JPH05275999A - パワーデバイスの駆動保護回路 - Google Patents
パワーデバイスの駆動保護回路Info
- Publication number
- JPH05275999A JPH05275999A JP7371292A JP7371292A JPH05275999A JP H05275999 A JPH05275999 A JP H05275999A JP 7371292 A JP7371292 A JP 7371292A JP 7371292 A JP7371292 A JP 7371292A JP H05275999 A JPH05275999 A JP H05275999A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カレントセンス内蔵ＩＧＢＴの駆動保護回路
において、複数の保護レベルを任意のレベルに容易に修
正設定することができるようにする。 【構成】 相互に直列に接続された第１と第２の抵抗２
ａおよび２ｂがＩＧＢＴ１のセンス端子ＳとＧＮＤとの
間に接続されている。そして、第１および第２の電圧比
較器４ａおよび４ｂは、それぞれ一方の入力端子には共
通の基準電圧Vrefが供給され、他方の入力端子にはそれ
ぞれ抵抗２ａの上端のセンス電圧ＶS1および抵抗２ｂの
上端のセンス電圧ＶS2が供給される。
において、複数の保護レベルを任意のレベルに容易に修
正設定することができるようにする。 【構成】 相互に直列に接続された第１と第２の抵抗２
ａおよび２ｂがＩＧＢＴ１のセンス端子ＳとＧＮＤとの
間に接続されている。そして、第１および第２の電圧比
較器４ａおよび４ｂは、それぞれ一方の入力端子には共
通の基準電圧Vrefが供給され、他方の入力端子にはそれ
ぞれ抵抗２ａの上端のセンス電圧ＶS1および抵抗２ｂの
上端のセンス電圧ＶS2が供給される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パワーデバイスに係
り、特に過電流、短絡等その出力レベルに応じた保護機
能を備えた駆動保護回路に関するものである。
り、特に過電流、短絡等その出力レベルに応じた保護機
能を備えた駆動保護回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は例えば特開平３−４０５１７号公
報に開示されたこの種従来のパワーデバイスの駆動保護
回路の構成を示すブロック図である。図において、１は
コレクタ出力電流がモニタ可能なカレントセンスを内蔵
したパワーデバイスとしてのＩＧＢＴ（Insulated-gate
bipolar transistor）、２はＩＧＢＴ１のセンス端子
ＳとＧＮＤ（接地）との間に接続された抵抗である。３
はＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号を出力してＩＧＢＴ１
を駆動する駆動回路である。
報に開示されたこの種従来のパワーデバイスの駆動保護
回路の構成を示すブロック図である。図において、１は
コレクタ出力電流がモニタ可能なカレントセンスを内蔵
したパワーデバイスとしてのＩＧＢＴ（Insulated-gate
bipolar transistor）、２はＩＧＢＴ１のセンス端子
ＳとＧＮＤ（接地）との間に接続された抵抗である。３
はＩＧＢＴ１のゲートに駆動信号を出力してＩＧＢＴ１
を駆動する駆動回路である。
【０００３】４ａおよび４ｂはそれぞれ第１および第２
の電圧比較器で、センス端子Ｓの電位であるセンス電圧
ＶSとそれぞれ基準電圧Vref1およびVref2（Vref1＜Vref
2）との大小比較を行い、センス電圧ＶSが大になると
“Ｈ”レベルの信号を出力する。５ａは電圧比較器４ａ
のＨ出力信号（以下、過電流保護信号という）を駆動回
路３へ伝達する過電流保護回路、５ｂは電圧比較器４ｂ
のＨ出力信号（以下、短絡保護信号という）を駆動回路
３へ伝達する短絡保護回路である。
の電圧比較器で、センス端子Ｓの電位であるセンス電圧
ＶSとそれぞれ基準電圧Vref1およびVref2（Vref1＜Vref
2）との大小比較を行い、センス電圧ＶSが大になると
“Ｈ”レベルの信号を出力する。５ａは電圧比較器４ａ
のＨ出力信号（以下、過電流保護信号という）を駆動回
路３へ伝達する過電流保護回路、５ｂは電圧比較器４ｂ
のＨ出力信号（以下、短絡保護信号という）を駆動回路
３へ伝達する短絡保護回路である。
【０００４】次に動作について説明する、ＩＧＢＴ１の
通電中は、抵抗２にはＩＧＢＴ１のコレクタ電流に比例
した電流が流れ、センス電圧ＶSはそのコレクタ電流に
比例した値となる。ここで、ＩＧＢＴ１のコレクタにVr
ef1＜ＶS＜Vref2なるセンス電圧ＶSを発生するような電
流が流れると、電圧比較器４ａが動作し過電流保護信号
を出力する。過電流保護回路５ａは所定の遅延特性を備
えており、上記状態が一定時間以上続くと過電流保護信
号を駆動回路３へ伝達する。これにより、駆動回路３は
即座にゲートへの駆動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフ
させ電流を遮断する。
通電中は、抵抗２にはＩＧＢＴ１のコレクタ電流に比例
した電流が流れ、センス電圧ＶSはそのコレクタ電流に
比例した値となる。ここで、ＩＧＢＴ１のコレクタにVr
ef1＜ＶS＜Vref2なるセンス電圧ＶSを発生するような電
流が流れると、電圧比較器４ａが動作し過電流保護信号
を出力する。過電流保護回路５ａは所定の遅延特性を備
えており、上記状態が一定時間以上続くと過電流保護信
号を駆動回路３へ伝達する。これにより、駆動回路３は
即座にゲートへの駆動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフ
させ電流を遮断する。
【０００５】また、ＩＧＢＴ１のコレクタにＶS＞Vref2
なるセンス電圧ＶSを発生するような電流が流れると、
電圧比較器４ｂが動作し短絡保護信号を出力する。短絡
保護回路５ｂは直ちにこの短絡保護信号を駆動回路３へ
伝達し、これにより、駆動回路３は即座にゲートへの駆
動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフさせ電流を遮断す
る。
なるセンス電圧ＶSを発生するような電流が流れると、
電圧比較器４ｂが動作し短絡保護信号を出力する。短絡
保護回路５ｂは直ちにこの短絡保護信号を駆動回路３へ
伝達し、これにより、駆動回路３は即座にゲートへの駆
動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフさせ電流を遮断す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＩＧＢＴの駆動
保護回路は以上のように構成されており、過電流保護の
動作レベルを決定する基準電圧Vref1と短絡保護の動作
レベルを決定する基準電圧Vref2との比が予め設定され
ており、その値をその後任意に設定したり変更したりす
ることが困難で運用上支障を来すという問題点があっ
た。即ち、図２で電圧比較器から左方の部分は、通常Ｉ
Ｃとして一体にまとめられており、ハードウェア上その
構成要素の設定を変更することは極めて困難である。一
方、過電流と短絡との保護レベルは、ＩＧＢＴを含む主
回路の条件やユーザーサイドの環境や使用条件の変化等
を考慮してその設定を修正したい場合が存在する。従来
のものはこれらの要求に柔軟に対処することが出来な
い。
保護回路は以上のように構成されており、過電流保護の
動作レベルを決定する基準電圧Vref1と短絡保護の動作
レベルを決定する基準電圧Vref2との比が予め設定され
ており、その値をその後任意に設定したり変更したりす
ることが困難で運用上支障を来すという問題点があっ
た。即ち、図２で電圧比較器から左方の部分は、通常Ｉ
Ｃとして一体にまとめられており、ハードウェア上その
構成要素の設定を変更することは極めて困難である。一
方、過電流と短絡との保護レベルは、ＩＧＢＴを含む主
回路の条件やユーザーサイドの環境や使用条件の変化等
を考慮してその設定を修正したい場合が存在する。従来
のものはこれらの要求に柔軟に対処することが出来な
い。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、複数の保護レベルを任意に設
定、またその設定の変更が容易にできるパワーデバイス
の駆動保護回路を得ることを目的とする。
ためになされたもので、複数の保護レベルを任意に設
定、またその設定の変更が容易にできるパワーデバイス
の駆動保護回路を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係るパワーデ
バイスの駆動保護回路は、相互に直列に接続された第１
ないし第ｎ（ｎは２またはそれ以上の整数）の抵抗をパ
ワーデバイスのセンス端子と接地との間に接続するとと
もに、それぞれ一方の入力端子に基準電圧が供給され他
方の入力端子がそれぞれ上記第１ないし第ｎの抵抗の各
上記センス端子側端に接続された第１ないし第ｎの電圧
比較器を備えたものである。
バイスの駆動保護回路は、相互に直列に接続された第１
ないし第ｎ（ｎは２またはそれ以上の整数）の抵抗をパ
ワーデバイスのセンス端子と接地との間に接続するとと
もに、それぞれ一方の入力端子に基準電圧が供給され他
方の入力端子がそれぞれ上記第１ないし第ｎの抵抗の各
上記センス端子側端に接続された第１ないし第ｎの電圧
比較器を備えたものである。
【０００９】
【作用】この発明においては、第１ないし第ｎの抵抗の
抵抗値の設定によって各電圧比較器の動作レベルが変化
する。従って、上記抵抗の抵抗値を適宜調整することに
より、各電圧比較器およびその基準電圧を何ら変更する
ことなく、各保護レベルの設定を調整することができ
る。
抵抗値の設定によって各電圧比較器の動作レベルが変化
する。従って、上記抵抗の抵抗値を適宜調整することに
より、各電圧比較器およびその基準電圧を何ら変更する
ことなく、各保護レベルの設定を調整することができ
る。
【００１０】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の実施例１による
ＩＧＢＴの駆動保護回路の構成を示すブロック図であ
る。図において、ＩＧＢＴ１のセンス端子ＳとＧＮＤと
の間には、相互に直列に接続された第１と第２の抵抗２
ａおよび２ｂが接続されている。そして、第１および第
２の電圧比較器４ａおよび４ｂは、それぞれ一方の入力
端子には共通の基準電圧Vrefが供給され、他方の入力端
子にはそれぞれ抵抗２ａの上端のセンス電圧ＶS1および
抵抗２ｂの上端のセンス電圧ＶS2が供給される。駆動回
路３および過電流保護回路５ａ、短絡保護回路５ｂは従
来の図２のものと同一である。
ＩＧＢＴの駆動保護回路の構成を示すブロック図であ
る。図において、ＩＧＢＴ１のセンス端子ＳとＧＮＤと
の間には、相互に直列に接続された第１と第２の抵抗２
ａおよび２ｂが接続されている。そして、第１および第
２の電圧比較器４ａおよび４ｂは、それぞれ一方の入力
端子には共通の基準電圧Vrefが供給され、他方の入力端
子にはそれぞれ抵抗２ａの上端のセンス電圧ＶS1および
抵抗２ｂの上端のセンス電圧ＶS2が供給される。駆動回
路３および過電流保護回路５ａ、短絡保護回路５ｂは従
来の図２のものと同一である。
【００１１】次に動作について説明する。ＩＧＢＴ１の
コレクタにＶS1＞VrefかつＶS2＜Vrefなるセンス電圧Ｖ
S1，ＶS2を発生するような電流が流れると、電圧比較器
４ａが動作し過電流保護信号を出力する。過電流保護回
路５ａは、上記状態が一定時間以上続くと過電流保護信
号を駆動回路３へ伝達し、これにより、駆動回路３は即
座にゲートへの駆動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフさ
せ電流を遮断する。
コレクタにＶS1＞VrefかつＶS2＜Vrefなるセンス電圧Ｖ
S1，ＶS2を発生するような電流が流れると、電圧比較器
４ａが動作し過電流保護信号を出力する。過電流保護回
路５ａは、上記状態が一定時間以上続くと過電流保護信
号を駆動回路３へ伝達し、これにより、駆動回路３は即
座にゲートへの駆動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフさ
せ電流を遮断する。
【００１２】また、ＩＧＢＴ１のコレクタにＶS2＞Vref
なるセンス電圧ＶS2を発生するような電流が流れると、
電圧比較器４ｂが動作し短絡保護信号を出力する。短絡
保護回路５ｂは直ちにこの短絡保護信号を駆動回路３へ
伝達し、これにより、駆動回路３は即座にゲートへの駆
動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフさせ電流を遮断す
る。
なるセンス電圧ＶS2を発生するような電流が流れると、
電圧比較器４ｂが動作し短絡保護信号を出力する。短絡
保護回路５ｂは直ちにこの短絡保護信号を駆動回路３へ
伝達し、これにより、駆動回路３は即座にゲートへの駆
動信号を停止してＩＧＢＴ１をオフさせ電流を遮断す
る。
【００１３】ここで、何らかの理由により、例えば当所
設定されていた過電流保護レベルと短絡保護レベルとの
比を変更する必要が生じた場合には、抵抗２ａまたは抵
抗２ｂまたはその両者の抵抗値を適宜変更することによ
り、所望の保護レベル比を得ることができる。この場
合、通常ＩＣとして一体に組み込まれている電圧比較器
４ａ，４ｂ等には一切手を加える必要がなく基準電圧Vr
efの変更も不要である。
設定されていた過電流保護レベルと短絡保護レベルとの
比を変更する必要が生じた場合には、抵抗２ａまたは抵
抗２ｂまたはその両者の抵抗値を適宜変更することによ
り、所望の保護レベル比を得ることができる。この場
合、通常ＩＣとして一体に組み込まれている電圧比較器
４ａ，４ｂ等には一切手を加える必要がなく基準電圧Vr
efの変更も不要である。
【００１４】実施例２．なお、上記実施例１では、過電
流と短絡との２段階の保護を設定したものについて説明
したが、例えば過電流の保護レベルを互いにその動作遅
延特性を異ならせた２種類のレベルとして合計３段階の
保護レベル、更にそれ以上のレベルを設定したものにも
この発明は同様に適用することができ同等の効果を奏す
る。
流と短絡との２段階の保護を設定したものについて説明
したが、例えば過電流の保護レベルを互いにその動作遅
延特性を異ならせた２種類のレベルとして合計３段階の
保護レベル、更にそれ以上のレベルを設定したものにも
この発明は同様に適用することができ同等の効果を奏す
る。
【００１５】実施例３．更に、この発明はＩＧＢＴ以外
の他の種類のパワーデバイスに使用する駆動保護回路に
も同様に適用することができる。
の他の種類のパワーデバイスに使用する駆動保護回路に
も同様に適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】この発明は以上のように、各電圧比較器
で比較すべき電圧を、パワーデバイスのセンス端子と接
地との間に接続された複数の抵抗のそれぞれの一端から
供給する構成としたので、複数の保護レベルを任意のレ
ベルに容易に修正設定することができる。
で比較すべき電圧を、パワーデバイスのセンス端子と接
地との間に接続された複数の抵抗のそれぞれの一端から
供給する構成としたので、複数の保護レベルを任意のレ
ベルに容易に修正設定することができる。
【図１】この発明の一実施例によるＩＧＢＴの駆動保護
回路の構成を示すブロック図である。
回路の構成を示すブロック図である。
【図２】従来のＩＧＢＴの駆動保護回路の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１ ＩＧＢＴ ２ａ，２ｂ 抵抗 ３ 駆動回路 ４ａ 第１の電圧比較器 ４ｂ 第２の電圧比較器 ５ａ 過電流保護回路 ５ｂ 短絡保護回路 Ｓ センス端子
Claims (1)
- 【請求項１】 カレントセンス内蔵のパワーデバイスの
ゲートを駆動する駆動回路、相互に直列に接続され上記
パワーデバイスのセンス端子と接地との間に接続された
第１ないし第ｎ（ｎは２またはそれ以上の整数）の抵
抗、それぞれ一方の入力端子に基準電圧が供給され他方
の入力端子がそれぞれ上記第１ないし第ｎの抵抗の各上
記センス端子側端に接続された第１ないし第ｎの電圧比
較器、およびそれぞれ上記第１ないし第ｎの電圧比較器
の出力を互いに異なる遅延特性を介して上記駆動回路に
伝達しその駆動出力を停止させる第１ないし第ｎの保護
回路を備えたパワーデバイスの駆動保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7371292A JP2803444B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | パワーデバイスの駆動保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7371292A JP2803444B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | パワーデバイスの駆動保護回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05275999A true JPH05275999A (ja) | 1993-10-22 |
| JP2803444B2 JP2803444B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=13526110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7371292A Expired - Lifetime JP2803444B2 (ja) | 1992-03-30 | 1992-03-30 | パワーデバイスの駆動保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2803444B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122983A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-12 | Fuji Electric Co Ltd | ダブルゲ−ト型半導体装置の制御装置 |
| US6215634B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-04-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Drive circuit for power device |
| JP2002300017A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| JP2004312924A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体デバイスの駆動回路 |
| CN102157921A (zh) * | 2011-04-01 | 2011-08-17 | 欧瑞传动电气有限公司 | 一种igbt短路保护电路及控制方法 |
| JP2012178951A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-13 | Denso Corp | スイッチング素子の駆動回路 |
| WO2012147489A1 (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-01 | カルソニックカンセイ株式会社 | 半導体スイッチング素子駆動回路 |
| DE102012216317A1 (de) | 2011-09-14 | 2013-03-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Leistungsmodul |
| JP2014120563A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
| JP2018186691A (ja) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の駆動装置 |
| US10903831B2 (en) | 2018-08-09 | 2021-01-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
-
1992
- 1992-03-30 JP JP7371292A patent/JP2803444B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07122983A (ja) * | 1993-10-28 | 1995-05-12 | Fuji Electric Co Ltd | ダブルゲ−ト型半導体装置の制御装置 |
| US6215634B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-04-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Drive circuit for power device |
| JP2002300017A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
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| US9019677B2 (en) | 2011-04-27 | 2015-04-28 | Calsonic Kansei Corporation | Semiconductor switching element drive circuit |
| DE102012216317A1 (de) | 2011-09-14 | 2013-03-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Leistungsmodul |
| US8674728B2 (en) | 2011-09-14 | 2014-03-18 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module in which protection for switching element varies in dependence on active operation of the switching element |
| DE102012216317B4 (de) * | 2011-09-14 | 2014-06-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Leistungsmodul |
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| US10903831B2 (en) | 2018-08-09 | 2021-01-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2803444B2 (ja) | 1998-09-24 |
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