JP6394421B2 - 半導体スイッチング素子の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体スイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とする半導体スイッチング素子の駆動装置に関する。

この種の駆動装置としては、下記特許文献１に見られるように、半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴ）のスイッチング状態の切り替えに伴って生じるサージ電圧を抑制しつつ、スイッチング状態の切替速度を極力高くするものが知られている。詳しくは、この駆動装置は、トランスの２次側コイルの出力電圧を制御する電圧制御部と、２次側コイルの出力電圧を半導体スイッチング素子の導通制御端子（ゲート）に印加することにより、半導体スイッチング素子をオンオフする駆動回路とを備える定電圧駆動方式のものである。駆動回路は、２次側コイルの出力電圧の値に基づいて、半導体スイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変設定する機能を備えている。駆動回路は、第１の電圧システム（高圧システム）に備えられ、電圧制御部は、第１の電圧システムとは電気的に絶縁された第２の電圧システム（低圧システム）に備えられている。

上述した駆動装置によれば、２次側コイルの出力電圧を、スイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号として用いることができる。このため、駆動回路の電源を構成するトランスを利用して、低圧システムから高圧システムへと上記入力信号を伝達することができる。これにより、フォトカプラ等の絶縁手段を新たに追加することなく、上記入力信号を低圧システムから高圧システムに伝達することができる。

特許第４８４４６５３号公報

ところで、半導体スイッチング素子の駆動装置としては、上記定電圧駆動方式のものの他に、定電流駆動方式のものもある。定電流駆動方式の駆動装置は、半導体スイッチング素子をオフ状態からオン状態に切り替えるための電荷を定電流にて上記導通制御端子に充電する充電機能や、半導体スイッチング素子をオン状態からオフ状態に切り替えるための電荷を導通制御端子から定電流にて放電する放電機能を備えている。定電流駆動方式の駆動装置についても、フォトカプラ等の絶縁手段を新たに追加することなく、スイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号を低圧システムから高圧システムに伝達できる構成が望まれる。

本発明は、フォトカプラ等の絶縁手段を新たに追加することなく、スイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号を伝達できる定電流駆動方式の半導体スイッチング素子の駆動装置を提供することを主たる目的とする。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

本発明は、半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備え、前記駆動回路は、前記半導体スイッチング素子のスイッチング状態を切り替えるための電荷であって、前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるための電荷を、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流にて前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に充電する充電手段、及び前記スイッチング状態を切り替えるための電荷であって、前記電源を電力供給源としてオンされている前記半導体スイッチング素子をオフに切り替えるための電荷を、前記導通制御端子から定電流にて放電する放電手段のうち少なくとも一方を有する定電流駆動部（８２〜８６，８７〜９１等）と、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記スイッチング状態の切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含むことを特徴とする。

本発明では、充電手段及び放電手段のうち少なくとも一方を、駆動回路の定電流駆動部が有している。充電手段とは、半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるための電荷を、駆動回路に接続された電源を電力供給源として生成した定電流にて半導体スイッチング素子の導通制御端子に充電する手段のことである。放電手段とは、駆動回路に接続された電源を電力供給源としてオンされている半導体スイッチング素子をオフに切り替えるための電荷を、導通制御端子から定電流にて放電する手段のことである。

そして、本発明では、定電流駆動部において充電手段や放電手段で用いられる定電流の値と電源の電圧との関係に関する情報が規定情報として用意されている。駆動回路の速度可変部は、上記規定情報、及び検出した電源の電圧に基づいて、定電流駆動部において用いられる定電流の値を可変とする。これにより、半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変としたり、半導体スイッチング素子のオンからオフへの切替速度を可変としたりする。

このように、本発明によれば、定電流駆動方式の半導体スイッチング素子の駆動装置において、駆動回路に接続される電源の電圧を、半導体スイッチング素子のスイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号とすることができる。このため、駆動回路が第２の電圧システムに備えられる場合において、第２の電圧システムとは電気的に絶縁された第１の電圧システムから、第２電圧システムへと上記切替速度を可変とするための入力信号を、新たに絶縁手段を追加することなく伝達することができる。

ここで、定電流駆動部が充電手段を有する構成においては、駆動回路に接続された電源の電圧が変化する場合であっても、定電流駆動部により、導通制御端子の充電電流が定電流に調整される。このため、半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度の変更を電源の電圧によって指示する場合において、電源の電圧変化が半導体スイッチング素子の駆動に及ぼす影響を抑制することができる。

ちなみに、上述した定電圧駆動方式では、駆動回路に接続される電源の電圧が、半導体スイッチング素子の導通制御端子に直接印加される。このため、電源の電圧変化が半導体スイッチング素子の駆動に及ぼす影響が大きい。この影響を抑制すべく、上記特許文献１の図２には、駆動回路がレギュレータを備え、レギュレータにより、電源の電圧を調整して導通制御端子に印加することが示されている。ただし、レギュレータによって電圧調整すると、レギュレータにおける電力損失が増大するといった問題が生じ得る。また、レギュレータを駆動回路に備えると、駆動回路のコストが増大するといった問題が生じ得る。これに対し、本発明によれば、駆動回路が定電流駆動部を有するため、電源の電圧調整用の上記レギュレータを要しない。したがって、電力損失やコストが増大するといった問題を回避できる。

第１実施形態にかかる車載モータ制御システムの全体構成図。 絶縁電源の構成図。 駆動回路の構成図。 切替速度変更手法の概要を示す図。 第１定電流電源の出力電流値と電源電圧との関係の一例を示す図。 第２実施形態にかかる駆動回路の構成図。 切替速度変更手法の概要を示す図。 第１調整用抵抗体の抵抗値と電源電圧との関係の一例を示す図。 第３実施形態にかかる駆動回路の構成図。 切替速度変更手法の概要を示す図。 第４実施形態にかかる絶縁電源の構成図。 力行駆動時及び回生駆動時における昇降圧コンバータの動作の概要を示す図。

（第１実施形態）
以下、本発明にかかる半導体スイッチング素子の駆動装置を、車載主機として回転電機（モータジェネレータ）を搭載した車両に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、車両は、高圧バッテリ１０、昇降圧コンバータ２０、インバータ３０、モータジェネレータ４０、及び制御装置５０を備えている。

モータジェネレータ４０は、車載主機であり、図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。モータジェネレータ４０は、インバータ３０及び昇降圧コンバータ２０を介して、高圧バッテリ１０に電気的に接続されている。本実施形態では、モータジェネレータ４０として、３相のものを用いている。モータジェネレータ４０としては、例えば、永久磁石同期モータを用いることができる。また、高圧バッテリ１０は、例えば百Ｖ以上となる端子間電圧を有する蓄電池である。高圧バッテリ１０としては、例えば、リチウムイオン蓄電池や、ニッケル水素蓄電池を用いることができる。

昇降圧コンバータ２０は、第１コンデンサ２１、第２コンデンサ２２、リアクトル２３、及び上，下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎの直列接続体を備えている。詳しくは、第１コンデンサ２１には、高圧バッテリ１０が並列接続されている。第１コンデンサ２１の第１端には、リアクトル２３を介して各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎの接続点が接続されている。各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎの直列接続体には、第２コンデンサ２２が並列接続されている。昇降圧コンバータ２０は、インバータ３０からモータジェネレータ４０に交流電圧を出力する力行駆動時において、高圧バッテリ１０から出力された直流電圧を昇圧してインバータ３０に対して出力する機能を有する。また、昇降圧コンバータ２０は、モータジェネレータ４０から出力された交流電圧をインバータ３０で直流電圧に変換して昇降圧コンバータ２０に出力する回生駆動時において、インバータ３０から出力された直流電圧を降圧して高圧バッテリ１０に対して出力する機能を有する。ちなみに本実施形態では、各昇圧スイッチング素子とＳｃｐ，Ｓｃｎして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎには、各フリーホイールダイオードＤｃｐ，Ｄｃｎが逆並列に接続されている。

インバータ３０は、Ｕ，Ｖ，Ｗ相上アームスイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｖｐ，Ｓｗｐと、Ｕ，Ｖ，Ｗ相下アームスイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎとの直列接続体を３組備えている。各直列接続体は、第２コンデンサ２２に並列接続されている。各直列接続体の接続点には、モータジェネレータ４０のＵ，Ｖ，Ｗ相巻線の一端が接続されている。ちなみに本実施形態では、各スイッチング素子とＳｕｐ〜Ｓｗｎして、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用いており、具体的にはＩＧＢＴを用いている。各スイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｕｎ，Ｓｖｐ，Ｓｖｎ，Ｓｗｐ，Ｓｗｎには、各フリーホイールダイオードＤｕｐ，Ｄｕｎ，Ｄｖｐ，Ｄｖｎ，Ｄｗｐ，Ｄｗｎが逆並列に接続されている。なお、昇降圧コンバータ２０に代えて、インバータ３０が第２コンデンサ２２を備えていてもよい。

本実施形態にかかる制御システムは、第１電圧センサ４１、第２電圧センサ４２、相電流センサ４３、リアクトル電流センサ４４、及び水温センサ４５を備えている。第１電圧センサ４１は、第１コンデンサ２１の端子間電圧を検出する第１電圧検出手段であり、第２電圧センサ４２は、第２コンデンサ２２の端子間電圧を検出する第２電圧検出手段である。相電流センサ４３は、モータジェネレータ４０に流れる各相電流（３相固定座標系における電流）を検出する相電流検出手段である。なお、相電流センサ４３は、３相の電流のうち少なくとも２相の電流を検出できればよい。リアクトル電流センサ４４は、リアクトル２３に流れる電流を検出する。水温センサ４５は、昇降圧コンバータ２０及びインバータ３０を構成する各スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎ，Ｓｕｐ〜Ｓｗｎを冷却する冷却流体の温度を検出する。本実施形態において、冷却流体の温度は、各スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎ，Ｓｕｐ〜Ｓｗｎの温度と正の相関を有するものとする。

各センサの検出値は、制御装置５０に入力される。制御装置５０は、モータジェネレータ４０の制御量（例えば、トルク）をその指令値に制御すべく、昇降圧コンバータ２０及びインバータ３０を操作する。詳しくは、制御装置５０は、昇降圧コンバータ２０の各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎをオンオフするための駆動信号ｇｃｐ，ｇｃｎを生成し、各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎに対して個別に設けられた駆動回路Ｄｒに対して出力する。これにより、各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎがオンオフされる。本実施形態では、力行駆動時において、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎがオンオフされ、回生駆動時において、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐがオンオフされる。

制御装置５０は、インバータ３０の各スイッチング素子Ｓｕｐ，Ｓｕｎ，Ｓｖｐ，Ｓｖｎ，Ｓｗｐ，Ｓｗｎをオンオフすべく、駆動信号ｇｕｐ，ｇｕｎ，ｇｖｐ，ｇｖｎ，ｇｗｐ，ｇｗｎを、各スイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎに対して個別に設けられた駆動回路Ｄｒに対して出力する。ここで、上アーム側の駆動信号ｇｕｐ，ｇｖｐ，ｇｗｐと、対応する下アーム側の駆動信号ｇｕｎ，ｇｖｎ，ｇｗｎとは、互いに相補的な信号となっている。換言すれば、上アームスイッチング素子Ｓｕｐ、Ｓｖｐ，Ｓｗｐと、対応する下アームスイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎとは、交互にオンされる。

ちなみに本実施形態では、高圧バッテリ１０、昇降圧コンバータ２０、各駆動回路Ｄｒ、インバータ３０、及びモータジェネレータ４０が車載高圧システム（「第２の電圧システム」に相当）に備えられ、制御装置５０が、高圧システムと電気的に絶縁された車載低圧システム（「第１の電圧システム」に相当）に備えられている。

続いて、図２を用いて、高圧システムに備えられる各駆動回路Ｄｒに対して低圧システムから電力を供給する絶縁電源について説明する。なお、図２では、各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎに対応する駆動回路Ｄｒの図示を省略している。

図示されるように、本実施形態にかかる絶縁電源は、トランス６０と、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、制御用スイッチング素子６１）と、コンデンサ６２とを備えるフライバック式のスイッチング電源である。各駆動回路Ｄｒは、トランス６０を介して、低圧システムから電力が供給されることで動作する。ここで、各駆動回路Ｄｒは、各スイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎの出力端子（エミッタ）の電位に対して、導通制御端子（ゲート）の電位を所定以上とすることにより、各スイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎをオンさせる。なお、各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎを駆動する駆動回路Ｄｒに対しても、各スイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎを駆動する駆動回路Ｄｒと同様に、２次側コイル６０ｂから電力が供給される。

トランス６０の１次側コイル６０ａ及び制御用スイッチング素子６１の直列接続体には、低圧バッテリ６３及びコンデンサ６２のそれぞれが並列接続されている。１次側コイル６０ａ及びコンデンサ６２を含むループ回路は、制御用スイッチング素子６１によって開閉される。なお、低圧バッテリ６３は、その出力電圧が高圧バッテリ１０の出力電圧よりも低く設定されている。低圧バッテリ６３としては、例えば鉛蓄電池を用いることができる。

電圧制御部６４は、電圧検出部６５によって検出された電圧に基づいて、制御用スイッチング素子６１のオンオフ１周期に対するオン時間の比率（時比率）を操作することにより、トランス６０の２次側コイル６０ｂの出力電圧をフィードバック制御する。なお本実施形態において、電圧制御部６４及び制御用スイッチング素子６１が「操作手段」に相当する。

電圧検出部６５は、トランス６０の検出用コイル６０ｃ、検出用ダイオード６５ａ、検出用コンデンサ６５ｂ、第１抵抗体６５ｃ及び第２抵抗体６５ｄを備えている。検出用コイル６０ｃには、検出用ダイオード６５ａを介して検出用コンデンサ６５ｂが並列接続されている。検出用コンデンサ６５ｂには、第１，第２抵抗体６５ｃ，６５ｄの直列接続体が並列接続されている。第１，第２抵抗体６５ｃ，６５ｄは、検出用コイル６０ｃの両端の電圧（検出用コンデンサ６５ｂの端子間電圧）を分圧するものであり、第１，第２抵抗体６５ｃ，６５ｄの接続点の電圧が、２次側コイル６０ｂの出力電圧の検出値となる。すなわち、検出用コイル６０ｃの電圧と２次側コイル６０ｂの電圧とは、検出用コイル６０ｃと２次側コイル６０ｂとの巻数比に応じた一定の関係を有する。このため、検出用コイル６０ｃの両端の電圧を検出することで、２次側コイル６０ｂの両端の電圧を間接的に検出することができる。

電圧制御部６４は、誤差増幅器６４ａ（エラーアンプ）、基準電源６４ｂ、ＰＷＭコンパレータ６４ｃ、及びキャリア信号（例えば三角波信号）を出力するキャリア生成回路６４ｄを備えている。詳しくは、誤差増幅器６４ａの反転入力端子には、第１，第２抵抗体６５ｃ，６５ｄの接続点が接続されている。誤差増幅器６４ａの非反転入力端子には、基準電源６４ｂから出力される基準電圧Ｖｒｅｆが印加されている。本実施形態において、基準電源６４ｂは、基準電圧Ｖｒｅｆを可変設定可能に構成されている。誤差増幅器６４ａの出力信号は、ＰＷＭコンパレータ６４ｃの非反転入力端子に入力される。ＰＷＭコンパレータ６４ｃの反転入力端子には、キャリア生成回路６４ｄが接続されている。そして、ＰＷＭコンパレータ６４ｃの出力端子は、制御用スイッチング素子６１のゲートに接続されている。

こうした構成によれば、誤差増幅器６４ａの出力信号とキャリア信号との大小比較に基づき生成されたＰＷＭ信号が制御用スイッチング素子６１のゲートに入力される。これにより、２次側コイル６０ｂの出力電圧を、基準電圧Ｖｒｅｆに対応した目標電圧にフィードバック制御するように制御用スイッチング素子６１がオンオフされることとなる。

トランス６０の２次側コイル６０ｂは、各駆動回路Ｄｒに接続されている。なお本実施形態では、下アームスイッチング素子Ｓｕｎ，Ｓｖｎ，Ｓｗｎに対応する駆動回路Ｄｒには、共通の２次側コイル６０ｂが接続されている。

制御装置５０によって生成された各駆動信号ｇｕｐ、ｇｖｐ、ｇｗｐ，ｇｕｎ、ｇｖｎ、ｇｗｎは、絶縁手段である各フォトカプラ７０を介して各駆動回路Ｄｒに入力される。

ちなみに図２には、高圧システムにおいてスイッチング素子の温度を検出する温度センサ４６を図示した。温度センサ４６は、例えば感温ダイオードによって構成されている。本実施形態では、温度センサ４６の温度検出対象を、インバータ３０の動作時に最も温度が高くなると想定されるスイッチング素子としている。図２では、温度検出対象となるスイッチング素子として、Ｗ相下アームスイッチング素子Ｓｗｎを例示した。温度センサ４６の検出値ＴＤは、絶縁手段としてのフォトカプラ７１を介して制御装置５０に入力される。

続いて、図３を用いて、駆動回路Ｄｒの構成について説明する。本実施形態における各スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎ，Ｓｕｐ〜Ｓｗｎに対応する各駆動回路Ｄｒは、基本的には同じ構成である。図３には、インバータ３０のＵ相上アームスイッチング素子Ｓｕｐに対応する駆動回路Ｄｒを例示した。

図示されるように、駆動回路Ｄｒには、２次側コイル６０ｂから２次側ダイオード８０ａを介して電力が供給される。駆動回路Ｄｒは、１チップ化された集積回路８１を備えている。２次側コイル６０ｂの第１端には、２次側ダイオード８０のアノードが接続されている。２次側ダイオード８０ａのカソードには、２次側コンデンサ８０ｂの第１端が接続されている。２次側ダイオード８０のカソードには、また、充電用抵抗体８２を介して集積回路８１の第１端子Ｔ１が接続されている。第１端子Ｔ１には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、充電用スイッチング素子８３）、及び集積回路８１の第２端子Ｔ２を介して、スイッチング素子Ｓｕｐのゲートが接続されている。

２次側ダイオード８０のカソードには、集積回路８１の第３端子Ｔ３を介して第１調整用抵抗体８４の第１端が接続されている。第１調整用抵抗体８４の第２端には、第１定電流電源８５を介して集積回路８１の第４端子Ｔ４が接続されている。第４端子Ｔ４には、スイッチング素子Ｓｕｐのエミッタが接続されている。

第１定電流電源８５及び第１調整用抵抗体８４の接続点には、第１オペアンプ８６（「充電駆動手段」に相当）の非反転入力端子が接続され、第１オペアンプ８６の反転入力端子には、第１端子Ｔ１が接続されている。また、第１オペアンプ８６の出力端子には、充電用スイッチング素子８３のゲートが接続されている。こうした構成によれば、第１端子Ｔ１の電位を、第１定電流電源８５及び第１調整用抵抗体８４の接続点の電位に保持することができ、ゲートの充電電流を一定値とすることができる。なお本実施形態において、充電用抵抗体８２、充電用スイッチング素子８３、第１調整用抵抗体８４、第１定電流電源８５及び第１オペアンプ８６が、充電側の「定電流駆動部」に相当する。

スイッチング素子Ｓｕｐのゲートには、集積回路８１の第５端子Ｔ５と、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（以下、放電用スイッチング素子８７）とを介して、集積回路８１の第６端子Ｔ６が接続されている。第６端子Ｔ６には、放電用抵抗体８８を介して第４端子Ｔ４が接続されている。

第３端子Ｔ３には、第２調整用抵抗体８９及び第２定電流電源９０の直列接続体を介して第４端子Ｔ４が接続されている。第２定電流電源９０及び第２調整用抵抗体８９の接続点には、第２オペアンプ９１の非反転入力端子が接続され、第２オペアンプ９１の反転入力端子には、第６端子Ｔ６が接続されている。また、第２オペアンプ９１の出力端子には、放電用スイッチング素子８７のゲートが接続されている。こうした構成によれば、第６端子Ｔ６の電位を、第２定電流電源９０及び第２調整用抵抗体８９の接続点の電位に保持することができ、ゲートの放電電流を一定値とすることができる。なお本実施形態において、放電用スイッチング素子８７、放電用抵抗体８８、第２調整用抵抗体８９、第２定電流電源９０及び第２オペアンプ９１が、放電側の「定電流駆動部」に相当する。

ちなみに、第４端子Ｔ４は、集積回路８１の第７端子Ｔ７と短絡されている。第７端子Ｔ７には、２次側コイル６０ｂの第２端と、２次側コンデンサ８０ｂの第２端とが接続されている。

集積回路８１は、駆動制御部９２を内蔵している。駆動制御部９２は、集積回路８１の第８端子Ｔ８を介して入力された駆動信号ｇｕｐに基づいて、充電処理及び放電処理を交互に行うことでスイッチング素子Ｓｕｐを駆動する。詳しくは、充電処理は、駆動信号ｇｕｐがオン駆動指令になったと判断された場合、第１オペアンプ８６に対してイネーブル信号ＳｉｇＣを出力することで充電用スイッチング素子８３を駆動し、第２オペアンプ９１に対するイネーブル信号ＳｉｇＤの出力を停止することで放電用スイッチング素子８７をオフする処理である。一方、放電処理は、駆動信号ｇｕｐがオフ駆動指令になったと判断された場合、第２オペアンプ９１に対してイネーブル信号ＳｉｇＤを出力することで放電用スイッチング素子８７を駆動し、第１オペアンプ８６に対するイネーブル信号ＳｉｇＣの出力を停止することで充電用スイッチング素子８３をオフする処理である。

集積回路８１は、さらに速度可変部９３を内蔵している。速度可変部９３は、２次側コイル６０ｂ（２次側コンデンサ８０ｂ）の出力電圧を電源電圧Ｖｏｍとして検出する機能を有している。速度可変部９３は、検出した電源電圧Ｖｏｍに基づいて、スイッチング素子Ｓｕｐのオフからオンへの切替速度と、オンからオフへの切替速度とを可変設定する。以下、インバータ３０の各スイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎを例にして、切替速度の可変設定手法について説明する。なお、以降説明する切替速度とは、オフからオンへの切替速度と、オンからオフへの切替速度との双方を指すものとする。

本実施形態では、図４に示すように、第２電圧センサ４２によって検出された電圧（以下、第２電圧ＶＨ）が高いほど、切替速度を低く設定する。これは、スイッチング素子のコレクタ電位が高いほど、コレクタ及びエミッタ間電圧と、スイッチング状態の切り替えによって生じるサージ電圧との合計値が高くなることに鑑みた設定である。また、温度センサ４６によって検出された温度（以下、検出温度ＴＤ）が低いほど、切替速度を低く設定する。これは、スイッチング素子の温度が低いほど、スイッチング素子の耐圧が低くなることに鑑みた設定である。さらに、相電流センサ４３の検出値に基づき把握されるスイッチング素子に流れる電流が大きいほど、切替速度を低く設定する。これは、上記電流が大きいほど、スイッチング状態の切り替えによって生じるサージ電圧が大きくなることに鑑みた設定である。ここで、スイッチング素子に流れる電流としては、例えば、相電流の振幅、又はｄｑ座標系における電流ベクトルの振幅を用いればよい。ここで、相電流の振幅や電流ベクトルの振幅は、相電流センサ４３の検出値に基づいて算出すればよい。

切替速度の上述した設定を実現するために、制御装置５０は、第２電圧ＶＨ、検出温度ＴＤ、及びスイッチング素子に流れる電流に基づいて、切替速度を可変設定する。そして制御装置５０は、設定した切替速度が高いほど、先の図２に示した基準電源６４ｂの基準電圧Ｖｒｅｆを高く設定する。

速度可変部９３は、電源電圧Ｖｏｍと第１定電流電源８５の出力電流Ｉｃとを関係付ける情報として、電源電圧Ｖｏｍが高いほど上記出力電流Ｉｃを大きく設定する情報を予め記憶している。また、速度可変部９３は、電源電圧Ｖｏｍと第２定電流電源９０の出力電流Ｉｄとを関係付ける情報として、電源電圧Ｖｏｍが高いほど上記出力電流Ｉｄを小さく設定する情報を予め記憶している。

これにより、第２電圧ＶＨが高かったり、検出温度ＴＤが低かったり、スイッチング素子に流れる電流が大きかったりするほど、切替速度を低くすべく、２次側コイル６０ｂの出力電圧が低く制御される。その結果、駆動回路Ｄｒの速度可変部９３により、検出された電源電圧Ｖｏｍが低いほど、切替速度を低くすべく、第１定電流電源８５の出力電流Ｉｃが小さく設定されたり、第２定電流電源９０の出力電流Ｉｄが大きく設定されたりする。第１定電流電源８５の出力電流Ｉｃを小さくすることにより、オフからオンへの切替速度を低くできるのは、上記出力電流Ｉｃが小さいほど、第１オペアンプ８６の非反転入力端子の印加電圧（第１端子Ｔ１の電位）が高くなり、充電用抵抗体８２に流れるゲートの充電電流が小さくなるためである。また、第２定電流電源９０の出力電流Ｉｄを大きくすることにより、オンからオフへの切替速度を低くできるのは、上記出力電流Ｉｄが大きいほど、第２オペアンプ９１の非反転入力端子の印加電圧（第６端子Ｔ６の電位）が低くなり、放電用抵抗体８８に流れるゲートの放電電流が小さくなるためである。

ちなみに、昇降圧コンバータ２０の各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎのスイッチング状態の切替速度も、インバータ３０の各スイッチング素子Ｓｕｐ〜Ｓｗｎのスイッチング状態の切替速度の変更手法と同様な手法により変更することができる。ここでは、切替速度を設定するためのスイッチング素子に流れる電流として、リアクトル電流センサ４４によって検出された電流を用いればよい。また、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎについて、切替速度を設定するためのパラメータとして、第２電圧ＶＨに代えて、第１電圧センサ４１によって検出された電圧（以下、第１電圧ＶＬ）を用いればよい。

また、速度可変部９３において、上述したように電源電圧Ｖｏｍに応じて切替速度を連続的に可変設定する構成に代えて、電源電圧Ｖｏｍに応じて切替速度を段階的に可変設定する構成を採用してもよい。この構成は、電源電圧Ｖｏｍの取り得る範囲を複数の電圧範囲に分割し、分割された各電圧範囲と第１，第２定電流電源８５，９０の出力電流Ｉｃ，Ｉｄとが関係付けられた情報を速度可変部９３に予め記憶させることで実現できる。ここで図５には、オフからオンへの切替速度を３段階に設定する場合を例示した。図５には、電源電圧Ｖｏｍが第１電圧Ｖ１（例えば１５Ｖ）以上であってかつ第２電圧Ｖ２（例えば１６Ｖ）未満である場合、第１定電流電源８５の出力電流Ｉｃを第１電流値Ｉ１に設定し、電源電圧Ｖｏｍが第２電圧Ｖ２以上であってかつ第３電圧Ｖ３（例えば１７Ｖ）未満である場合、上記出力電流Ｉｃを第２電流値Ｉ２（＞Ｉ１）に設定し、電源電圧Ｖｏｍが第３電圧Ｖ３以上であってかつ第４電圧Ｖ４（例えば１８Ｖ）未満である場合、上記出力電流Ｉｃを第３電流値Ｉ３（＞Ｉ２）に設定する構成を例示した。

以上説明したように、本実施形態では、電源電圧Ｖｏｍに基づいて、第１定電流電源８５から出力される定電流値Ｉｃを可変とすることにより、スイッチング素子のゲートの充電電流を可変とした。また、電源電圧Ｖｏｍに基づいて、第２定電流電源９０から出力される定電流値Ｉｄを可変とすることにより、スイッチング素子のゲートの放電電流を可変とした。このため、電源電圧Ｖｏｍを、スイッチング状態の切替速度を可変とするための入力信号とすることができる。これにより、低圧システムから高圧システムへと上記切替速度を可変とするための入力信号を、新たに絶縁手段を追加することなく伝達することができる。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、上記第１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。本実施形態では、図６に示すように、切替速度を変更するための駆動回路Ｄｒの構成を変更する。なお、図６において、先の図３に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図示されるように、本実施形態にかかる第１調整用抵抗体９４は、その抵抗値Ｒｃが可変設定可能に構成され、第２調整用抵抗体９５は、その抵抗値Ｒｄが可変設定可能に構成されている。なお、本実施形態にかかる第１，第２定電流電源８５，９０は、出力電流の可変設定機能を有していない。

続いて、図７を用いて、切替速度の変更手法について説明する。

速度可変部９３は、電源電圧Ｖｏｍと第１調整用抵抗体９４の抵抗値Ｒｃとを関係付ける情報として、電源電圧Ｖｏｍが低いほど、上記抵抗値Ｒｃを小さく設定する情報を予め記憶している。また、速度可変部９３は、電源電圧Ｖｏｍと第２調整用抵抗体９５の抵抗値Ｒｄとを関係付ける情報として、電源電圧Ｖｏｍが低いほど、上記抵抗値Ｒｄを大きく設定する情報を予め記憶している。

これにより、速度可変部９３により、検出された電源電圧Ｖｏｍが低いほど、切替速度を低くすべく、第１調整用抵抗体９４の抵抗値Ｒｃが小さく設定されたり、第２調整用抵抗体９５の抵抗値Ｒｄが大きく設定されたりする。第１調整用抵抗体９４の抵抗値Ｒｃを小さくすることにより、オフからオンへの切替速度を低くできるのは、上記抵抗値Ｒｃが小さいほど、第１オペアンプ８６の非反転入力端子の印加電圧（第１端子Ｔ１の電位）が高くなり、充電用抵抗体８２に流れるゲートの充電電流が小さくなるためである。また、第２調整用抵抗体９５の抵抗値Ｒｄを大きくすることにより、オンからオフへの切替速度を低くできるのは、上記抵抗値Ｒｄが大きいほど、第２オペアンプ９１の非反転入力端子の印加電圧（第６端子Ｔ６の電位）が低くなり、放電用抵抗体８８に流れるゲートの放電電流が小さくなるためである。

ちなみに、速度可変部９３において、上述したように電源電圧Ｖｏｍに応じて切替速度を連続的に可変設定する構成に代えて、電源電圧Ｖｏｍに応じて切替速度を段階的に可変設定する構成を採用してもよい。この構成は、電源電圧Ｖｏｍの取り得る範囲を複数の電圧範囲に分割し、分割された各電圧範囲と第１，第２調整用抵抗体９４，９５の抵抗値Ｒｃ，Ｒｄとが関係付けられた情報を速度可変部９３に予め記憶させることで実現できる。ここで図８には、オフからオンへの切替速度を３段階に設定する場合を例示した。図８には、電源電圧Ｖｏｍが第１電圧Ｖ１以上であってかつ第２電圧Ｖ２未満である場合、第１調整用抵抗体９４の抵抗値Ｒｃを第１抵抗値Ｒ１に設定し、電源電圧Ｖｏｍが第２電圧Ｖ２以上であってかつ第３電圧Ｖ３未満である場合、上記抵抗値Ｒｃを第２抵抗値Ｒ２（＞Ｒ１）に設定し、電源電圧Ｖｏｍが第３電圧Ｖ３以上であってかつ第４電圧Ｖ４未満である場合、上記抵抗値Ｒｃを第３抵抗値Ｒ３（＞Ｒ２）に設定する構成を例示した。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、上記第１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。本実施形態では、図９に示すように、切替速度を変更するための駆動回路Ｄｒの構成を変更する。なお、図９において、先の図３に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。

図示されるように、本実施形態にかかる充電用抵抗体９６は、その抵抗値Ｒａが可変設定可能に構成され、放電用抵抗体９７は、その抵抗値Ｒｂが可変設定可能に構成されている。なお、本実施形態にかかる第１，第２定電流電源８５，９０は、出力電流の可変設定機能を有していない。

続いて、図１０を用いて、切替速度の変更手法について説明する。

速度可変部９３は、電源電圧Ｖｏｍと充電用抵抗体９６の抵抗値Ｒａとを関係付ける情報として、電源電圧Ｖｏｍが低いほど、上記抵抗値Ｒａを大きく設定する情報を予め記憶している。また、速度可変部９３は、電源電圧Ｖｏｍと放電用抵抗体９７の抵抗値Ｒｂとを関係付ける情報として、電源電圧Ｖｏｍが低いほど、上記抵抗値Ｒｂを大きく設定する情報を予め記憶している。

これにより、速度可変部９３により、検出された電源電圧Ｖｏｍが低いほど、切替速度を低くすべく、充電用抵抗体９６の抵抗値Ｒａが大きく設定されたり、放電用抵抗体９７の抵抗値Ｒｂが大きく設定されたりする。充電用抵抗体９６の抵抗値Ｒａを大きくすることにより、オフからオンへの切替速度を低くできるのは、上記抵抗値Ｒａが大きいほど、充電用抵抗体９６に流れるゲートの充電電流が小さくなるためである。また、放電用抵抗体９７の抵抗値Ｒｂを大きくすることにより、オンからオフへの切替速度を低くできるのは、上記抵抗値Ｒｂが大きいほど、放電用抵抗体９７に流れるゲートの放電電流が小さくなるためである。

ちなみに、速度可変部９３において、上述したように電源電圧Ｖｏｍに応じて切替速度を連続的に可変設定する構成に代えて、先の図８に例示したように、電源電圧Ｖｏｍに応じて切替速度を段階的に可変設定する構成を採用してもよい。

以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、上記第１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。本実施形態では、図１１に示すように、昇降圧コンバータ２０において、絶縁電源が、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐを駆動する駆動回路Ｄｒ、及び下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎを駆動する駆動回路Ｄｒのそれぞれに対して個別に設けられている。

詳しくは、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐに対応する絶縁電源は、１次側コイル９８ａ及び２次側コイル９８ｂを有する第１トランス９８、第１制御用スイッチング素子９９、第１電圧検出部１００、並びに第１電圧制御部１０１を備えている。下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎに対応する絶縁電源は、１次側コイル１０２ａ及び２次側コイル１０２ｂを有する第２トランス１０２、第２制御用スイッチング素子１０３、第２電圧検出部１０４、並びに第２電圧制御部１０５を備えている。なお、各電圧検出部１００，１０４は、先の図２の電圧検出部６５と同じ構成であり、各電圧制御部１０１，１０５は、先の図２の電圧制御部６４と同じ構成である。

また、本実施形態では、昇降圧コンバータ２０の各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎとして、スイッチング素子及びこれに逆並列に接続されたフリーホイールダイオードを同一チップ上に備える逆導通スイッチング素子（ＲＣ−ＩＧＢＴ）を用いている。ＲＣ−ＩＧＢＴは、そのフリーホイールダイオードに順方向電流が流れる状況下において、ＲＣ−ＩＧＢＴのゲートに電圧が印加される場合、ゲートに電圧が印加されない場合と比較してフリーホイールダイオードにおける電圧降下量が増大するものである。

続いて、本実施形態にかかる各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎを駆動する各駆動回路Ｄｒについて説明する。

本実施形態において、各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎを駆動する各駆動回路Ｄｒの速度可変部９３は、昇圧スイッチング素子の駆動指示情報と、昇圧スイッチング素子の停止指示情報とを予め記憶している。駆動指示情報は、先の図４に示したように、第１，第２定電流電源８５，９０の出力電流Ｉｃ，Ｉｄ（ゲート充電電流，ゲート放電電流）と電源電圧Ｖｏｍとの関係を規定する情報である。停止指示情報は、昇圧スイッチング素子をオフさせる指示と電源電圧Ｖｏｍとの関係を規定する情報である。本実施形態では、電源電圧Ｖｏｍの取り得る電圧範囲のうち、各出力電流Ｉｃ，Ｉｄと関係付けられた電圧範囲以外の電圧範囲と、昇圧スイッチング素子をオフさせる指示とを関係付ける。具体的には例えば、先の図４を用いて説明すると、電源電圧Ｖｏｍの取り得る電圧範囲のうち、各出力電流Ｉｃ，Ｉｄと関係付けられた電圧範囲（Ｖ１〜Ｖ４）以外の電圧範囲である第４電圧Ｖ４以上の電圧範囲と、昇圧スイッチング素子をオフさせる指示とを関係付ければよい。

制御装置５０は、力行駆動時（昇降圧コンバータ２０の昇圧動作時）において、第１電圧制御部１０１における基準電圧Ｖｒｅｆを、２次側コイル９８ｂの出力電圧が上記停止指示情報で規定される電圧範囲内となるような電圧に設定する。また、制御装置５０は、力行駆動時において、第２電圧制御部１０５における基準電圧Ｖｒｅｆを、２次側コイル１０２ｂの出力電圧が上記駆動指示情報で規定される電圧範囲内となるような電圧に設定する。一方、制御装置５０は、回生駆動時（昇降圧コンバータ２０の降圧動作時）において、第１電圧制御部１０１における基準電圧Ｖｒｅｆを、２次側コイル９８ｂの出力電圧が駆動指示情報で規定される電圧範囲内となるような電圧に設定する。また、制御装置５０は、回生駆動時において、第２電圧制御部１０５における基準電圧Ｖｒｅｆを、２次側コイル１０２ｂの出力電圧が停止指示情報で規定される電圧範囲内となるような電圧に設定する。

上述した構成によれば、図１２に示すように、力行駆動時において、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎに対応する速度可変部９３は、検出した電源電圧Ｖｏｍが、駆動指示情報で規定される電圧範囲内であると判断した場合、電源電圧Ｖｏｍに応じた切替速度（換言すれば、第２電圧ＶＨ、検出温度ＴＤ及びスイッチング素子に流れる電流に応じた切替速度）を実現するための第１，第２定電流電源８５，９０の出力電流Ｉｃ，Ｉｄを設定する。これにより、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎがオンオフされる。一方、力行駆動時において、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐに対応する速度可変部９３は、検出した電源電圧Ｖｏｍが、停止指示情報で規定される電圧範囲内であると判断した場合、第１，第２オペアンプ８６，９１に対するイネーブル信号ＳｉｇＣ，ＳｉｇＤの出力停止を駆動制御部９２に対して指示する。これにより、力行駆動時において、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐがオフに維持される。

回生駆動時において、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐに対応する速度可変部９３は、検出した電源電圧Ｖｏｍが、駆動指示情報で規定される電圧範囲内であると判断した場合、電源電圧Ｖｏｍに応じた切替速度を実現するための第１，第２定電流電源８５，９０の出力電流Ｉｃ，Ｉｄを設定する。これにより、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎがオンオフされる。一方、回生駆動時において、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎに対応する速度可変部９３は、検出した電源電圧Ｖｏｍが、停止指示情報で規定される電圧範囲内であると判断した場合、第１，第２オペアンプ８６，９１に対するイネーブル信号ＳｉｇＣ，ＳｉｇＤの出力停止を駆動制御部９２に対して指示する。これにより、回生駆動時において、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎがオフの維持される。

以上説明した本実施形態では、絶縁電源が、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐを駆動する駆動回路Ｄｒ（上アーム駆動回路）、及び下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎを駆動する駆動回路Ｄｒ（下アーム駆動回路）のそれぞれに対して個別に設けられている。このため、上アーム駆動回路に電力を供給する２次側コイル９８ｂと、下アーム駆動回路に電力を供給する２次側コイル１０２ｂとのそれぞれの出力電圧を個別に制御することができる。これにより、スイッチング状態の切替速度を、例えば昇降圧コンバータ２０の動作状態に応じて、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐと下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎとのそれぞれに対して個別に指示することができる。

また本実施形態では、各昇圧スイッチング素子Ｓｃｐ，Ｓｃｎとして、ＲＣ−ＩＧＢＴを用いた。そして、力行駆動時において、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎがオンオフされるとともに、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐがオフされる。このため、力行駆動時において、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐに逆並列に接続されているフリーホイールダイオードＤｃｐにおける損失を低減することができる。一方、回生駆動時において、上アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｐがオンオフされるとともに、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎがオフされる。このため、回生駆動時において、下アーム昇圧スイッチング素子Ｓｃｎに逆並列に接続されているフリーホイールダイオードＤｃｎにおける損失を低減することができる。

（その他の実施形態）
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。

・上記第１実施形態の図４では、制御装置５０において、切替速度が高いほど、基準電源６４ｂの基準電圧Ｖｒｅｆを高く設定したがこれに限らない。切替速度が高いほど、上記基準電圧Ｖｒｅｆを低く設定してもよい。この場合、速度可変部９３には、電源電圧Ｖｏｍが高いほど、第１定電流電源８５の出力電流Ｉｃを小さく設定する情報と、電源電圧Ｖｏｍが高いほど、第２定電流電源９０の出力電流Ｉｄを大きく設定する情報とが予め記憶されることとなる。

・上記第１実施形態の図５では、電源電圧Ｖｏｍが高くなるにつれて、定電流値Ｉｃを段階的に大きくしたがこれに限らない。例えば、「Ｖ２≦Ｖｏｍ＜Ｖ３」において定電流値Ｉｃを第３電流値Ｉ３に設定し、「Ｖ３≦Ｖｏｍ＜Ｖ４」において定電流値Ｉｃを第２電流値Ｉ２に設定してもよい。要は、電源電圧Ｖｏｍと定電流値Ｉｃ（切替速度）とを関係付けることができればよい。

・充電側の定電流駆動部、及び放電側の定電流駆動部のうち、いずれか１つのみを駆動回路Ｄｒが備えていてもよい。

・各半導体スイッチング素子としては、ＩＧＢＴに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴであってもよい。この場合、各スイッチング素子は、ソース電位に対してゲート電位を所定以上高くすることによりオンされる。

・２次側コイル６０ｂの目標電圧の変更手法としては、先の図２に示した構成に限らない。例えば、上記特許文献１の図１のように、第１抵抗体６５ｃの抵抗値を可変設定可能とし、基準電圧Ｖｒｅｆを変更することなく、目標電圧を高くしたいほど、第１抵抗体６５ｃの抵抗値を高く設定してもよい。

・上記第１実施形態において、切替速度を設定するためのパラメータとして、温度センサ４６によって検出された検出温度ＴＤに代えて、水温センサ４５によって検出された温度を用いてもよい。この場合、先の図２に示したフォトカプラ７１を除去してもよい。

・第２電圧ＶＨ、検出温度ＴＤ及びスイッチング素子に流れる電流のうち、１つ又は２つのパラメータに基づいて切替速度を設定してもよい。

・駆動回路Ｄｒにおいて、充電用抵抗体８２，９６を集積回路８１内に設けてもよい。

・モータ制御システムとしては、モータジェネレータが１つ備えられる１モータシステムに限らず、複数のモータジェネレータと、各モータジェネレータに対して個別に設けられたインバータとが備えられるシステムであってもよい。

２０…昇降圧コンバータ、３０…インバータ、Ｄｒ…駆動回路、Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ…スイッチング素子。

Claims (11)

1. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（８４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（８２）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子は、入力端子及び出力端子を有し、前記出力端子の電位に対する前記導通制御端子の電位を所定以上高くすることによりオンされ、
   前記入力端子の電位が高いほど前記電源の電圧を低くする制御を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が低いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が低いほど前記定電流電源の出力電流が小さくなるように前記定電流電源の出力電流と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が低いほど前記定電流電源の出力電流を小さくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
2. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（８４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（８２）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子の温度が低いほど前記電源の電圧を低くする制御、及び前記半導体スイッチング素子に流れる電流が大きいほど前記電源の電圧を低くする制御のうち少なくとも一方を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が低いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が低いほど前記定電流電源の出力電流が小さくなるように前記定電流電源の出力電流と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が低いほど前記定電流電源の出力電流を小さくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
3. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（８４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（８２）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子は、入力端子及び出力端子を有し、前記出力端子の電位に対する前記導通制御端子の電位を所定以上高くすることによりオンされ、
   前記入力端子の電位が高いほど前記電源の電圧を高くする制御を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が高いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が高いほど前記定電流電源の出力電流が小さくなるように前記定電流電源の出力電流と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が高いほど前記定電流電源の出力電流を小さくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
4. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（８４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（８２）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子の温度が低いほど前記電源の電圧を高くする制御、及び前記半導体スイッチング素子に流れる電流が大きいほど前記電源の電圧を高くする制御のうち少なくとも一方を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が高いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が高いほど前記定電流電源の出力電流が小さくなるように前記定電流電源の出力電流と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が高いほど前記定電流電源の出力電流を小さくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
5. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（９４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（８２）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子は、入力端子及び出力端子を有し、前記出力端子の電位に対する前記導通制御端子の電位を所定以上高くすることによりオンされ、
   前記入力端子の電位が高いほど前記電源の電圧を低くする制御を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が低いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が低いほど前記調整用抵抗体の抵抗値が小さくなるように前記調整用抵抗体の抵抗値と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が低いほど前記調整用抵抗体の抵抗値を小さくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
6. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（９４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（８２）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子の温度が低いほど前記電源の電圧を低くする制御、及び前記半導体スイッチング素子に流れる電流が大きいほど前記電源の電圧を低くする制御のうち少なくとも一方を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が低いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が低いほど前記調整用抵抗体の抵抗値が小さくなるように前記調整用抵抗体の抵抗値と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が低いほど前記調整用抵抗体の抵抗値を小さくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
7. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（８４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（９６）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子は、入力端子及び出力端子を有し、前記出力端子の電位に対する前記導通制御端子の電位を所定以上高くすることによりオンされ、
   前記入力端子の電位が高いほど前記電源の電圧を低くする制御を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が低いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が低いほど前記充電用抵抗体の抵抗値が大きくなるように前記充電用抵抗体の抵抗値と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が低いほど前記充電用抵抗体の抵抗値を大きくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
8. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ〜Ｓｗｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
   前記駆動回路は、
   前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるために、前記駆動回路に接続される電源（６０ｂ等）を電力供給源として生成した定電流を前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に供給する充電手段を有する定電流駆動部（８２〜８６等）と、
   前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記半導体スイッチング素子のオフからオンへの切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
   前記充電手段は、
   前記電源に第１端が接続されている調整用抵抗体（８４）と、
   前記調整用抵抗体の第２端に接続されている定電流電源（８５）と、
   前記電源に第１端が接続されている充電用抵抗体（９６）と、
   前記充電用抵抗体の第２端と前記導通制御端子との間に接続されている充電用スイッチング素子（８３）と、
   前記調整用抵抗体と前記定電流電源との接続点の電位が、前記充電用抵抗体の第２端側の電位となるように、前記接続点の電位と前記充電用抵抗体の第２端側の電位との比較結果に基づいて、前記充電用スイッチング素子を駆動する充電駆動手段（８６）と、を含み、
   前記半導体スイッチング素子の温度が低いほど前記電源の電圧を低くする制御、及び前記半導体スイッチング素子に流れる電流が大きいほど前記電源の電圧を低くする制御のうち少なくとも一方を行う操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）を備え、
   前記規定情報は、前記電源の電圧が低いほど前記切替速度を低くするために、前記電源の電圧が低いほど前記充電用抵抗体の抵抗値が大きくなるように前記調整用抵抗体の抵抗値と前記電源の電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、検出した前記電源の電圧が低いほど前記充電用抵抗体の抵抗値を大きくすることにより、前記定電流の値を小さくする半導体スイッチング素子の駆動装置。
9. 前記駆動回路に接続された前記電源として、第１の電圧システムに設けられている１次側コイル（６０ａ；９８ａ，１０２ａ）、及び前記第１の電圧システムとは電気的に絶縁された第２の電圧システムに設けられている２次側コイル（６０ｂ；９８ｂ，１０２ｂ）を有するトランス（６０；９８，１０２）と、前記１次側コイルを通電操作することにより前記電源の電圧としての前記２次側コイルの出力電圧を可変制御する前記操作手段（６１，６４；９９，１０１，１０３，１０５）と、を含む絶縁電源をさらに備え、
   前記駆動回路は、前記第２の電圧システムに設けられて、かつ、前記２次側コイルを電力供給源とし、
   前記規定情報は、前記定電流の値と、前記電源の電圧としての前記２次側コイルの出力電圧との関係が規定された情報であり、
   前記速度可変部は、前記電源の電圧として、前記２次側コイルの出力電圧を検出する機能を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の半導体スイッチング素子の駆動装置。
10. 半導体スイッチング素子（Ｓｃｐ，Ｓｃｎ）に対して個別に設けられ、前記半導体スイッチング素子を駆動する駆動回路（Ｄｒ）を備える半導体スイッチング素子の駆動装置において、
    前記駆動回路は、
    前記半導体スイッチング素子のスイッチング状態を切り替えるための電荷であって、前記半導体スイッチング素子をオフからオンに切り替えるための電荷を、前記駆動回路に接続される電源（９８ｂ，１０２ｂ等）を電力供給源として生成した定電流にて前記半導体スイッチング素子の導通制御端子に充電する充電手段、及び前記スイッチング状態を切り替えるための電荷であって、前記電源を電力供給源としてオンされている前記半導体スイッチング素子をオフに切り替えるための電荷を、前記導通制御端子から定電流にて放電する放電手段のうち少なくとも一方を有する定電流駆動部（８２〜８６，８７〜９１等）と、
    前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値と前記電源の電圧との関係に関する規定情報と、前記電源の電圧を検出する機能とを有し、検出した前記電源の電圧及び前記規定情報に基づいて、前記定電流駆動部において用いられる前記定電流の値を可変とすることにより、前記スイッチング状態の切替速度を可変とする速度可変部（９３）と、を含み、
    前記駆動回路に接続された前記電源として、第１の電圧システムに設けられている１次側コイル（９８ａ，１０２ａ）、及び前記第１の電圧システムとは電気的に絶縁された第２の電圧システムに設けられている２次側コイル（９８ｂ，１０２ｂ）を有するトランス（９８，１０２）と、前記２次側コイルの出力電圧を可変制御すべく前記１次側コイルを通電操作する操作手段（９９，１０１，１０３，１０５）と、を含む絶縁電源を備え、
    前記駆動回路は、前記第２の電圧システムに設けられて、かつ、前記２次側コイルを電力供給源とし、
    前記規定情報は、前記定電流の値と前記２次側コイルの出力電圧との関係に関する情報であり、
    前記速度可変部は、前記電源の電圧として、前記２次側コイルの出力電圧を検出する機能を有し、
    当該駆動装置は、
    前記半導体スイッチング素子としての上アーム昇圧スイッチング素子（Ｓｃｐ）及び下アーム昇圧スイッチング素子（Ｓｃｎ）の直列接続体と、
    前記直列接続体の接続点に接続されているリアクトル（２３）と、
    前記上アーム昇圧スイッチング素子及び前記下アーム昇圧スイッチング素子のそれぞれに逆並列に接続されているフリーホイールダイオード（Ｄｃｐ，Ｄｃｎ）と、を備える昇降圧コンバータ（２０）に適用され、
    前記絶縁電源は、前記上アーム昇圧スイッチング素子を駆動する前記駆動回路、及び前記下アーム昇圧スイッチング素子を駆動する前記駆動回路のそれぞれに対して個別に設けられ、
    前記規定情報は、前記定電流の値と前記２次側コイルの出力電圧との関係に関する駆動指示情報に加えて、前記２次側コイルの取り得る出力電圧範囲のうち前記駆動指示情報で用いられる出力電圧範囲以外の電圧と前記半導体スイッチング素子のオフ指示との関係に関する停止指示情報をさらに含み、
    前記下アーム昇圧スイッチング素子に対応する前記操作手段（１０３，１０５）は、
    前記昇降圧コンバータの昇圧動作時において、前記２次側コイルの出力電圧を、前記下アーム昇圧スイッチング素子の前記駆動指示情報で用いられる出力電圧に制御すべく、前記１次側コイルを通電操作する機能と、
    前記昇降圧コンバータの降圧動作時において、前記２次側コイルの出力電圧を、前記下アーム昇圧スイッチング素子の前記停止指示情報で用いられる出力電圧に制御すべく、前記１次側コイルを通電操作する機能と、を有し、
    前記上アーム昇圧スイッチング素子に対応する前記操作手段（９９，１０１）は、
    前記昇降圧コンバータの昇圧動作時において、前記２次側コイルの出力電圧を、前記上アーム昇圧スイッチング素子の前記停止指示情報で用いられる出力電圧に制御すべく、前記１次側コイルを通電操作する機能と、
    前記昇降圧コンバータの降圧動作時において、前記２次側コイルの出力電圧を、前記上アーム昇圧スイッチング素子の前記駆動指示情報で用いられる出力電圧に制御すべく、前記１次側コイルを通電操作する機能と、を有し、
    前記下アーム昇圧スイッチング素子に対応する前記速度可変部は、
    検出した前記２次側コイルの出力電圧が、前記駆動指示情報で用いられる出力電圧である場合、前記下アーム昇圧スイッチング素子に対してオンオフ駆動を指示する機能と、
    検出した前記２次側コイルの出力電圧が、前記停止指示情報で用いられる出力電圧である場合、前記下アーム昇圧スイッチング素子に対してオフを指示する機能と、をさらに有し、
    前記上アーム昇圧スイッチング素子に対応する前記速度可変部は、
    検出した前記２次側コイルの出力電圧が、前記駆動指示情報で用いられる出力電圧である場合、前記上アーム昇圧スイッチング素子に対してオンオフ駆動を指示する機能と、
    検出した前記２次側コイルの出力電圧が、前記停止指示情報で用いられる出力電圧である場合、前記上アーム昇圧スイッチング素子に対してオフを指示する機能と、をさらに有する半導体スイッチング素子の駆動装置。
11. 前記定電流駆動部は、前記充電手段を有する請求項１０記載の半導体スイッチング素子の駆動装置。

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