JP6458826B2 - Gate drive circuit - Google Patents

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Description

本発明は、ハイサイドのスイッチング素子とローサイドのスイッチング素子を交互にオンオフさせるとともに、ローサイドのスイッチング素子のドレイン及びゲート間の容量によるゲート電位の上昇を抑制するゲート駆動回路に関する。   The present invention relates to a gate drive circuit that alternately turns on and off a high-side switching element and a low-side switching element and suppresses an increase in gate potential due to a capacitance between the drain and the gate of the low-side switching element.

従来のゲート駆動回路として、特許文献1に記載されたゲートドライブ回路が知られている。このゲートドライブ回路は、ハイサイドのスイッチング素子とローサイドのスイッチング素子のデットタイムを調整し、ハイサイドのスイッチング素子とローサイドのスイッチング素子との同時オンを防止することで、貫通電流を防止している。   As a conventional gate drive circuit, a gate drive circuit described in Patent Document 1 is known. This gate drive circuit prevents the through current by adjusting the dead time of the high-side switching element and the low-side switching element and preventing the high-side switching element and the low-side switching element from being simultaneously turned on. .

図7に示すゲート駆動回路は、直流電源Vin、ハイサイドのスイッチング素子SW1、PN接合されたダイオードDi1、ローサイドのスイッチング素子SW2、還流ダイオードDi2、リアクトルL、コンデンサC1、電子制御ユニット(ECU)11、制御回路12を備えている。スイッチング素子SW1,SW2は、N型のMOSFETからなる。   7 includes a DC power source Vin, a high-side switching element SW1, a PN-junction diode Di1, a low-side switching element SW2, a freewheeling diode Di2, a reactor L, a capacitor C1, and an electronic control unit (ECU) 11. The control circuit 12 is provided. The switching elements SW1 and SW2 are N-type MOSFETs.

直流電源Vinの両端にはスイッチング素子SW1とダイオードDi1とスイッチング素子SW2との直列回路が接続され、スイッチング素子SW1のソースとダイオードDi1のアノードには、リアクトルLの一端と還流ダイオードDi2のカソードが接続されている。リアクトルLの他端は、コンデンサC1の一端に接続され、還流ダイオードDi2のアノードとコンデンサの他端とは接地されている。   A series circuit of a switching element SW1, a diode Di1, and a switching element SW2 is connected to both ends of the DC power supply Vin, and one end of the reactor L and a cathode of a free-wheeling diode Di2 are connected to the source of the switching element SW1 and the anode of the diode Di1. Has been. The other end of the reactor L is connected to one end of the capacitor C1, and the anode of the free-wheeling diode Di2 and the other end of the capacitor are grounded.

特開2006−34030号公報JP 2006-34030 A

しかしながら、負荷に接続される中点電位V1が共振動作により高周波発振することがある。この高周波発振現象を図8に示すタイミングチャートを用いて説明する。ここで、V1はダイオードDi1のアノードの電位、V2はダイオードDi1のカソードの電位を示す。   However, the midpoint potential V1 connected to the load may oscillate at high frequency due to the resonance operation. This high-frequency oscillation phenomenon will be described with reference to a timing chart shown in FIG. Here, V1 represents the anode potential of the diode Di1, and V2 represents the cathode potential of the diode Di1.

まず、時刻t10において、スイッチング素子SW1がオンすると、Vin→SW1→L→C1と電流が流れる。このため、電圧V1,V2は所定電圧となる。時刻t11において、スイッチング素子SW2がオンすると、C1→L→Di1→SW2と電流が流れる。このため、電圧V1,V2は零電圧となる。   First, when the switching element SW1 is turned on at time t10, a current flows through Vin → SW1 → L → C1. For this reason, the voltages V1 and V2 are predetermined voltages. When the switching element SW2 is turned on at time t11, a current flows in the order of C1, L, Di1, and SW2. For this reason, the voltages V1 and V2 are zero voltages.

次に、時刻t12において、スイッチング素子SW1がオンすると、Vin→SW1→L→C1と電流が流れるが、時刻t13〜t14において、負荷が接続される中点電位V1が共振現象により発振動作に至る。   Next, when the switching element SW1 is turned on at time t12, current flows through Vin → SW1 → L → C1, but at time t13 to t14, the midpoint potential V1 to which the load is connected reaches the oscillation operation due to the resonance phenomenon. .

スイッチング素子SW2のドレインとゲート間電圧と寄生容量Cdsにより、寄生容量Cdsを介してスイッチング素子SW2のドレインからゲートに流れる電流iG+とゲートからドレインに流れる電流iG-が発生する。   Due to the drain and gate voltage of the switching element SW2 and the parasitic capacitance Cds, a current iG + flowing from the drain to the gate of the switching element SW2 and a current iG- flowing from the gate to the drain are generated via the parasitic capacitance Cds.

逆方向電流ブロック素子であるダイオードDi1がドレインに接続されているため、電流iG-が電位V2から先に流れる経路がない。このため、共振現象による発振動作により、iG+=iG-の関係が維持できず、iG+>iG-となる。   Since the diode Di1 which is a reverse current blocking element is connected to the drain, there is no path through which the current iG− flows first from the potential V2. For this reason, the relationship of iG + = iG− cannot be maintained due to the oscillation operation due to the resonance phenomenon, and iG +> iG−.

このため、スイッチング素子SW2のゲート電圧が上昇し、時刻t17において、スイッチング素子SW2のゲート電圧がしきい値電圧Vthを超えるため、スイッチング素子SW2がオンしてしまう。このため、スイッチング素子SW1,SW2が同時にオンするため、貫通電流が流れてしまう。   For this reason, the gate voltage of the switching element SW2 increases, and at time t17, the gate voltage of the switching element SW2 exceeds the threshold voltage Vth, so that the switching element SW2 is turned on. For this reason, since the switching elements SW1 and SW2 are simultaneously turned on, a through current flows.

本発明の課題は、ローサイドのスイッチング素子のドレイン及びゲート間の容量によるゲート電位の上昇を抑制して、意図しないスイッチング素子のオン動作をなくすゲート駆動回路を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a gate drive circuit that suppresses an increase in gate potential due to a capacitance between a drain and a gate of a low-side switching element and eliminates an unintended switching element on operation.

本発明に係るゲート駆動回路は、直流電源の両端にハイサイドの第1スイッチング素子と第1ダイオードとローサイドの第2スイッチング素子とが直列に接続された直列回路と、一端が前記第1スイッチング素子の第1主電極と前記第1ダイオードのアノードとに接続され他端が負荷に接続されたリアクトルと、カソードが前記リアクトルの一端に接続されアノードが基準電位に接続された還流ダイオードと、一端が前記直流電源の一端と前記第1スイッチング素子の第2主電極に接続され他端が前記第1ダイオードのカソードと前記第2スイッチング素子の第2主電極に接続されたインピーダンス素子と、前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とを所定のデットタイムを設けて交互にオンオフさせる制御回路とを備えることを特徴とする。   The gate drive circuit according to the present invention includes a series circuit in which a high-side first switching element, a first diode, and a low-side second switching element are connected in series to both ends of a DC power supply, and one end of the first switching element. A reactor connected to the first main electrode and the anode of the first diode and having the other end connected to the load; a freewheeling diode having a cathode connected to one end of the reactor and an anode connected to a reference potential; and one end An impedance element connected to one end of the DC power source and the second main electrode of the first switching element, and the other end connected to the cathode of the first diode and the second main electrode of the second switching element; A control circuit for alternately turning on and off the switching element and the second switching element by providing a predetermined dead time. The features.

また、本発明は、直流電源の両端にハイサイドの第1スイッチング素子と第1ダイオードとローサイドの第2スイッチング素子とが直列に接続された直列回路と、一端が前記第1スイッチング素子の第1主電極と前記第1ダイオードのアノードとに接続され他端が負荷に接続されたリアクトルと、カソードが前記リアクトルの一端に接続されアノードが基準電位に接続された還流ダイオードと、前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とを所定のデットタイムを設けて交互にオンオフさせる制御回路とを備え、前記第1ダイオードは、前記リアクトルと前記負荷に有するコンデンサと前記第2スイッチング素子の前記第2主電極及び制御電極間の寄生容量とによる共振現象における高周波において、順方向インピーダンスが増大することを特徴とする。   The present invention also provides a series circuit in which a high-side first switching element, a first diode, and a low-side second switching element are connected in series to both ends of a DC power supply, and one end of the first switching element is a first of the first switching element. A reactor connected to the main electrode and the anode of the first diode and having the other end connected to a load; a freewheeling diode having a cathode connected to one end of the reactor and an anode connected to a reference potential; and the first switching element And a control circuit for alternately turning on and off the second switching element with a predetermined dead time, and the first diode includes the reactor, a capacitor included in the load, and the second main element of the second switching element. The forward impedance increases at high frequencies in the resonance phenomenon due to the parasitic capacitance between the electrode and the control electrode. Characterized in that it.

本発明によれば、一端が直流電源の一端と第1スイッチング素子の第2主電極に接続され他端が第1ダイオードのカソードと第2スイッチング素子の第2主電極に接続されたインピーダンス素子を設けたので、第2スイッチング素子の第2主電極の電位が直流電源の電位に保持される。   According to the present invention, there is provided an impedance element having one end connected to one end of the DC power source and the second main electrode of the first switching element and the other end connected to the cathode of the first diode and the second main electrode of the second switching element. Since it is provided, the potential of the second main electrode of the second switching element is held at the potential of the DC power supply.

このため、1回目の第2スイッチング素子の制御電極から第2主電極への電流iG-が抑制される。1回目の電流iG-が流れないことで、2回目以降の電流iG+が流れる動作が抑制され、第2スイッチング素子の制御電極の電位の上昇が無くなる。この動作により、意図しない第2スイッチング素子のオン動作が無くなる。   For this reason, the current iG− from the control electrode of the second switching element to the second main electrode for the first time is suppressed. Since the first current iG− does not flow, the second and subsequent current iG + flows are suppressed, and the potential of the control electrode of the second switching element is not increased. This operation eliminates an unintended ON operation of the second switching element.

また、本発明では、第1ダイオードが、リアクトルと負荷に有するコンデンサと第2スイッチング素子の第2主電極及び制御電極間の寄生容量とによる共振現象における高周波において、順方向インピーダンスが増大するので、第2スイッチング素子の第2主電極に発生する発振動作を抑制する。   In the present invention, since the first diode increases the forward impedance at a high frequency in the resonance phenomenon caused by the reactor and the capacitor included in the load and the parasitic capacitance between the second main electrode and the control electrode of the second switching element, Oscillation operation generated in the second main electrode of the second switching element is suppressed.

このため、1回目の第2スイッチング素子の制御電極から第2主電極への電流iG-が抑制される。1回目の電流iG-が流れないことで、2回目以降の電流iG+が流れる動作が抑制され、第2スイッチング素子の制御電極の電位の上昇が無くなる。この動作により、意図しない第2スイッチング素子のオン動作が無くなる。   For this reason, the current iG− from the control electrode of the second switching element to the second main electrode for the first time is suppressed. Since the first current iG− does not flow, the second and subsequent current iG + flows are suppressed, and the potential of the control electrode of the second switching element is not increased. This operation eliminates an unintended ON operation of the second switching element.

本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の回路構成図である。1 is a circuit configuration diagram of a gate drive circuit according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の各部の動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining the operation of each part of the gate drive circuit according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の第1の変形例の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the 1st modification of the gate drive circuit which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の第2の変形例の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the 2nd modification of the gate drive circuit based on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るゲート駆動回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the gate drive circuit which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係るゲート駆動回路のファストリカバリダイオードの高周波信号の順方向電圧に対する順方向電流の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the forward current with respect to the forward voltage of the high frequency signal of the fast recovery diode of the gate drive circuit which concerns on Example 2 of this invention. 従来のゲート駆動回路の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the conventional gate drive circuit. 従来のゲート駆動回路の各部の動作を説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating operation | movement of each part of the conventional gate drive circuit.

以下、本発明の実施の形態のゲート駆動回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a gate drive circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施例1)
図1は、本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の回路構成図である。図1に示す実施例1に係るゲート駆動回路は、図7に示す従来のゲート駆動回路に対して、さらに、一端がスイッチング素子SW2のドレインとダイオードDi1のカソードとに接続され、他端が直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとに接続された抵抗Rを備えたことを特徴とする。
Example 1
1 is a circuit configuration diagram of a gate drive circuit according to a first embodiment of the present invention. The gate drive circuit according to the first embodiment shown in FIG. 1 is further connected to the drain of the switching element SW2 and the cathode of the diode Di1 and has the other end connected to the direct current with respect to the conventional gate drive circuit shown in FIG. A resistor R connected to the positive electrode of the power source Vin and the drain of the switching element SW2 is provided.

スイッチング素子SW1は、本発明の第1スイッチング素子に対応する。スイッチング素子SW1のソースは、本発明の第1主電極に対応し、スイッチング素子SW1のドレインは、本発明の第2主電極に対応する。   The switching element SW1 corresponds to the first switching element of the present invention. The source of the switching element SW1 corresponds to the first main electrode of the present invention, and the drain of the switching element SW1 corresponds to the second main electrode of the present invention.

スイッチング素子SW2は、本発明の第2スイッチング素子に対応する。スイッチング素子SW2のソースは、本発明の第1主電極に対応し、スイッチング素子SW2のドレインは、本発明の第2主電極に対応する。   The switching element SW2 corresponds to the second switching element of the present invention. The source of the switching element SW2 corresponds to the first main electrode of the present invention, and the drain of the switching element SW2 corresponds to the second main electrode of the present invention.

ダイオードDi1は、本発明の第1ダイオードに対応し、PN接合ダイオードであり、逆方向電流をブロックする機能を有する。抵抗Rは、本発明のインピーダンス素子で且つ第1抵抗に対応する。コンデンサC1は、負荷であり、本発明の第1コンデンサに対応する。グランドは、本発明の基準電位に対応する。基準電位は、グランドではない固定電位でも良い。   The diode Di1 corresponds to the first diode of the present invention, is a PN junction diode, and has a function of blocking reverse current. The resistor R is the impedance element of the present invention and corresponds to the first resistor. The capacitor C1 is a load and corresponds to the first capacitor of the present invention. The ground corresponds to the reference potential of the present invention. The reference potential may be a fixed potential that is not ground.

制御回路12は、スイッチング素子SW1とスイッチング素子SW2とを所定のデットタイムを設けて交互にオンオフさせる。   The control circuit 12 turns on and off the switching elements SW1 and SW2 alternately with a predetermined dead time.

なお、図1に示す実施例1に係るゲート駆動回路のその他の構成は、図7に示す従来のゲート駆動回路の構成と同一であり、同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。   The other configuration of the gate driving circuit according to the first embodiment shown in FIG. 1 is the same as that of the conventional gate driving circuit shown in FIG. To do.

次に、このように構成された実施例1に係るゲート駆動回路の動作を図2に示すタイミングチャートを用いて説明する。なお、図2に示すスイッチング素子SW1,SW2のゲート信号の周波数は、例えば、300kHzであり、発振動作する高周波は、例えば5MHzである。   Next, the operation of the thus configured gate drive circuit according to the first embodiment will be described with reference to the timing chart shown in FIG. Note that the frequency of the gate signal of the switching elements SW1 and SW2 shown in FIG. 2 is, for example, 300 kHz, and the high frequency for oscillating operation is, for example, 5 MHz.

まず、時刻toにおいて、スイッチング素子SW1がオンすると、Vin→SW1→L→C1と電流が流れる。このため、電圧V1,V2は、直流電源Vinの電圧と略同一電圧となる。   First, when the switching element SW1 is turned on at time to, a current flows through Vin → SW1 → L → C1. For this reason, the voltages V1 and V2 are substantially the same voltage as the voltage of the DC power supply Vin.

次に、時刻t1において、スイッチング素子SW2がオンすると、Vin→R→SW2と電流が流れる。すると、抵抗Rを直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとに接続しドレインとソースとは短絡しているので、電位V2はほぼ零電圧になる。   Next, when the switching element SW2 is turned on at time t1, a current flows through Vin → R → SW2. Then, the resistor R is connected to the positive electrode of the DC power source Vin and the drain of the switching element SW2, and the drain and the source are short-circuited, so that the potential V2 becomes almost zero voltage.

このとき、L→C1→Diと電流が流れて、コンデンサC1が放電される。このため、リアクトルLとコンデンサC1のエネルギーがなくなり、電圧V1は零電圧となる。このとき、ダイオードDi1は、オフされる。   At this time, a current flows from L → C1 → Di, and the capacitor C1 is discharged. For this reason, the energy of the reactor L and the capacitor | condenser C1 is lose | eliminated, and the voltage V1 becomes a zero voltage. At this time, the diode Di1 is turned off.

次に、時刻t2において、スイッチング素子SW1がオンすると、Vin→SW1→L→C1と電流が流れ、時刻t3において、スイッチング素子SW1がオフする。即ち、スイッチング素子SW1もスイッチング素子SW2もオフである。すると、抵抗Rを直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとに接続しているので、直流電源Vinの電圧が抵抗Rを介してスイッチング素子SW2のドレインに印加される。このため、電位V2はVinに保持される。   Next, when the switching element SW1 is turned on at time t2, a current flows through Vin → SW1 → L → C1, and at time t3, the switching element SW1 is turned off. That is, both the switching element SW1 and the switching element SW2 are off. Then, since the resistor R is connected to the positive electrode of the DC power supply Vin and the drain of the switching element SW2, the voltage of the DC power supply Vin is applied to the drain of the switching element SW2 via the resistor R. For this reason, the potential V2 is held at Vin.

このため、1回目のスイッチング素子SW2のゲートからドレインへの電流iG-が抑制される。1回目の電流iG-が流れないことで、2回目以降の電流iG+が流れる動作が抑制され、スイッチング素子SW2のゲートの電位の上昇が無くなる。   Therefore, the current iG− from the gate to the drain of the first switching element SW2 is suppressed. Since the first current iG− does not flow, the second and subsequent current iG + flows are suppressed, and the gate potential of the switching element SW2 is not increased.

このため、時刻t3〜t4、t6〜t7においても、スイッチング素子SW2のゲート電圧は、しきい値Vthに達しない。これにより、意図しないスイッチング素子SW2のオン動作が無くなる。   For this reason, the gate voltage of the switching element SW2 does not reach the threshold value Vth also at times t3 to t4 and t6 to t7. As a result, the unintended ON operation of the switching element SW2 is eliminated.

(実施例1の第1の変形例)
図3は、本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の第1の変形例の回路構成図である。第1の変形例は、図3に示すように、一端がスイッチング素子SW2のドレインとダイオードDi1のカソードとに接続され、他端が直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとに接続された抵抗RとコンデンサC2との直列回路を備えたことを特徴とする。
(First Modification of Example 1)
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a first modification of the gate drive circuit according to the first embodiment of the present invention. In the first modification, as shown in FIG. 3, one end is connected to the drain of the switching element SW2 and the cathode of the diode Di1, and the other end is connected to the positive electrode of the DC power supply Vin and the drain of the switching element SW2. A series circuit of a resistor R and a capacitor C2 is provided.

このように、第1の変形例のように、直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとの間に、抵抗RとコンデンサC2との直列回路を接続しても、直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとの間に抵抗Rを接続した場合と同様な効果が得られる。   As described above, even when a series circuit of the resistor R and the capacitor C2 is connected between the positive electrode of the DC power supply Vin and the drain of the switching element SW2, as in the first modification, the positive electrode of the DC power supply Vin The same effect as when the resistor R is connected between the drain of the switching element SW2 can be obtained.

(実施例1の第2の変形例)
図4は、本発明の実施例1に係るゲート駆動回路の第2の変形例の回路構成図である。第2の変形例は、図4に示すように、一端がスイッチング素子SW2のドレインとダイオードDi1のカソードとに接続され、他端が直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとに接続された抵抗RとコンデンサC2との並列回路を備えたことを特徴とする。
(Second Modification of Example 1)
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a second modification of the gate drive circuit according to the first embodiment of the present invention. In the second modification, as shown in FIG. 4, one end is connected to the drain of the switching element SW2 and the cathode of the diode Di1, and the other end is connected to the positive electrode of the DC power supply Vin and the drain of the switching element SW2. A parallel circuit of a resistor R and a capacitor C2 is provided.

このように、第2の変形例のように、直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとの間に、抵抗RとコンデンサC3との並列回路を接続しても、直流電源Vinの正極とスイッチング素子SW2のドレインとの間に抵抗Rを接続した場合と同様な効果が得られる。   Thus, even if a parallel circuit of the resistor R and the capacitor C3 is connected between the positive electrode of the DC power supply Vin and the drain of the switching element SW2, as in the second modification, the positive electrode of the DC power supply Vin The same effect as when the resistor R is connected between the drain of the switching element SW2 can be obtained.

(実施例2)
図5は、本発明の実施例2に係るゲート駆動回路の回路構成図である。実施例2に係るゲート駆動回路は、図7に示す従来のゲート駆動回路のダイオードDi1に代えて、ファストリカバリダイオードFRDを用いたことを特徴とする。
(Example 2)
FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a gate drive circuit according to the second embodiment of the present invention. The gate drive circuit according to the second embodiment is characterized in that a fast recovery diode FRD is used instead of the diode Di1 of the conventional gate drive circuit shown in FIG.

図6は、本発明の実施例2に係るゲート駆動回路のファストリカバリダイオードの高周波信号の順方向電圧に対する順方向電流の特性を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the forward current characteristic with respect to the forward voltage of the high-frequency signal of the fast recovery diode of the gate drive circuit according to the second embodiment of the present invention.

通常のダイオードは、図6に示すように、低周波において、順方向電圧に対する順方向電流が二次曲線のように増大する。実施例1で説明した逆方向電流ブロックのダイオードDi1は、図6に示すように、高周波動作においても、順方向インピーダンスは一定の値を維持する。   As shown in FIG. 6, in a normal diode, a forward current with respect to a forward voltage increases like a quadratic curve at a low frequency. As shown in FIG. 6, the diode Di1 of the reverse current block described in the first embodiment maintains a constant value in the forward impedance even in the high frequency operation.

ここで、高周波は、図2に示す時刻t3〜t4、t6〜t7においての電圧V1の発振動作の周波数である。この周波数は、リアクトルLとコンデンサC1とスイッチング素子SW2のドレイン及びゲート間の容量Ddgとによる共振現象における高周波である。   Here, the high frequency is the frequency of the oscillation operation of the voltage V1 at times t3 to t4 and t6 to t7 shown in FIG. This frequency is a high frequency in a resonance phenomenon caused by the reactor L, the capacitor C1, and the capacitance Ddg between the drain and gate of the switching element SW2.

これに対して、実施例2に係るゲート駆動回路で用いられるファストリカバリダイオードFRDが、リアクトルLとコンデンサC1とスイッチング素子SW2のドレイン及びゲート間の容量Ddgとによる共振現象における高周波において、図6に示すように、順方向インピーダンスが増大する。   On the other hand, the fast recovery diode FRD used in the gate drive circuit according to the second embodiment has a high frequency in a resonance phenomenon caused by the reactor L, the capacitor C1, and the capacitance Ddg between the drain and gate of the switching element SW2, as shown in FIG. As shown, the forward impedance increases.

このため、スイッチング素子SW2のドレインに発生する発振動作を抑制することができる。このため、1回目のスイッチング素子SW2のゲートからドレインへの電流iG-が抑制される。1回目の電流iG-が流れないことで、2回目以降の電流iG+が流れる動作が抑制され、スイッチング素子SW2のゲートの電位の上昇が無くなる。この動作により、意図しないスイッチング素子SW2のオン動作が無くなる。   For this reason, the oscillation operation generated at the drain of the switching element SW2 can be suppressed. Therefore, the current iG− from the gate to the drain of the first switching element SW2 is suppressed. Since the first current iG− does not flow, the second and subsequent current iG + flows are suppressed, and the gate potential of the switching element SW2 is not increased. By this operation, the unintended switching element SW2 is turned off.

なお、実施例2に係るゲート駆動回路では、ファストリカバリダイオードFRDを例示したが、リアクトルLとコンデンサC1とスイッチング素子SW2のドレイン及びゲート間の容量Ddgとによる共振現象における高周波において、順方向インピーダンスが増大する素子であれば、その他の素子であっても良い。   In the gate drive circuit according to the second embodiment, the fast recovery diode FRD is illustrated. However, the forward impedance is high at a high frequency in the resonance phenomenon caused by the reactor L, the capacitor C1, the drain and gate capacitance Ddg between the switching element SW2. Other elements may be used as long as they increase.

11 ECU
12 制御回路
Vin 直流電源
SW1,SW2 スイッチング素子
Di1 ダイオード
Di2 還流ダイオード
FRD ファストリカバリダイオード
L リアクトル
C1,C2,C3 コンデンサ
R,R1 抵抗
Cds 寄生容量
Vth しきい値
11 ECU
12 control circuit Vin DC power supply SW1, SW2 switching element Di1 diode Di2 freewheeling diode FRD fast recovery diode L reactor C1, C2, C3 capacitor R, R1 resistance Cds parasitic capacitance Vth threshold

Claims (4)

直流電源の両端にハイサイドの第1スイッチング素子と第1ダイオードとローサイドの第2スイッチング素子とが直列に接続された直列回路と、
一端が前記第1スイッチング素子の第1主電極と前記第1ダイオードのアノードとに接続され他端が負荷に接続されたリアクトルと、
カソードが前記リアクトルの一端に接続されアノードが基準電位に接続された還流ダイオードと、
一端が前記直流電源の一端と前記第1スイッチング素子の第2主電極に接続され他端が前記第1ダイオードのカソードと前記第2スイッチング素子の第2主電極に接続されたインピーダンス素子と、
前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とを所定のデットタイムを設けて交互にオンオフさせる制御回路と、
を備えることを特徴とするゲート駆動回路。
A series circuit in which a high-side first switching element, a first diode, and a low-side second switching element are connected in series to both ends of a DC power supply;
A reactor having one end connected to the first main electrode of the first switching element and the anode of the first diode and the other end connected to a load;
A freewheeling diode having a cathode connected to one end of the reactor and an anode connected to a reference potential;
An impedance element having one end connected to one end of the DC power source and the second main electrode of the first switching element and the other end connected to the cathode of the first diode and the second main electrode of the second switching element;
A control circuit for alternately turning on and off the first switching element and the second switching element by providing a predetermined dead time;
A gate drive circuit comprising:
前記負荷は、第1コンデンサを有し、
前記インピーダンス素子は、第1抵抗又は前記第1抵抗と第2コンデンサとの直列回路又は前記第1抵抗と前記第2コンデンサとの並列回路であることを特徴とする請求項1記載のゲート駆動回路。
The load includes a first capacitor;
2. The gate drive circuit according to claim 1, wherein the impedance element is a first resistor or a series circuit of the first resistor and a second capacitor or a parallel circuit of the first resistor and the second capacitor. .
直流電源の両端にハイサイドの第1スイッチング素子と第1ダイオードとローサイドの第2スイッチング素子とが直列に接続された直列回路と、
一端が前記第1スイッチング素子の第1主電極と前記第1ダイオードのアノードとに接続され他端が負荷に接続されたリアクトルと、
カソードが前記リアクトルの一端に接続されアノードが基準電位に接続された還流ダイオードと、
前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とを所定のデットタイムを設けて交互にオンオフさせる制御回路と、
を備え、
前記第1ダイオードは、前記リアクトルと前記負荷に有するコンデンサと前記第2スイッチング素子の第2主電極及び制御電極間の寄生容量とによる共振現象における高周波において、順方向インピーダンスが増大することを特徴とするゲート駆動回路。
A series circuit in which a high-side first switching element, a first diode, and a low-side second switching element are connected in series to both ends of a DC power supply;
A reactor having one end connected to the first main electrode of the first switching element and the anode of the first diode and the other end connected to a load;
A freewheeling diode having a cathode connected to one end of the reactor and an anode connected to a reference potential;
A control circuit for alternately turning on and off the first switching element and the second switching element by providing a predetermined dead time;
With
The first diode has an increased forward impedance at a high frequency in a resonance phenomenon caused by the reactor, a capacitor included in the load, and a parasitic capacitance between the second main electrode and the control electrode of the second switching element. A gate drive circuit.
前記第1ダイオードは、ファストリカバリダイオードからなることを特徴とする請求項3記載のゲート駆動回路。   4. The gate driving circuit according to claim 3, wherein the first diode is a fast recovery diode.
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