JP2013/075468 WO2014046238A1 (ja) | 2012-09-24 | 2013-09-20 | 半導体駆動装置 |
CN201380049265.4A CN104704744B (zh) | 2012-09-24 | 2013-09-20 | 半导体驱动装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012209985A JP5776658B2 (ja) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 半導体駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014068071A JP2014068071A (ja) | 2014-04-17 |
JP5776658B2 true JP5776658B2 (ja) | 2015-09-09 |
Family
ID=50341539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012209985A Active JP5776658B2 (ja) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 半導体駆動装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9570905B2 (ja) |
JP (1) | JP5776658B2 (ja) |
CN (1) | CN104704744B (ja) |
DE (1) | DE112013004659B4 (ja) |
WO (1) | WO2014046238A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014210342A1 (de) * | 2014-06-02 | 2015-12-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Treiberschaltung zum Ansteuern einer Feldeffekttransistorstruktur |
DE112014006951T5 (de) * | 2014-09-11 | 2017-05-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Kurzschluss-Schutzschaltung für Halbleiterelemente vom Typ mit Lichtbogen-Selbstlöschung |
JP6358067B2 (ja) * | 2014-12-08 | 2018-07-18 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
JP6365278B2 (ja) * | 2014-12-09 | 2018-08-01 | 株式会社デンソー | 電力変換装置 |
WO2017141545A1 (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の過電流保護装置 |
US10071634B2 (en) * | 2016-03-22 | 2018-09-11 | Ford Global Technologies, Llc | Dynamic IGBT gate drive to reduce switching loss |
EP3229373A1 (en) * | 2016-04-06 | 2017-10-11 | Volke Andreas | Soft shutdown modular circuitry for power semiconductor switches |
JP6787044B2 (ja) * | 2016-10-29 | 2020-11-18 | 富士電機株式会社 | スイッチング電源装置 |
CN110073600B (zh) * | 2016-12-15 | 2023-10-17 | 三洋电机株式会社 | 半导体开关的控制装置、电源系统 |
DE102017214211A1 (de) * | 2017-08-15 | 2019-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Schaltung zur Ansteuerung eines Leistungshalbleitertransistors |
JP6992696B2 (ja) * | 2018-07-26 | 2022-01-13 | オムロン株式会社 | スイッチ回路及び電力変換装置 |
US10998897B2 (en) * | 2018-10-25 | 2021-05-04 | Nxp B.V. | Power switch over current protection system |
CN111371080B (zh) * | 2018-12-25 | 2022-08-30 | 上海睿驱微电子科技有限公司 | 一种具有过流限制功能的设备及其构建方法 |
JP7259570B2 (ja) * | 2019-06-10 | 2023-04-18 | 富士電機株式会社 | 駆動装置およびスイッチ装置 |
CN114303309A (zh) * | 2019-09-12 | 2022-04-08 | 欧姆龙株式会社 | 过流保护电路及开关电路 |
FR3101211B1 (fr) * | 2019-09-24 | 2021-11-05 | Commissariat Energie Atomique | Onduleur à source de courant muni d’un circuit de protection |
JPWO2023007569A1 (ja) * | 2021-07-27 | 2023-02-02 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6717785B2 (en) * | 2000-03-31 | 2004-04-06 | Denso Corporation | Semiconductor switching element driving circuit |
JP4295928B2 (ja) | 2001-05-28 | 2009-07-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体保護回路 |
JP2005006381A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Hitachi Ltd | スイッチング素子の駆動回路 |
JP4408761B2 (ja) * | 2004-07-15 | 2010-02-03 | Necエレクトロニクス株式会社 | ダイオード回路 |
EP2216905B1 (en) * | 2009-02-05 | 2012-08-29 | Abb Oy | Method of controlling an IGBT and a gate driver |
JP5315155B2 (ja) | 2009-07-23 | 2013-10-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 半導体素子制御装置、車載用電機システム |
JP2012034079A (ja) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Fuji Electric Co Ltd | 絶縁ゲート型デバイスの駆動回路 |
JP5533493B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-06-25 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
JP5724397B2 (ja) * | 2011-01-14 | 2015-05-27 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動回路 |
CN202231420U (zh) * | 2011-08-30 | 2012-05-23 | 东莞市精诚电能设备有限公司 | 一种保护完善的igbt驱动器 |
JP2013214875A (ja) | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
JP6070003B2 (ja) | 2012-09-20 | 2017-02-01 | 富士電機株式会社 | 半導体駆動装置 |
JP5660404B2 (ja) | 2013-03-05 | 2015-01-28 | 株式会社デンソー | 電子装置 |
-
2012
- 2012-09-24 JP JP2012209985A patent/JP5776658B2/ja active Active
-
2013
- 2013-09-20 US US14/417,976 patent/US9570905B2/en active Active
- 2013-09-20 WO PCT/JP2013/075468 patent/WO2014046238A1/ja active Application Filing
- 2013-09-20 DE DE112013004659.8T patent/DE112013004659B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2013-09-20 CN CN201380049265.4A patent/CN104704744B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014068071A (ja) | 2014-04-17 |
CN104704744A (zh) | 2015-06-10 |
US20150263514A1 (en) | 2015-09-17 |
DE112013004659T5 (de) | 2015-06-03 |
CN104704744B (zh) | 2016-08-24 |
US9570905B2 (en) | 2017-02-14 |
WO2014046238A1 (ja) | 2014-03-27 |
DE112013004659B4 (de) | 2016-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5776658B2 (ja) | 半導体駆動装置 | |
JP5293740B2 (ja) | 電力用半導体素子の駆動回路 | |
JP6197685B2 (ja) | ゲート駆動回路 | |
JP5761215B2 (ja) | ゲート駆動回路 | |
US9467138B2 (en) | Semiconductor apparatus | |
JP4779549B2 (ja) | 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動回路。 | |
JP2005269446A (ja) | 電圧駆動型半導体素子用駆動回路 | |
JP2003284318A (ja) | 電力用半導体素子の駆動回路 | |
JP6388039B2 (ja) | スイッチ回路及び電源システム | |
JP2014168093A (ja) | 電力用半導体装置 | |
JP2007221473A (ja) | スイッチング回路の駆動回路及びスイッチング回路 | |
JP2017079534A (ja) | ゲート制御回路 | |
JP2016167516A (ja) | 静電気保護回路 | |
JP2010130557A (ja) | ゲート駆動装置 | |
JP2014187543A (ja) | 半導体装置 | |
JP2020127267A (ja) | 過電流保護回路及びスイッチング回路 | |
JP4727360B2 (ja) | 絶縁ゲート型半導体素子のゲート回路 | |
CN111740387A (zh) | 短路保护电路及电机控制器 | |
JP5133648B2 (ja) | 電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置 | |
JP6070003B2 (ja) | 半導体駆動装置 | |
JP2016158126A (ja) | 遮断回路 | |
JP5562690B2 (ja) | 電源用逆流阻止回路 | |
JP3649154B2 (ja) | 過電流保護装置 | |
JP2015220876A (ja) | 駆動回路システム | |
JP2012253974A (ja) | ゲート駆動回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140227 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150420 |
|
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: 20150609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150622 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5776658 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
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 |