JP6645476B2 - ゲート駆動装置 - Google Patents
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Description
この実施形態では、図1に示すように、ゲート制御型の複数の半導体素子として、2個のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor :絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)1およびIGBT2を使用している。IGBT1は、コレクタC1、エミッタE1、ゲートG1に加えて、電流をモニタするためのセンスエミッタSE1を有する。同じくIGBT2は、コレクタC2、エミッタE2、ゲートG2に加えて、素子電流をモニタするためのセンスエミッタSE2を有する。IGBT1およびIGBT2は図示しない負荷への給電経路に設けられ、各コレクタC1、C2を共通に接続されると共に、エミッタE1、E2を共通に接続された並列駆動方式の構成である。
この実施形態では、IGBT1およびIGBT2を駆動制御する際に、駆動制御部9により、外部から与えられるゲート切換信号SGがハイレベルすなわちオン動作指示になったときに、2つのIGBT1およびIGBT2を同時にオンさせる。
オフ時の処理においては、図3に示すように、駆動制御部9は、外部からオフ動作のゲート切換信号SGが与えられると、ステップB1でYESとなってステップB2に進む。駆動制御部9は、通常ゲートオフ回路8のドライバ8cにオフ駆動の信号を出力してMOSFET8aをオンさせる。これにより、IGBT1およびIGBT2は、ゲートがダイオード11a、11b、抵抗8bおよびMOSFET8aを介してグランドに引かれ、オフ状態に移行する。
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
また、IGBTを3個以上設けている場合に、オン動作時に全てを同時にオン動作させた後、素子電流の値が下限値以下であるときに、オン状態を保持する素子に対して、残りのものを全てオフ対象とするのではなく、一部のものをオフ対象として設定することができる。すなわち、図2に示すステップA4では、「高速オフ回路で一部のIGBTをオフ」とすることができる。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
Claims (5)
- 並列接続されたゲート駆動型の複数の半導体素子(1、2)をオンオフ駆動制御するものであって、前記複数の半導体素子に流れる電流に基づいて、オン動作に伴うスイッチング損失およびオン損失が少なくなる条件で前記複数の半導体素子のうちのオン状態を保持するものを設定するゲート駆動装置において、
前記複数の半導体素子を全てオフさせる通常ゲートオフ回路(8)と、
前記複数の半導体素子のうちオン状態のものが存在する状態で一部のものをオフさせる高速ゲートオフ回路(6a、6c、7a、7c)とを備え、
前記通常ゲートオフ回路は、前記複数の半導体素子のオフ時に発生するサージ電流が破壊耐量以下となるようにゲート電圧を低速で変化することでオフさせるように構成され、
前記高速ゲートオフ回路は、前記複数の半導体素子のうちの一部のものを、前記通常ゲートオフ経路よりもゲート電圧を高速で変化することでオフさせるように構成されたゲート駆動装置。 - 前記高速ゲートオフ回路(6a、6c、7a、7c)は、前記複数の半導体素子のうちのオフさせる対象となる一部のものに設けられ、
前記高速ゲートオフ回路を用いて前記複数の半導体素子の一部のオフさせる場合に、オフさせる対象の前記半導体素子を変更設定する制御装置(9)、
を備えた請求項1に記載のゲート駆動装置。 - 前記高速ゲートオフ回路によりオフ対象の前記半導体素子のゲート電圧がしきい値電圧よりも低下したか否かを検出する検出部(10)と、
前記検出部がオフ対象の前記半導体素子のゲート電圧がしきい値電圧よりも低下したことを検出されると、オフ対象の前記半導体素子のゲート電圧をオフレベルに固定するゲートオフ固定回路(6a、6b、7a、7b)と、
を備えた請求項1または2に記載のゲート駆動装置。 - 前記高速ゲートオフ回路(6a、6c、7a、7c)は、
前記半導体素子のゲート電圧をオフレベルに変化させるときの電流を流すオフMOSFET(6a、7a)と、
前記オフMOSFETの電流定格の範囲内で電流を流すために、前記オフMOSFETのゲートに接続されたゲート抵抗(6e、7e)と、
を備えた請求項1から3のいずれか一項に記載のゲート駆動装置。 - 前記高速ゲートオフ回路(6a、6c、7a、7c)は、
前記半導体素子のゲート電圧をオフレベルに変化させるときの電流を流すオフMOSFET(6a、7a)と、
前記オフMOSFETの電流定格の範囲内で電流を流すために、前記オフMOSFETのゲートに接続されたゲート抵抗(6e、7e)とを備え、
前記ゲートオフ固定回路(6a、6b、7a、7b)は、
前記高速ゲートオフ回路の前記オフMOSFET(6a、7a)を共用した構成とし、
前記オフMOSFET(6a、7a)のゲートを前記ゲート抵抗(6e、7e)よりも抵抗値が小さい低抵抗ゲート抵抗もしくは抵抗を介さずに駆動する経路として、
設けられる請求項3に記載のゲート駆動装置。
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