JPH0622539A - ゲート駆動信号発生回路 - Google Patents
ゲート駆動信号発生回路Info
- Publication number
- JPH0622539A JPH0622539A JP17692792A JP17692792A JPH0622539A JP H0622539 A JPH0622539 A JP H0622539A JP 17692792 A JP17692792 A JP 17692792A JP 17692792 A JP17692792 A JP 17692792A JP H0622539 A JPH0622539 A JP H0622539A
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- Japan
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- comb
- signal
- toothed
- tooth
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フィルタ回路を用いることなくパルス割れを
防止する。 【構成】 オンデューティ比がα１の第１の櫛歯信号を
出力する第１信号発生器２０と、オンデューティ比がα
２の第２の櫛歯信号を出力する第２信号発生器２０Ａ
と、第１信号発生器２０からの出力，第２信号発生器２
０Ａからの出力とゲート駆動指令との論理積をとるアン
ドゲート３１，３２とを設け、その各出力をトランジス
タ４１，４２およびパルストランス１１１，１１２を介
して合成し、ＩＧＢＴなどのスイッチ素子５を駆動す
る。α１，α２を適宜に選び第１の櫛歯信号に第２の櫛
歯信号をオーバラップさせることにより、簡単にパルス
割れを防止できるようにする。
防止する。 【構成】 オンデューティ比がα１の第１の櫛歯信号を
出力する第１信号発生器２０と、オンデューティ比がα
２の第２の櫛歯信号を出力する第２信号発生器２０Ａ
と、第１信号発生器２０からの出力，第２信号発生器２
０Ａからの出力とゲート駆動指令との論理積をとるアン
ドゲート３１，３２とを設け、その各出力をトランジス
タ４１，４２およびパルストランス１１１，１１２を介
して合成し、ＩＧＢＴなどのスイッチ素子５を駆動す
る。α１，α２を適宜に選び第１の櫛歯信号に第２の櫛
歯信号をオーバラップさせることにより、簡単にパルス
割れを防止できるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、パワートランジス
タ，ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）
または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）
などの半導体スイッチング素子のゲートまたはベース
（以下、ゲートで統一する）を駆動するためのゲート駆
動信号発生回路に関する。
タ，ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳ−ＦＥＴ）
または絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）
などの半導体スイッチング素子のゲートまたはベース
（以下、ゲートで統一する）を駆動するためのゲート駆
動信号発生回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４はこの種のゲート駆動信号発生回路
の従来例を示す回路図で、１は櫛歯信号発生器、２はイ
ンバータゲート、３１，３２はアンドゲート、４１，４
２はトランジスタ、５はＩＧＢＴ、１０はパルストラン
ス１１１，１１２、ダイオード１２１，１２２、フィル
タ回路１３、ゲートオフ用トランジスタ１４、ベース電
流制限抵抗１５およびコレクタ電流制限抵抗１６などか
ら構成されるゲート駆動部である。図５はその動作を説
明するための波形図で、以下、これらの図を参照してそ
の動作を説明する。
の従来例を示す回路図で、１は櫛歯信号発生器、２はイ
ンバータゲート、３１，３２はアンドゲート、４１，４
２はトランジスタ、５はＩＧＢＴ、１０はパルストラン
ス１１１，１１２、ダイオード１２１，１２２、フィル
タ回路１３、ゲートオフ用トランジスタ１４、ベース電
流制限抵抗１５およびコレクタ電流制限抵抗１６などか
ら構成されるゲート駆動部である。図５はその動作を説
明するための波形図で、以下、これらの図を参照してそ
の動作を説明する。
【０００３】櫛歯信号発生器１からの図５（イ）の如き
櫛歯信号Ａはアンドゲート３１に与えられる一方、イン
バータゲート２で図５（ロ）の如く反転され、櫛歯信号
Ｂとしてアンドゲート３２に与えられる。アンドゲート
３１，３２の他方の端子にはそれぞれ図５（ハ）のよう
なゲート駆動指令が与えられるので、アンドゲート３
１，３２の出力からは図５（ニ），（ホ）の如き信号
Ｃ，Ｄが得られることになる。その各出力Ｃ，Ｄはトラ
ンジスタ４１，４２において図５（ヘ），（ト）の如き
信号Ｅ，Ｆとなり、パルストランス１１１，１１２に与
えられ、ここで図５（チ）の如く合成されて信号Ｇとな
る。この信号Ｇはフィルタ回路１３によって図５（リ）
の如く成形され、ＩＧＢＴ５のゲートに与えられる。図
５（ヌ）にＩＧＢＴの動作状態を示す。
櫛歯信号Ａはアンドゲート３１に与えられる一方、イン
バータゲート２で図５（ロ）の如く反転され、櫛歯信号
Ｂとしてアンドゲート３２に与えられる。アンドゲート
３１，３２の他方の端子にはそれぞれ図５（ハ）のよう
なゲート駆動指令が与えられるので、アンドゲート３
１，３２の出力からは図５（ニ），（ホ）の如き信号
Ｃ，Ｄが得られることになる。その各出力Ｃ，Ｄはトラ
ンジスタ４１，４２において図５（ヘ），（ト）の如き
信号Ｅ，Ｆとなり、パルストランス１１１，１１２に与
えられ、ここで図５（チ）の如く合成されて信号Ｇとな
る。この信号Ｇはフィルタ回路１３によって図５（リ）
の如く成形され、ＩＧＢＴ５のゲートに与えられる。図
５（ヌ）にＩＧＢＴの動作状態を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は２
つの櫛歯信号をパルストランスを介して合成することに
より、絶縁を図りつつパルス信号の歯抜けをなくすよう
にしている。ところで、その場合の櫛歯信号Ｂが櫛歯信
号Ａの単なる反転信号であると、トランジスタ４１，４
２の動作時間（ターンオンまたはターンオフ）或いはパ
ルストランス１１１，１１２の伝達遅れなどによって信
号Ｇに図示のようなパルス割れが発生することになる。
このパルス割れのレベルがＩＧＢＴ５のゲートしきい値
電圧（Ｖｇ：図５（リ）参照）以下になると、ＩＧＢＴ
５が誤消弧してしまう。そして、このような誤消弧（不
要なスイッチング）が連続して発生するとスイッチング
損失が増加し、効率の低下を招くばかりか、ＩＧＢＴの
温度過昇、ひいては素子破壊につながるというおそれが
ある。
つの櫛歯信号をパルストランスを介して合成することに
より、絶縁を図りつつパルス信号の歯抜けをなくすよう
にしている。ところで、その場合の櫛歯信号Ｂが櫛歯信
号Ａの単なる反転信号であると、トランジスタ４１，４
２の動作時間（ターンオンまたはターンオフ）或いはパ
ルストランス１１１，１１２の伝達遅れなどによって信
号Ｇに図示のようなパルス割れが発生することになる。
このパルス割れのレベルがＩＧＢＴ５のゲートしきい値
電圧（Ｖｇ：図５（リ）参照）以下になると、ＩＧＢＴ
５が誤消弧してしまう。そして、このような誤消弧（不
要なスイッチング）が連続して発生するとスイッチング
損失が増加し、効率の低下を招くばかりか、ＩＧＢＴの
温度過昇、ひいては素子破壊につながるというおそれが
ある。
【０００５】そこで、従来はフィルタ回路１３を設けて
パルス割れを防止するようにしている。しかしながら、
フィルタ回路を設けると、図５（リ）のようにゲート駆
動信号の立ち上がり，立ち下がりが遅れ、結果としてＩ
ＧＢＴに図５（ヌ）のような動作遅れが生じるだけでな
く、ゲート駆動信号の立ち上がり，立ち下がり波形が鈍
るとＩＧＢＴのスイッチング時間が長くなり、スイッチ
ング損失が増加してしまうことになる。したがって、こ
の発明の課題はフィルタ回路を用いることなくパルス割
れを防止することにある。
パルス割れを防止するようにしている。しかしながら、
フィルタ回路を設けると、図５（リ）のようにゲート駆
動信号の立ち上がり，立ち下がりが遅れ、結果としてＩ
ＧＢＴに図５（ヌ）のような動作遅れが生じるだけでな
く、ゲート駆動信号の立ち上がり，立ち下がり波形が鈍
るとＩＧＢＴのスイッチング時間が長くなり、スイッチ
ング損失が増加してしまうことになる。したがって、こ
の発明の課題はフィルタ回路を用いることなくパルス割
れを防止することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、この発明では、２つの櫛歯信号をパルストラン
スを用いて合成し、その合成された信号によりスイッチ
ング素子のゲートを駆動するゲート駆動信号発生回路に
おいて、オンデューティ比がα１の第１の櫛歯信号を出
力する第１信号発生器と、この第１信号発生器と同期を
とって動作し、そのオンデューティ比がα２の第２の櫛
歯信号を出力する第２信号発生器と、この第２の信号発
生器からの出力を反転させる反転器とを設け、前記第
１，第２の櫛歯信号のオンデューティ比α１，α２を適
宜に選ぶことにより、第１の櫛歯信号に第２の櫛歯信号
をオーバラップさせることを特徴としている。なお、こ
の発明では、前記第１，第２信号発生器としてスイッチ
ングレギュレータ制御ＩＣ素子を用いると好都合であ
る。
るため、この発明では、２つの櫛歯信号をパルストラン
スを用いて合成し、その合成された信号によりスイッチ
ング素子のゲートを駆動するゲート駆動信号発生回路に
おいて、オンデューティ比がα１の第１の櫛歯信号を出
力する第１信号発生器と、この第１信号発生器と同期を
とって動作し、そのオンデューティ比がα２の第２の櫛
歯信号を出力する第２信号発生器と、この第２の信号発
生器からの出力を反転させる反転器とを設け、前記第
１，第２の櫛歯信号のオンデューティ比α１，α２を適
宜に選ぶことにより、第１の櫛歯信号に第２の櫛歯信号
をオーバラップさせることを特徴としている。なお、こ
の発明では、前記第１，第２信号発生器としてスイッチ
ングレギュレータ制御ＩＣ素子を用いると好都合であ
る。
【０００７】
【作用】２つの櫛歯信号が互いにオーバラップするよう
に、２つの櫛歯信号発生器のオンデューティ比を選ぶこ
とにより、フィルタ回路を用いることなくパルス割れを
防止し得るようにする。
に、２つの櫛歯信号発生器のオンデューティ比を選ぶこ
とにより、フィルタ回路を用いることなくパルス割れを
防止し得るようにする。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明の実施例を示す回路図で、第
１櫛歯信号発生器２０および第２櫛歯信号発生器２０Ａ
を設けた点が特徴である。この櫛歯信号発生器２０，３
０Ａは例えばスイッチングレギュレータ制御ＩＣとして
市販されているものを使用することができる。スイッチ
ングレギュレータ制御ＩＣ２１，２６は、図２にＩで示
すような三角波（コンデンサ２２および抵抗２３によっ
て調整可能）を発生するとともに、この三角波とＤＴＣ
端子に印加される電圧ＶDTC （信号Ｊ，信号Ｋ）とを比
較し、その結果に応じて櫛歯信号ＡまたはＢ’を出力す
る。この櫛歯信号ＡまたはＢ’のオンデューティ比は、
ＤＴＣ端子に与える電圧ＶDTC を変えることにより、調
整できるようになっている。また、このスイッチングレ
ギュレータ制御ＩＣはＡＶＲ（自動電圧調整）機能も有
しているが、ここでは図示されない回路によってその機
能は停止させられている。さらに、２つのスイッチング
レギュレータ制御ＩＣは、そのＣＴ端子を接続すること
により、互いに同期をとって動作できるようになってい
る。
１櫛歯信号発生器２０および第２櫛歯信号発生器２０Ａ
を設けた点が特徴である。この櫛歯信号発生器２０，３
０Ａは例えばスイッチングレギュレータ制御ＩＣとして
市販されているものを使用することができる。スイッチ
ングレギュレータ制御ＩＣ２１，２６は、図２にＩで示
すような三角波（コンデンサ２２および抵抗２３によっ
て調整可能）を発生するとともに、この三角波とＤＴＣ
端子に印加される電圧ＶDTC （信号Ｊ，信号Ｋ）とを比
較し、その結果に応じて櫛歯信号ＡまたはＢ’を出力す
る。この櫛歯信号ＡまたはＢ’のオンデューティ比は、
ＤＴＣ端子に与える電圧ＶDTC を変えることにより、調
整できるようになっている。また、このスイッチングレ
ギュレータ制御ＩＣはＡＶＲ（自動電圧調整）機能も有
しているが、ここでは図示されない回路によってその機
能は停止させられている。さらに、２つのスイッチング
レギュレータ制御ＩＣは、そのＣＴ端子を接続すること
により、互いに同期をとって動作できるようになってい
る。
【０００９】いま、第１櫛歯信号発生器２０のオンデュ
ーティ比をα１（α１＞０．５）とし、第２櫛歯信号発
生器２０Ａのオンデューティ比をα２（α２＝１−α
１）とすると、その櫛歯信号ＡとＢ（信号Ｂ’を反転し
たもの）を図２に示すように、互いにオーバラップさせ
ることができる（オーバラップ時間ｔ１，ｔ２）。つま
り、オンデューティ比を調整してオーバラップ時間を適
宜に設定することで、トランジスタ４１，４２の動作時
間やパルストランス１１１，１１２の伝送遅れなどによ
るパルス割れの発生を防止することができる。なお、こ
のパルス割れがなくなる様子は、図１の各部波形を示す
図３の（チ）を見れば一目瞭然である。また、上記以外
の点は図４または図５と同様なので、詳細は省略する。
ーティ比をα１（α１＞０．５）とし、第２櫛歯信号発
生器２０Ａのオンデューティ比をα２（α２＝１−α
１）とすると、その櫛歯信号ＡとＢ（信号Ｂ’を反転し
たもの）を図２に示すように、互いにオーバラップさせ
ることができる（オーバラップ時間ｔ１，ｔ２）。つま
り、オンデューティ比を調整してオーバラップ時間を適
宜に設定することで、トランジスタ４１，４２の動作時
間やパルストランス１１１，１１２の伝送遅れなどによ
るパルス割れの発生を防止することができる。なお、こ
のパルス割れがなくなる様子は、図１の各部波形を示す
図３の（チ）を見れば一目瞭然である。また、上記以外
の点は図４または図５と同様なので、詳細は省略する。
【００１０】
【発明の効果】この発明によれば、２つの櫛歯信号を互
いにオーバラップさせるだけで、フィルタ回路を用いる
ことなくゲート駆動信号のパルス割れの発生を防止する
ことができるので、スイッチング素子の動作遅れや、ス
イッチング時間が長くなるのを防ぐことが可能となる。
また、櫛歯信号発生器にスイッチングレギュレータ制御
ＩＣを用いれば、オンデューティ比の設定および調整
（すなわち、オーバラップ時の設定，調整）が極めて容
易になるという利点もある。
いにオーバラップさせるだけで、フィルタ回路を用いる
ことなくゲート駆動信号のパルス割れの発生を防止する
ことができるので、スイッチング素子の動作遅れや、ス
イッチング時間が長くなるのを防ぐことが可能となる。
また、櫛歯信号発生器にスイッチングレギュレータ制御
ＩＣを用いれば、オンデューティ比の設定および調整
（すなわち、オーバラップ時の設定，調整）が極めて容
易になるという利点もある。
【図１】この発明の実施例を示す回路図である。
【図２】図１に示すスイッチングレギュレータ制御ＩＣ
の動作を説明するための波形図である。
の動作を説明するための波形図である。
【図３】図１の動作を説明するための各部波形図であ
る。
る。
【図４】ゲート駆動信号発生回路の従来例を示す回路図
である。
である。
【図５】図４の動作を説明するための各部波形図であ
る。
る。
１…櫛歯信号発生器、２…インバータゲート、３１，３
２…アンドゲート、４１，４２…トランジスタ、５…Ｉ
ＧＢＴ、１０…ゲート駆動部、１１１，１１２…パルス
トランス、１２１，１２２…ダイオード、１３…フィル
タ回路、１４…ゲートオフ用トランジスタ、１５…ベー
ス電流制限抵抗、１６…コレクタ電流制限抵抗、２０，
２０Ａ…櫛歯信号発生器、２１，２６…スイッチングレ
ギュレータ制御ＩＣ、２２…コンデンサ、２３，２４，
２５，２７，２８…抵抗。
２…アンドゲート、４１，４２…トランジスタ、５…Ｉ
ＧＢＴ、１０…ゲート駆動部、１１１，１１２…パルス
トランス、１２１，１２２…ダイオード、１３…フィル
タ回路、１４…ゲートオフ用トランジスタ、１５…ベー
ス電流制限抵抗、１６…コレクタ電流制限抵抗、２０，
２０Ａ…櫛歯信号発生器、２１，２６…スイッチングレ
ギュレータ制御ＩＣ、２２…コンデンサ、２３，２４，
２５，２７，２８…抵抗。
Claims (2)
- 【請求項１】 ２つの櫛歯信号をパルストランスを用い
て合成し、その合成された信号によりスイッチング素子
のゲートまたはベースを駆動するゲート駆動信号発生回
路において、 オンデューティ比がα１の第１の櫛歯信号を出力する第
１信号発生器と、この第１信号発生器と同期をとって動
作し、そのオンデューティ比がα２の第２の櫛歯信号を
出力する第２信号発生器と、この第２の信号発生器から
の出力を反転させる反転器とを設け、前記第１，第２の
櫛歯信号のオンデューティ比α１，α２を適宜に選ぶこ
とにより、第１の櫛歯信号に第２の櫛歯信号をオーバラ
ップさせることを特徴とするゲート駆動信号発生回路。 - 【請求項２】 前記第１，第２信号発生器としてスイッ
チングレギュレータ制御ＩＣ素子を用いることを特徴と
する請求項１に記載のゲート駆動信号発生回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17692792A JPH0622539A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | ゲート駆動信号発生回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17692792A JPH0622539A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | ゲート駆動信号発生回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0622539A true JPH0622539A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16022189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17692792A Pending JPH0622539A (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | ゲート駆動信号発生回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0622539A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19958202A1 (de) * | 1999-12-02 | 2001-07-12 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer Metallschicht mit einer vorgegebenen Dicke |
| JP2009278747A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Daihen Corp | 電源装置 |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP17692792A patent/JPH0622539A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19958202A1 (de) * | 1999-12-02 | 2001-07-12 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer Metallschicht mit einer vorgegebenen Dicke |
| DE19958202C2 (de) * | 1999-12-02 | 2003-08-14 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Herstellung einer Metallschicht mit einer vorgegebenen Dicke |
| JP2009278747A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Daihen Corp | 電源装置 |
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