JP6992498B2 - 駆動対象スイッチの駆動回路 - Google Patents
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Description
以下、本発明に係る駆動対象スイッチの駆動回路を具体化した第1実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る駆動回路は、回転電機の制御システムを構成する。
駆動制御部50としては、具体的には例えば、図4に示す構成を用いることができる。図4において、先の図2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。
駆動制御部50としては、具体的には例えば、図5に示す構成を用いることができる。図5において、先の図4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。
以下、第2実施形態について、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7に示すように、駆動回路Drが保護ダイオード60を備えている。図7において、先の図2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。
以下、第3実施形態について、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8に示すように、駆動回路Drは、第4スイッチT4に代えて、ダイオード61を備えている。図8において、先の図2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。
以下、第4実施形態について、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、基準電圧生成部Z2の構成を変更する。図9において、先の図2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。
以下、第5実施形態について、第4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10に示すように、基準電圧生成部Z3の構成を変更する。図10において、先の図9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。
以下、第6実施形態について、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、基準電圧生成部Z4の構成を変更する。図11において、先の図2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。
以下、第7実施形態について、第6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12に示すように、基準電圧生成部Z5の構成を変更する。この構成は、高い応答性が要求される第6実施形態の増幅器66を採用することなく、より簡易な構成で第2負電圧Vn2を0に近づけるために用いられる。なお、図12において、先の図11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。
以下、第8実施形態について、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13に示すように、駆動回路Drはオフ保持回路を備えている。図13において、先の図2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13に示したオフ保持ダイオード70に代えて、図15に示すオフ保持抵抗体71が備えられていてもよい。なお、図15において、先の図13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。
先の図14の時刻t3~t4の一部の期間において、オフ保持スイッチToffがオフ状態にされてもよい。
以下、第9実施形態について、第8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16に示すように、はオフ保持回路の構成を変更する。図16において、先の図2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。なお、本実施形態では、基準電圧生成部Z1を第1基準電圧生成部Z1aと称すこととする。
以下、第10実施形態について、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18に示すように、第4スイッチT4と第2スイッチT2とが同時にオン状態にならないような構成を備えている。図18において、先の図2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。
以下、第11実施形態について、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20に示すように、第4スイッチT4aとして、バイポーラ素子に代えて、モノポーラ素子であるNチャネルMOSFETが用いられている。図20において、先の図2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21に示すように、第4スイッチT4aとして、モノポーラ素子であるNチャネルMOSFETが用いられてもよい。図21において、先の図7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。
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。
Claims (14)
- 第1主端子、第2主端子及び主制御端子を有し、前記第2主端子に対する前記主制御端子の電位差が閾値電圧以上になることにより前記第1主端子及び前記第2主端子の間の電流の流通を許容するオン状態とされ、前記電位差が前記閾値電圧未満になることにより前記第1主端子及び前記第2主端子の間の電流の流通を阻止するオフ状態とされる駆動対象スイッチ(SW)に適用される駆動対象スイッチの駆動回路(Dr)において、
前記第2主端子の電圧よりも低い出力電圧を有する負電圧源(41)と、
前記主制御端子と前記負電圧源との間を電気的に接続する放電用スイッチ(T2)と、
前記第2主端子に電気的に接続され、前記第2主端子から供給される電圧に基づいて、前記負電圧源の出力電圧よりも高くてかつ前記第2主端子の電圧よりも低い電圧を生成する基準電圧生成部(Z1~Z5,Z1a)と、
前記負電圧源と前記基準電圧生成部との間を電気的に接続する制御スイッチ(T3)と、を備え、
前記放電用スイッチ及び前記制御スイッチそれぞれがオン状態からオフ状態に切り替えられると、前記主制御端子に供給される電圧が、前記負電圧源の出力電圧から、前記負電圧源の出力電圧よりも高くてかつ前記第2主端子の電圧よりも低い電圧に変更可能に構成されている駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記閾値電圧以上の出力電圧を有する正電圧源(40)と、
前記主制御端子と前記正電圧源との間を電気的に接続する充電用スイッチ(T1)と、
コレクタである第1副端子が前記正電圧源に電気的に接続され、エミッタである第2副端子が前記主制御端子に電気的に接続され、ベースである副制御端子に前記基準電圧生成部により生成された電圧が供給されるNPN型バイポーラトランジスタである供給スイッチ(T4)と、を備える請求項1に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記基準電圧生成部(Z5)は、
カソードが前記第2主端子に電気的に接続され、アノードが前記制御スイッチの両端のうち前記負電圧源とは反対側に電気的に接続されたダイオード(67a)と、
第1端が前記ダイオードのアノード及び前記副制御端子それぞれに電気的に接続され、第2端が前記正電圧源に電気的に接続された抵抗体(68a)と、を有する請求項2に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記閾値電圧以上の出力電圧を有する正電圧源(40)と、
前記主制御端子と前記正電圧源との間を電気的に接続する充電用スイッチ(T1)と、
ドレインである第1副端子が前記正電圧源に電気的に接続され、ソースである第2副端子が前記主制御端子に電気的に接続され、ゲートである副制御端子に前記基準電圧生成部により生成された電圧が供給されるNチャネルMOSFETである供給スイッチ(T4a)と、を備える請求項1に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記基準電圧生成部(Z1)は、前記第2主端子に電気的に接続された第1接続端子と、第2接続端子と、を有し、前記負電圧源の出力電圧よりも高くてかつ前記第2主端子の電位よりも低い電圧を前記第2接続端子から出力し、
前記制御スイッチは、前記負電圧源と前記第2接続端子との間を電気的に接続し、
前記副制御端子に前記第2接続端子が電気的に接続されている請求項2又は4に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記基準電圧生成部(Z2)は、
第1端が前記第2主端子に接続され、第2端が前記制御スイッチの両端のうち前記負電圧源とは反対側に接続された第1抵抗体(62a)と、
前記第1抵抗体の第2端にアノードが接続され、カソードが前記副制御端子に接続されたダイオード(63)と、
前記副制御端子及び前記第2副端子を電気的に接続する第2抵抗体(62b)と、を有する請求項2又は4に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記基準電圧生成部(Z3)は、
第1端が前記第2主端子に接続され、第2端が前記制御スイッチの両端のうち前記負電圧源とは反対側に接続された第1抵抗体(62a)と、
前記第1抵抗体の第2端にカソードが接続され、アノードが前記副制御端子に接続されたツェナーダイオード(64)と、
前記副制御端子及び前記第2副端子を電気的に接続する第2抵抗体(62b)と、を有する請求項2又は4に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記基準電圧生成部(Z4)は、
第1端が前記第2主端子に接続され、第2端が前記制御スイッチの両端のうち前記負電圧源とは反対側に接続された抵抗体(65)と、
前記抵抗体の第2端に非反転入力端子が接続され、前記第2副端子に反転入力端子が接続され、前記副制御端子に出力端子が接続された増幅器(66)と、を有する請求項2又は4に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記第2副端子にアノードが電気的に接続され、前記副制御端子にカソードが電気的に接続された保護ダイオード(60)を備える請求項2、4~8のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。
- 前記基準電圧生成部(Z1)は、前記第2主端子に電気的に接続された第1接続端子と、第2接続端子と、を有し、前記負電圧源の出力電圧よりも高くてかつ前記第2主端子の電位よりも低い電圧を前記第2接続端子から出力し、
前記制御スイッチは、前記負電圧源と前記第2接続端子との間を電気的に接続し、
アノードが前記第2接続端子に接続され、カソードが前記主制御端子に接続されたダイオード(61)を備える請求項1に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。 - 前記供給スイッチがオン状態に切り替えられた後に前記放電用スイッチがオン状態に切り替えられ、その後、前記放電用スイッチがオフ状態に切り替えられた後に前記供給スイッチがオフ状態に切り替えられる請求項2,4~9のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。
- 前記駆動対象スイッチがオフ状態に切り替えられてから前記駆動対象スイッチがオン状態に切り替えられるまでの期間の少なくとも一部において、前記主制御端子及び前記第2主端子の間を電気的に接続するオフ保持回路(70,71,Toff)を備える請求項1~11のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。
- 前記オフ保持回路は、アノードが前記主制御端子側を向いてかつカソードが前記第2主端子側を向いたオフ保持ダイオード(70)又はオフ保持抵抗体(71)と、オフ保持スイッチ(Toff)との直列接続体を有する請求項12に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。
- 前記基準電圧生成部を第1基準電圧生成部(Z1a)とし、
第1端が前記第2主端子に電気的に接続され、前記第2主端子から供給される電圧に基づいて、前記閾値電圧よりも低い電圧を生成する第2基準電圧生成部(Z1b)と、
前記正電圧源と前記第2基準電圧生成部の第2端との間を電気的に接続する第1オフ保持スイッチ(T5)と、
エミッタが前記主制御端子に電気的に接続され、コレクタが前記負電圧源に電気的に接続され、ベースが前記第2基準電圧生成部の第2端に電気的に接続されたPNP型バイポーラトランジスタである第2オフ保持スイッチ(T6)と、を備える請求項2~9のいずれか1項に記載の駆動対象スイッチの駆動回路。
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