JPH0947015A - Drive circuit for self-extinguishing semiconductor element - Google Patents
Drive circuit for self-extinguishing semiconductor elementInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、絶縁ゲートバイ
ポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴと称する）、電界
効果トランジスタなどの電圧制御形の自己消弧形半導体
素子の駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device such as an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as an IGBT) and a field effect transistor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図９に、ＩＧＢＴを使用した電圧形イン
バータの一般的な回路構成図を示し、直流電源２０には
平滑用のコンデンサ２１を並列接続にし、直流電源２０
からＩＧＢＴ２４〜２７とダイオード２８〜３１からな
るインバータブリッジに給電し、インバータブリッジで
交流に変換された出力は抵抗２２とインダクタンス２３
からなる負荷に負荷電流ＩL を流す構成である。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a general circuit configuration diagram of a voltage type inverter using an IGBT, in which a smoothing capacitor 21 is connected in parallel to a DC power source 20.
To the inverter bridge composed of the IGBTs 24 to 27 and the diodes 28 to 31, and the output converted into alternating current by the inverter bridge is the resistor 22 and the inductance 23.
The load current I L is caused to flow through the load consisting of
【０００３】図１０は図９に示した電圧形インバータの
動作説明図で、図１０（イ）には、図示の如く回路配線
による浮遊インダクタンス３２の値をＬとし、負荷電流
ＩLがＩＧＢＴ２５を通って矢印の方向へ流れていると
きの回路構成を示し、図１０（ロ）には、このときのＩ
ＧＢＴ２５，ダイオード２８の動作波形を示す。すなわ
ち図１０（イ）において、ＩＧＢＴ２５がオフすると、
負荷電流ＩL はダイオード２８に転流し、ＩＧＢＴ２５
に流れる電流ＩC は減少する。この電流の減少率〔−ｄ
ｉ／ｄｔ〕と浮遊インダクタンス３２によりサージ電圧
ΔＶP が発生しＩＧＢＴ２５に印加される（図１０
（ロ）参照）。また、ダイオード２８に負荷電流ＩL が
通流中にＩＧＢＴ２５がオンすると負荷電流ＩL はＩＧ
ＢＴ２５に転流し、ダイオード２８に流れる電流ＩD は
減少する。電流ＩD の減少後、ダイオード２８は逆回復
し、この逆回復時の電流変化率〔ｄｉ／ｄｔ〕と浮遊イ
ンダクタンス３２によりサージ電圧ΔＶD が発生しダイ
オード２８に印加される（図１０（ロ）参照）。FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the voltage source inverter shown in FIG. 9. In FIG. 10A, the value of the stray inductance 32 due to the circuit wiring is L and the load current I L is the IGBT 25 as shown in FIG. FIG. 10B shows the circuit configuration when flowing through in the direction of the arrow.
The operation waveforms of the GBT 25 and the diode 28 are shown. That is, when the IGBT 25 is turned off in FIG.
The load current I L is commutated to the diode 28, and the IGBT 25
The current I C flowing through is reduced. Reduction rate of this current [-d
i / dt] and the stray inductance 32 generate a surge voltage ΔV P, which is applied to the IGBT 25 (see FIG. 10).
(B)). Further, the load current I L to the diode 28 is IGBT25 during flowing is turned the load current I L IG
The current I D flowing through the diode 28 decreases due to the commutation to the BT 25. After the decrease of the current I D , the diode 28 reversely recovers, and the surge voltage ΔV D is generated by the current change rate [di / dt] and the stray inductance 32 at the time of reverse recovery and is applied to the diode 28 (see FIG. )reference).
【０００４】前記サージ電圧ΔＶP 及びΔＶD は前記Ｌ
×ｄｉ／ｄｔとなるので、該ΔＶP及びΔＶD を低減す
るためには浮遊インダクタンス３２を低減する、または
前記〔ｄｉ／ｄｔ〕を減少させる必要がある。しかしな
がら、浮遊インダクタンス３２を低減するのは回路配線
上限界があるので、ＩＧＢＴを緩やかにスイッチングさ
せてＩＧＢＴのスイッチング時の前記〔ｄｉ／ｄｔ〕と
〔−ｄｉ／ｄｔ〕とを減少させるのが一般的である。The surge voltages ΔV P and ΔV D are equal to the L
Since xdi / dt, it is necessary to reduce the stray inductance 32 or reduce the [di / dt] in order to reduce the ΔV P and ΔV D. However, since there is a limit in reducing the stray inductance 32 in terms of circuit wiring, it is common to gently switch the IGBT to reduce the [di / dt] and [-di / dt] at the time of switching the IGBT. Target.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述の〔ｄｉ／ｄｔ〕
と〔−ｄｉ／ｄｔ〕とを減少させるためにＩＧＢＴを緩
やかにスイッチングさせる従来の方法を図１１に示す。
図１１（イ）において、外部より指令されるオン・オフ
信号に基づくゲート駆動電圧ＶGEは、オン用電源１５ま
たはオフ用電源からトランジスタ８と抵抗１２との直列
回路またはトランジスタ１０と抵抗１４との直列回路を
介してＩＧＢＴ２５のゲートに入力される。[Problems to be Solved by the Invention]
FIG. 11 shows a conventional method of gently switching the IGBTs in order to reduce [-di / dt] and [-di / dt].
In FIG. 11 (a), the gate drive voltage V GE based on an on / off signal externally commanded is a series circuit of the transistor 8 and the resistor 12 or the transistor 10 and the resistor 14 from the on power source 15 or the off power source. Is input to the gate of the IGBT 25 via the series circuit of.
【０００６】ＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ間はコン
デンサと見做されるので、該コンデンサの充放電時間を
抵抗１２及び抵抗１４により調整できる。抵抗１２及び
抵抗１４の値を増加させることによりＩＧＢＴ２５のゲ
ート部の充放電時間を遅らせ、ＩＧＢＴ２５のゲート電
圧ＶGEの立ち上がり・立ち下がりを緩やかにすることが
できる。その結果、ＩＧＢＴ２５は緩やかなスイッチン
グを行い、前記〔ｄｉ／ｄｔ〕及び〔−ｄｉ／ｄｔ〕の
低減による前記サージ電圧ΔＶP 及びΔＶD の抑制を行
うことができる。Since the gate-emitter of the IGBT 25 is regarded as a capacitor, the charging / discharging time of the capacitor can be adjusted by the resistors 12 and 14. By increasing the values of the resistors 12 and 14, the charging / discharging time of the gate portion of the IGBT 25 can be delayed, and the rising and falling of the gate voltage V GE of the IGBT 25 can be moderated. As a result, the IGBT 25 can perform gradual switching, and can suppress the surge voltages ΔV P and ΔV D by reducing the [di / dt] and [-di / dt].
【０００７】図１１（ロ）において、実線の波形は抵抗
１２及び抵抗１４の値を小さくしたときの、点線の波形
は抵抗１２及び抵抗１４の値を大きくしたときの動作波
形を示す。しかしながら、上述の方法は前記オン・オフ
信号が入力されてから実際にＩＧＢＴ２５が動作するま
での時間遅れが増加するため、短い時間でのスイッチン
グが困難となり、ＩＧＢＴのブリッジ接続の上下アーム
短絡の防止のためのデッドタイムが長くなるという問題
がある。In FIG. 11B, the solid line waveform shows the operation waveform when the values of the resistors 12 and 14 are reduced, and the dotted line waveform shows the operation waveform when the values of the resistors 12 and 14 are increased. However, in the above method, since the time delay from the input of the ON / OFF signal to the actual operation of the IGBT 25 increases, switching in a short time becomes difficult, and the upper and lower arm short circuit of the bridge connection of the IGBT is prevented. There is a problem that the dead time for is long.
【０００８】この発明の課題は、上記問題点を解決する
自己消弧形半導体素子の駆動回路を提供することにあ
る。An object of the present invention is to provide a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device that solves the above problems.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この第１の発明は電圧制
御形の自己消弧形半導体素子の駆動回路において、該駆
動回路は、オン用電源とオフ用電源とを直列接続した駆
動用電源と、外部より該駆動回路に与えられる前記自己
消弧形半導体素子のオン・オフ信号に基づき、該信号が
オフからオンに変化したときにオン・オフ信号のオン期
間より短いパルスを出力する第１のワンショット回路
と、同じくオン・オフ信号がオンからオフに変化したと
きに予め定めた幅を持つパルスを出力する第２のワンシ
ョット回路と、抵抗とトランジスタの直列回路からなる
第１乃至第４のスイッチング回路と、第１のスイッチン
グ回路と第２のスイッチング回路とを直列接続してなる
第１のスイッチング直列回路と、同様に、第３のスイッ
チング回路と第４のスイッチング回路とを直列接続して
なる第２のスイッチング直列回路と、前記第１乃至第４
のスイッチング回路のトランジスタを選択して導通させ
る切換回路とから構成され、駆動用電源と第１，第２の
スイッチング直列回路とをそれぞれ並列接続し、前記駆
動用電源のオン用電源とオフ用電源との接続点と、前記
自己消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソース端子
とを接続し、第１のスイッチング回路と第２のスイッチ
ング回路との接続点と、第３のスイッチング回路と第４
のスイッチング回路との接続点と、前記自己消弧形半導
体素子のゲート端子とをそれぞれ並列接続する。According to a first aspect of the present invention, there is provided a drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, wherein the drive circuit is a drive power source in which an ON power source and an OFF power source are connected in series. Outputting a pulse shorter than the ON period of the ON / OFF signal when the signal changes from OFF to ON based on the ON / OFF signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element given to the drive circuit from the outside. No. 1 one-shot circuit, a second one-shot circuit that outputs a pulse having a predetermined width when the on / off signal changes from on to off, and first to one circuits including a series circuit of a resistor and a transistor. A fourth switching circuit, a first switching series circuit formed by connecting the first switching circuit and the second switching circuit in series, and similarly, a third switching circuit and a fourth switching circuit. A second switching series circuit formed by serially connecting the switching circuit, the first to fourth
And a switching circuit for selecting a transistor of the switching circuit to bring it into conduction, and connecting a driving power source and first and second switching series circuits in parallel, respectively, and turning on and off the driving power source. A connection point between the first switching circuit and the second switching circuit, and a third switching circuit and a fourth switching circuit.
And a gate terminal of the self-arc-extinguishing type semiconductor element are connected in parallel.
【００１０】また、第２の発明は前記第１の発明におい
て、前記切換回路は、第１のワンショット回路が出力し
たパルスの期間は第１のスイッチング回路のトランジス
タのみを導通させ、第１のワンショット回路が出力した
パルスの期間の終了後、前記オン・オフ信号のオン期間
の間は第３のスイッチング回路のトランジスタのみを導
通させ、第２のワンショット回路が出力したパルスの期
間は第４のスイッチング回路のトランジスタのみを導通
させ、第２のワンショット回路が出力したパルスの期間
の終了後、前記オン・オフ信号のオフ期間の間は第２の
スイッチング回路のトランジスタのみを導通させる。In a second aspect based on the first aspect, the switching circuit causes only the transistor of the first switching circuit to conduct during the period of the pulse output by the first one-shot circuit, After the end of the pulse period output by the one-shot circuit, only the transistor of the third switching circuit is turned on during the ON period of the ON / OFF signal, and the pulse period output by the second one-shot circuit is set to the first period. Only the transistor of the switching circuit of No. 4 is turned on, and after the end of the period of the pulse output by the second one-shot circuit, only the transistor of the second switching circuit is turned on during the off period of the on / off signal.
【００１１】この第３の発明は電圧制御形の自己消弧形
半導体素子の駆動回路において、該駆動回路は、オン用
電源とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源と、外部
より該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体素子
のオン・オフ信号に基づく動作をする該自己消弧形半導
体素子のコレクタ−エミッタ端子間またはドレイン−ソ
ース端子間の電圧変化率を検出する電圧変化率検出回路
と、前記電圧変化率が負極性に変化したときに前記オン
・オフ信号のオン期間より短いパルスを出力する第１の
ワンショット回路と、前記電圧変化率が正極性に変化し
たときに予め定めた幅を持つパルスを出力する第２のワ
ンショット回路と、抵抗とトランジスタの直列回路から
なる第１乃至第４のスイッチング回路と、第１のスイッ
チング回路と第２のスイッチング回路とを直列接続して
なる第１のスイッチング直列回路と、同様に、第３のス
イッチング回路と第４のスイッチング回路とを直列接続
してなる第２のスイッチング直列回路と、前記第１乃至
第４のスイッチング回路のトランジスタを選択して導通
させる切換回路とから構成され、駆動用電源と第１，第
２のスイッチング直列回路とをそれぞれ並列接続し、前
記駆動用電源のオン用電源とオフ用電源との接続点と、
前記自己消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソース
端子とを接続し、第１のスイッチング回路と第２のスイ
ッチング回路との接続点と、第３のスイッチング回路と
第４のスイッチング回路との接続点と、前記自己消弧形
半導体素子のゲート端子とをそれぞれ並列接続する。According to a third aspect of the present invention, in a drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, the drive circuit is a drive power source in which an on power source and an off power source are connected in series, and the drive circuit is externally driven. A voltage change rate for detecting a voltage change rate between the collector-emitter terminal or the drain-source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element that operates based on the on / off signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element applied to the circuit. A detection circuit; a first one-shot circuit that outputs a pulse shorter than the ON period of the ON / OFF signal when the voltage change rate changes to a negative polarity; A second one-shot circuit that outputs a pulse having a predetermined width, first to fourth switching circuits each including a series circuit of a resistor and a transistor, a first switching circuit and a second switching circuit. A first switching series circuit formed by connecting a switching circuit in series, and a second switching series circuit formed by connecting a third switching circuit and a fourth switching circuit in series; And a switching circuit for selecting a transistor of the fourth switching circuit to make it conductive, and connecting a driving power supply and first and second switching series circuits in parallel, and turning on and off the driving power supply. Connection point with the power supply for
A connection point between the first switching circuit and the second switching circuit and a connection point between the third switching circuit and the fourth switching circuit, which are connected to the emitter terminal or the source terminal of the self-extinguishing semiconductor element. And a gate terminal of the self-arc-extinguishing type semiconductor device are connected in parallel.
【００１２】第４の発明は電圧制御形の自己消弧形半導
体素子の駆動回路において、該駆動回路は、オン用電源
とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源と、外部より
該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体素子のオ
ン・オフ信号に基づく動作をする該自己消弧形半導体素
子の電流センス端子とエミッタ端子またはソース端子と
の間接続される電流検出抵抗と、電流検出抵抗に発生す
る電圧の立ち上がり時点より前記オン・オフ信号のオン
期間より短いパルスを出力する第１のワンショット回路
と、電流検出抵抗に発生する電圧の立ち下がり時点より
予め定めた幅を持つパルスを出力する第２のワンショッ
ト回路と、抵抗とトランジスタの直列回路からなる第１
乃至第４のスイッチング回路と、第１のスイッチング回
路と第２のスイッチング回路とを直列接続してなる第１
のスイッチング直列回路と、同様に、第３のスイッチン
グ回路と第４のスイッチング回路とを直列接続してなる
第２のスイッチング直列回路と、前記第１乃至第４のス
イッチング回路のトランジスタを選択して導通させる切
換回路とから構成され、駆動用電源と第１，第２のスイ
ッチング直列回路とをそれぞれ並列接続し、前記駆動用
電源のオン用電源とオフ用電源との接続点と、前記自己
消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソース端子とを
接続し、第１のスイッチング回路と第２のスイッチング
回路との接続点と、第３のスイッチング回路と第４のス
イッチング回路との接続点と、前記自己消弧形半導体素
子のゲート端子とをそれぞれ並列接続する。According to a fourth aspect of the present invention, in a drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, the drive circuit is a drive power source in which an ON power source and an OFF power source are connected in series, and the drive circuit is externally provided. And a current detection resistor connected between a current sense terminal and an emitter terminal or a source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element that operates based on the on / off signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element. A first one-shot circuit that outputs a pulse that is shorter than the ON period of the ON / OFF signal from the rise time of the voltage generated in the resistor, and a pulse having a predetermined width from the fall time of the voltage generated in the current detection resistor A second one-shot circuit for outputting the first and a first circuit including a series circuit of a resistor and a transistor.
To a fourth switching circuit, a first switching circuit and a second switching circuit connected in series
And a second switching series circuit in which a third switching circuit and a fourth switching circuit are connected in series, and transistors of the first to fourth switching circuits are selected. A switching circuit for conducting the electric power, and connecting the driving power source and the first and second switching series circuits in parallel, connecting points of the driving power source for turning on the power source and for turning off the power source, and the self-erasing circuit. An emitter terminal or a source terminal of the arc-shaped semiconductor element is connected, a connection point between the first switching circuit and the second switching circuit, a connection point between the third switching circuit and the fourth switching circuit, and The gate terminals of the self-extinguishing type semiconductor device are connected in parallel.
【００１３】第５の発明は電圧制御形の自己消弧形半導
体素子の駆動回路において、該駆動回路は、オン用電源
とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源と、外部より
該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体素子のオ
ン・オフ信号に基づく動作をする該自己消弧形半導体素
子のコレクタ端子またはドレイン端子とオン用電源の正
極端子との電位差を検出する電位差検出回路と、前記コ
レクタ端子またはドレイン端子の電位がオン用電源の正
極端子との電位より低くなったときにオン・オフ信号の
オン期間より短いパルスを出力する第１のワンショット
回路と、前記コレクタ端子またはドレイン端子の電位が
オン用電源の正極端子との電位より高くなったときに予
め定めた幅を持つパルスを出力する第２のワンショット
回路と、抵抗とトランジスタの直列回路からなる第１乃
至第４のスイッチング回路と、第１のスイッチング回路
と第２のスイッチング回路とを直列接続してなる第１の
スイッチング直列回路と、同様に、第３のスイッチング
回路と第４のスイッチング回路とを直列接続してなる第
２のスイッチング直列回路と、前記第１乃至第４のスイ
ッチング回路のトランジスタを選択して導通させる切換
回路とから構成され、駆動用電源と第１，第２のスイッ
チング直列回路とをそれぞれ並列接続し、前記駆動用電
源のオン用電源とオフ用電源との接続点と、前記自己消
弧形半導体素子のエミッタ端子またはソース端子とを接
続し、第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回
路との接続点と、第３のスイッチング回路と第４のスイ
ッチング回路との接続点と、前記自己消弧形半導体素子
のゲート端子とをそれぞれ並列接続する。A fifth aspect of the present invention is a drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, wherein the drive circuit is a drive power source in which an ON power source and an OFF power source are connected in series, and the drive circuit is externally provided. A potential difference detection circuit for detecting a potential difference between the collector terminal or the drain terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element and the positive terminal of the ON power supply, which operates based on the ON / OFF signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element. A first one-shot circuit that outputs a pulse shorter than the ON period of the ON / OFF signal when the potential of the collector terminal or the drain terminal becomes lower than the potential of the positive terminal of the ON power supply; A second one-shot circuit that outputs a pulse having a predetermined width when the potential of the drain terminal becomes higher than the potential of the positive terminal of the power supply for ON, a resistor and a transistor. First to fourth switching circuits each including a series circuit of transistors, a first switching series circuit including a first switching circuit and a second switching circuit connected in series, and similarly a third switching circuit And a fourth switching circuit connected in series, and a switching circuit that selects and conducts the transistors of the first to fourth switching circuits. A first switching series circuit and a second switching series circuit are connected in parallel, and a connection point of the driving power supply for turning on and turning off is connected to an emitter terminal or a source terminal of the self-extinguishing semiconductor element. , A connection point between the first switching circuit and the second switching circuit, a connection point between the third switching circuit and the fourth switching circuit, and The gate terminal of the extinguishing type semiconductor elements connected in parallel, respectively.
【００１４】また第６の発明は、前記第３乃至第５の発
明において、前記切換回路は、第１のワンショット回路
が出力したパルスの期間は第１のスイッチング回路のト
ランジスタのみを導通させ、第１のワンショット回路が
出力したパルスの期間以外の前記オン・オフ信号のオン
期間の間は第３のスイッチング回路のトランジスタのみ
を導通させ、第２のワンショット回路が出力したパルス
の期間は第２のスイッチング回路のトランジスタのみを
導通させ、第２のワンショット回路が出力したパルスの
期間以外の前記オン・オフ信号のオフ期間の間は第４の
スイッチング回路のトランジスタのみを導通させる。In a sixth aspect based on the third to fifth aspects, the switching circuit makes only the transistor of the first switching circuit conductive during the period of the pulse output by the first one-shot circuit, During the ON period of the ON / OFF signal other than the period of the pulse output by the first one-shot circuit, only the transistor of the third switching circuit is made conductive, and the period of the pulse output by the second one-shot circuit is Only the transistor of the second switching circuit is turned on, and only the transistor of the fourth switching circuit is turned on during the off period of the on / off signal other than the period of the pulse output by the second one-shot circuit.
【００１５】さらに第７の発明は、前記第２または第６
の発明において、第１のスイッチング回路の抵抗の抵抗
値は、第３のスイッチング回路の抵抗の抵抗値に比して
大きな値とし、且つ、第２のスイッチング回路の抵抗の
抵抗値は、第４のスイッチング回路の抵抗の抵抗値に比
して大きな値とする。この第１の発明によれば、電圧制
御形の自己消弧形半導体素子としてのＩＧＢＴのターン
オン時は第１のスイッチング回路の抵抗による大きな抵
抗値にして、前述〔ｄｉ／ｄｔ〕の低減を行い、ＩＧＢ
Ｔが完全にオン状態になると第３のスイッチング回路の
抵抗による小さな抵抗値に切り換え、また、ＩＧＢＴの
ターンオフ時は第４のスイッチング回路の抵抗による小
さな抵抗値とし、オン・オフ信号のオフ信号が指令され
てからＩＧＢＴが実際にオフ動作を開始するまでの時間
遅れの増加を防ぎ、ＩＧＢＴがオフ動作を開始すると第
２のスイッチング回路の抵抗による大きな抵抗値に切り
換えて前述の〔−ｄｔ／ｄｔ〕の低減を行うように作用
する。Further, a seventh invention is the second or sixth invention.
In the invention described above, the resistance value of the resistance of the first switching circuit is larger than the resistance value of the resistance of the third switching circuit, and the resistance value of the resistance of the second switching circuit is the fourth value. The switching circuit has a larger value than the resistance of the switching circuit. According to the first aspect of the present invention, when the IGBT as the voltage control type self-extinguishing type semiconductor element is turned on, a large resistance value is set by the resistance of the first switching circuit to reduce the above [di / dt]. , IGB
When T is completely turned on, the resistance value of the third switching circuit is switched to a smaller resistance value, and when the IGBT is turned off, the resistance value of the fourth switching circuit is set to a smaller resistance value. The increase in the time delay from the time the command is issued until the IGBT actually starts the OFF operation is prevented, and when the IGBT starts the OFF operation, the resistance of the second switching circuit is switched to a large resistance value and the above-mentioned [-dt / dt ] To act.
【００１６】また第３〜第５の発明によれば、前記ＩＧ
ＢＴのターンオン時は、初め第３のスイッチング回路の
抵抗による小さな抵抗値とし、オン・オフ信号のオン信
号が指令されてからＩＧＢＴが実際にターンオン動作を
開始するまでの時間遅れを少なくし、ターンオン動作を
開始すると第１のスイッチング回路の抵抗による大きな
抵抗値にして、前述〔ｄｉ／ｄｔ〕の低減を行い、ＩＧ
ＢＴが完全なオン状態に近づくと第３のスイッチング回
路の抵抗による小さな抵抗値に切り換えてターンオン損
失の増加を抑制し、また、ＩＧＢＴのターンオフ時は、
第４のスイッチング回路の抵抗による小さな抵抗値と
し、オン・オフ信号のオフ信号が指令されてからＩＧＢ
Ｔが実際にターンオフ動作を開始するまでの時間遅れの
少なくし、ＩＧＢＴがターンオフ動作を開始すると第２
のスイッチング回路の抵抗による大きな抵抗値に切り換
えて前述の〔−ｄｔ／ｄｔ〕の低減を行うように作用す
る。According to the third to fifth inventions, the IG
When the BT is turned on, a small resistance value is initially set by the resistance of the third switching circuit, and the time delay from when the ON signal of the ON / OFF signal is commanded until the IGBT actually starts the turn-on operation is reduced, When the operation is started, the resistance of the first switching circuit is set to a large resistance value to reduce the above [di / dt], and
When the BT approaches a complete ON state, it is switched to a small resistance value by the resistance of the third switching circuit to suppress an increase in turn-on loss, and when the IGBT is turned off,
The resistance of the fourth switching circuit is set to a small resistance value, and after the off signal of the on / off signal is commanded, the IGB
When the time delay until T actually starts the turn-off operation is reduced and the IGBT starts the turn-off operation, the second
The switching circuit switches to a large resistance value by the resistance of the switching circuit, and acts to reduce the above-mentioned [-dt / dt].
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１の実施例
を示す自己消弧形半導体素子の駆動回路の構成図であ
り、図９に示した電圧形インバータのＩＧＢＴ２５に対
応する駆動回路のみを示し、従って図１１に示した回路
と同一機能を有するものには同一符号を付してその説明
を省略する。1 is a block diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, which corresponds to the IGBT 25 of the voltage source inverter shown in FIG. Only the circuits are shown, and therefore, those having the same functions as those of the circuit shown in FIG.
【００１８】すなわち図１においては、ワンショット回
路４１と、ワンショット回路４２と、第１のスイッチン
グ回路１００としての抵抗１２とトランジスタ８と、第
２のスイッチング回路２００としてのトランジスタ１０
と抵抗１４と、第３のスイッチング回路３００としての
抵抗１１とトランジスタ７と、第４のスイッチング回路
４００としてのトランジスタ９と抵抗１３と、駆動電源
としてのオン用電源１５とオフ用電源１６と、ワンショ
ット回路４１がパルスを出力中はトランジスタ８を導通
させ、該オン・オフ信号のオン信号入力中の残りの期間
はトランジスタ７を導通させ、ワンショット回路４２が
パルスを出力中はトランジスタ１０を導通させ、該オン
・オフ信号のオフ信号入力中の残りの期間はトランジス
タ９を導通させる切換回路４３とから構成されている。That is, in FIG. 1, the one-shot circuit 41, the one-shot circuit 42, the resistor 12 and the transistor 8 as the first switching circuit 100, and the transistor 10 as the second switching circuit 200.
A resistor 14, a resistor 11 and a transistor 7 as a third switching circuit 300, a transistor 9 and a resistor 13 as a fourth switching circuit 400, an on-power source 15 and an off-power source 16 as driving power sources, While the one-shot circuit 41 is outputting a pulse, the transistor 8 is made conductive, while the one-shot circuit 42 is outputting a pulse, the transistor 7 is made conductive, and while the one-shot circuit 42 is outputting a pulse, the transistor 10 is made conductive. It is composed of a switching circuit 43 that conducts and keeps the transistor 9 conductive during the rest of the input of the off signal of the on / off signal.
【００１９】図１の駆動回路の動作を、図２の動作波形
図を参照しつつ、以下に説明する。時刻Ｔ1 でオン・オ
フ信号がオフからオンに変化するとワンショット回路４
１が動作を開始し、切換回路４３により第１のスイッチ
ング回路１００のトランジスタ８をオンさせ、第１のス
イッチング回路１００の抵抗１２を介してオン用電源１
５からＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ間のコンデンサ
を充電する。前記コンデンサが充電されるのに伴ってゲ
ート電圧ＶGEは上昇し、ＩＧＢＴ２５はターンオン動作
を開始する。The operation of the drive circuit of FIG. 1 will be described below with reference to the operation waveform diagram of FIG. When the on / off signal changes from off to on at time T 1 , the one-shot circuit 4
1 starts operating, the switching circuit 43 turns on the transistor 8 of the first switching circuit 100, and the ON power supply 1 is turned on via the resistor 12 of the first switching circuit 100.
5 to charge the gate-emitter capacitor of the IGBT 25. The gate voltage V GE rises as the capacitor is charged, and the IGBT 25 starts the turn-on operation.
【００２０】時刻Ｔ2 で、ワンショット回路４１の動作
が終わると、切換回路４３により第１のスイッチング回
路１００のトランジスタ８をオフさせ、同時に第３のス
イッチング回路３００のトランジスタ７をオンさせる。
第３のスイッチング回路３００の抵抗１１は第１のスイ
ッチング回路１００の抵抗１２に比して小さな値に設定
してあり、このためＩＧＢＴ２５のゲートに流れる充電
電流は大きくなり、ＩＧＢＴ２５のゲート電圧ＶGEは、
ほぼオン用電源１５の電圧まで急速に上昇し、ＩＧＢＴ
２５は完全なオン状態となる。When the operation of the one-shot circuit 41 ends at time T 2 , the switching circuit 43 turns off the transistor 8 of the first switching circuit 100 and simultaneously turns on the transistor 7 of the third switching circuit 300.
The resistance 11 of the third switching circuit 300 is set to a smaller value than the resistance 12 of the first switching circuit 100. Therefore, the charging current flowing in the gate of the IGBT 25 becomes large, and the gate voltage V GE of the IGBT 25 becomes large. Is
The voltage rises almost to the voltage of the power supply 15 for ON, and the IGBT
25 is fully on.
【００２１】時刻Ｔ3 でオン・オフ信号がオンからオフ
に変化するとワンショット回路４２が動作を開始し、切
換回路４３により第３のスイッチング回路３００のトラ
ンジスタ７をオフさせ、同時に第２のスイッチング回路
２００のトランジスタ１０をオンさせる。第２のスイッ
チング回路２００のトランジスタ１０のオンによりＩＧ
ＢＴ２５のゲート−エミッタ間のコンデンサの電荷は第
２のスイッチング回路２００の抵抗１４を通して放電さ
れＩＧＢＴ２５のゲート電圧ＶGEは減少し、ＩＧＢＴ２
５はターンオフ動作を開始する。When the on / off signal changes from on to off at time T 3 , the one-shot circuit 42 starts to operate, and the switching circuit 43 turns off the transistor 7 of the third switching circuit 300, and at the same time, the second switching. The transistor 10 of the circuit 200 is turned on. When the transistor 10 of the second switching circuit 200 is turned on, the IG
The charge of the gate-emitter capacitor of the BT25 is discharged through the resistor 14 of the second switching circuit 200, the gate voltage V GE of the IGBT25 decreases, and the IGBT2
5 starts the turn-off operation.
【００２２】時刻Ｔ4 でワンショット回路４２の動作が
終わると、切換回路４３により第２のスイッチング回路
２００のトランジスタ１０をオフさせ、同時に第４のス
イッチング回路４００のトランジスタ９をオンさせる。
第４のスイッチング回路４００のトランジスタ９のオン
により、ＩＧＢＴのゲート−エミッタ間のコンデンサの
電荷は第４のスイッチング回路４００の抵抗１３を介し
て放電される。第４のスイッチング回路４００の抵抗１
３は第２のスイッチング回路２００の抵抗１４に比して
大きい値に設定してあり、このためＩＧＢＴ２５のゲー
ト電圧ＶGEは、ほぼオフ用電源１６の電圧まで緩やかに
減少し、ＩＧＢＴ２５は完全なオフ状態となる。When the operation of the one-shot circuit 42 ends at time T 4 , the switching circuit 43 turns off the transistor 10 of the second switching circuit 200 and simultaneously turns on the transistor 9 of the fourth switching circuit 400.
When the transistor 9 of the fourth switching circuit 400 is turned on, the charge of the gate-emitter capacitor of the IGBT is discharged via the resistor 13 of the fourth switching circuit 400. Resistor 1 of the fourth switching circuit 400
3 is set to a value larger than that of the resistor 14 of the second switching circuit 200. Therefore, the gate voltage V GE of the IGBT 25 gradually decreases to almost the voltage of the power supply 16 for OFF, and the IGBT 25 has a perfect voltage. It is turned off.
【００２３】上述のように、この発明の第１の実施例に
おいては、ＩＧＢＴ２５のターンオン時には、初めは大
きな値の抵抗１２で緩やかなスイッチングを行って前記
〔ｄｉ／ｄｔ〕の低減によるサージ電圧ΔＶD の抑制を
行い、コレクタ電流上昇後は小さな値の抵抗１１で急速
にスイッチングを行いターンオン損失の増加を防ぐよう
にしている。また、ＩＧＢＴ２５のターンオフ時には、
初めは小さな値の抵抗１４で放電を行ってＩＧＢＴ２５
のオン・オフ信号に対する動作遅れの増加を防ぎ、ＩＧ
ＢＴ２５がオフし始めるときは大きな値の抵抗１３にて
スイッチングを行い、前記〔−ｄｉ／ｄｔ〕を低減しサ
ージ電圧ΔＶP の抑制を行うようにしている。As described above, in the first embodiment of the present invention, when the IGBT 25 is turned on, initially, the resistor 12 having a large value is used to perform the gradual switching to reduce the [di / dt] and thereby the surge voltage ΔV. D is suppressed, and after the collector current rises, a small value of the resistor 11 is used for rapid switching to prevent an increase in turn-on loss. Also, when the IGBT 25 is turned off,
At first, the small value of the resistor 14 discharges the IGBT 25.
It prevents the increase of operation delay for the ON / OFF signal of
When the BT 25 starts to turn off, switching is performed by the resistor 13 having a large value to reduce the [-di / dt] and suppress the surge voltage ΔV P.
【００２４】図３は、この発明の第２の実施例を示す自
己消弧形半導体素子の駆動回路の構成図であり、図１に
示した回路と同一機能を有するものには同一符号を付し
てその説明を省略する。すなわち図３においては、ＩＧ
ＢＴ２５のコレクタ・エミッタ端子間の電圧変化率を検
出するコンデンサ５１ａと抵抗５１ｂとからなる電圧変
化率検出回路５１と、電圧変化率検出回路５１の出力の
前記電圧変化率が負極性に変化したときに所定の幅のパ
ルスを出力するワンショット回路５２と、電圧変化率検
出回路５１の出力の前記電圧変化率が正極性に変化した
ときに所定の幅のパルスを出力するワンショット回路５
３と、ワンショット回路５２がパルスを出力中はトラン
ジスタ８を導通させ、該オン・オフ信号のオン信号入力
中の残りの期間はトランジスタ７を導通させ、ワンショ
ット回路５３がパルスを出力中はトランジスタ１０を導
通させ、該オン・オフ信号のオフ信号入力中の残りの期
間はトランジスタ９を導通させる切換回路５４とから構
成されている。FIG. 3 is a block diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. Components having the same functions as those of the circuit shown in FIG. And its description is omitted. That is, in FIG.
When the voltage change rate detection circuit 51 including a capacitor 51a and a resistor 51b for detecting the voltage change rate between the collector and emitter terminals of the BT25 and the voltage change rate of the output of the voltage change rate detection circuit 51 changes to a negative polarity. A one-shot circuit 52 that outputs a pulse of a predetermined width, and a one-shot circuit 5 that outputs a pulse of a predetermined width when the voltage change rate of the output of the voltage change rate detection circuit 51 changes to a positive polarity.
3 and 3, while the one-shot circuit 52 is outputting a pulse, the transistor 8 is made conductive, the transistor 7 is made conductive for the rest of the period during the ON signal input of the ON / OFF signal, and the one-shot circuit 53 is outputting a pulse. It is composed of a switching circuit 54 which makes the transistor 10 conductive and makes the transistor 9 conductive for the rest of the period during inputting the off signal of the on / off signal.
【００２５】図３の駆動回路の動作を、図４の動作波形
図を参照しつつ、以下に説明する。時刻Ｔ1 でオン・オ
フ信号がオフからオンに変化すると、切換回路５４によ
り第３のスイッチング回路３００のトランジスタ７をオ
ンさせ、第３のスイッチング回路３００の抵抗１１を介
してオン電源１５からＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ
間のコンデンサを充電する。前記コンデンサが充電され
るのに伴ってゲート電圧ＶGEは上昇し、時刻Ｔ2 よりＩ
ＧＢＴ２５はターンオン動作を開始する。The operation of the drive circuit of FIG. 3 will be described below with reference to the operation waveform diagram of FIG. When the ON / OFF signal changes from OFF to ON at time T 1 , the switching circuit 54 turns on the transistor 7 of the third switching circuit 300, and the ON power supply 15 to the IGBT 25 from the ON power supply 15 via the resistor 11 of the third switching circuit 300. Charges the gate-emitter capacitor of. As the capacitor is charged, the gate voltage V GE rises, and from time T 2 I
The GBT 25 starts the turn-on operation.
【００２６】時刻Ｔ2 よりＩＧＢＴ２５はターンオン動
作を開始すると、電圧変化率検出回路５１の出力の前記
電圧変化率が負極性に変わりワンショット回路５２が動
作し、切換回路５４により第３のスイッチング回路３０
０のトランジスタ７をオフさせると同時に、第１のスイ
ッチング回路１００のトランジスタ８をオンさせる。こ
の時、第１のスイッチング回路１００の抵抗１２は第３
のスイッチング回路３００の抵抗１１に比して大きな値
に設定されているので、ＩＧＢＴ２５は緩やかにスイッ
チング動作を行う。When the IGBT 25 starts the turn-on operation from time T 2 , the voltage change rate of the output of the voltage change rate detection circuit 51 changes to the negative polarity, the one-shot circuit 52 operates, and the switching circuit 54 causes the third switching circuit. Thirty
At the same time as turning off the transistor 7 of 0, the transistor 8 of the first switching circuit 100 is turned on. At this time, the resistor 12 of the first switching circuit 100 is
Since the value is set to be larger than the resistance 11 of the switching circuit 300, the IGBT 25 gently performs the switching operation.
【００２７】時刻Ｔ3 で、前記ターンオン動作が終了に
近づきワンショット回路５２の動作も終了すると、切換
回路５４により第１のスイッチング回路１００のトラン
ジスタ８をオフさせると同時に、第３のスイッチング回
路３００のトランジスタ７をオンさせるので、ゲート電
圧ＶGEが急速に上昇し、ＩＧＢＴ２５は完全なオン状態
となる。At time T 3 , when the turn-on operation comes to an end and the operation of the one-shot circuit 52 also ends, the switching circuit 54 turns off the transistor 8 of the first switching circuit 100 and, at the same time, the third switching circuit 300. Since the transistor 7 of 1 is turned on, the gate voltage V GE rises rapidly, and the IGBT 25 is completely turned on.
【００２８】時刻Ｔ4 でオン・オフ信号がオンからオフ
に変化すると、切換回路５４により第３のスイッチング
回路３００のトランジスタ７をオフさせると同時に、第
４のスイッチング回路４００のトランジスタ９をオンさ
せ、第４のスイッチング回路４００の抵抗１３を介して
オフ電源１６にＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ間のコ
ンデンサの電荷を放電する。前記コンデンサが放電され
るのに伴ってゲート電圧ＶGEは下降し、時刻Ｔ5 よりＩ
ＧＢＴ２５はターンオフ動作を開始する。When the on / off signal changes from on to off at time T 4 , the switching circuit 54 turns off the transistor 7 of the third switching circuit 300 and simultaneously turns on the transistor 9 of the fourth switching circuit 400. , The charge of the capacitor between the gate and the emitter of the IGBT 25 is discharged to the off power supply 16 via the resistor 13 of the fourth switching circuit 400. As the capacitor is discharged, the gate voltage V GE drops, and from time T 5 I
The GBT 25 starts the turn-off operation.
【００２９】時刻Ｔ5 よりＩＧＢＴ２５はターンオフ動
作を開始すると、電圧変化率検出回路５１の出力の前記
電圧変化率が正極性に変わりワンショット回路５３が動
作し、切換回路５４により第４のスイッチング回路４０
０のトランジスタ９をオフさせると同時に、第２のスイ
ッチング回路２００のトランジスタ１０をオンさせる。
この時、第２のスイッチング回路２００の抵抗１４は第
４のスイッチング回路４００の抵抗１３に比して大きな
値に設定されているので、ＩＧＢＴ２５は緩やかにスイ
ッチング動作を行う。When the IGBT 25 starts the turn-off operation from time T 5 , the voltage change rate of the output of the voltage change rate detection circuit 51 changes to the positive polarity, the one-shot circuit 53 operates, and the switching circuit 54 causes the fourth switching circuit. 40
The transistor 9 of 0 is turned off, and at the same time, the transistor 10 of the second switching circuit 200 is turned on.
At this time, the resistance 14 of the second switching circuit 200 is set to a larger value than the resistance 13 of the fourth switching circuit 400, so that the IGBT 25 gently performs the switching operation.
【００３０】時刻Ｔ6 で、前記ターンオフ動作が終了に
近づきワンショット回路５３の動作も終了すると、切換
回路５４により第２のスイッチング回路２００のトラン
ジスタ１０をオフさせると同時に、第４のスイッチング
回路４００のトランジスタ９をオンさせるので、ゲート
電圧ＶGEが急速に下降して飽和し、ＩＧＢＴ２５は完全
にオフ状態となり、オン・オフ信号による次のオン動作
に備える。At time T 6 , when the turn-off operation approaches the end and the operation of the one-shot circuit 53 also ends, the switching circuit 54 turns off the transistor 10 of the second switching circuit 200 and, at the same time, the fourth switching circuit 400. , The gate voltage V GE is rapidly lowered and saturated, the IGBT 25 is completely turned off, and the next ON operation by the ON / OFF signal is prepared.
【００３１】図５は、この発明の第３の実施例を示す自
己消弧形半導体素子の駆動回路の構成図であり、図１，
図３に示した回路と同一機能を有するものには同一符号
を付してその説明を省略する。すなわち図５において
は、ＩＧＢＴは電流センス端子を有するＩＧＢＴ２５ａ
とし、ＩＧＢＴ２５ａの電流センス端子とエミッタ端子
との間に接続された電流検出抵抗６１と、電流検出抵抗
６１に発生する電圧の立ち上がり時点より前記オン・オ
フ信号のオン期間より短いパルスを出力する第１のワン
ショット回路６２と、電流検出抵抗６１に発生する電圧
の立ち下がり時点より予め定めた幅を持つパルスを出力
する第２のワンショット回路６３と、スイッチング回路
１００〜４００を選択する切換回路５４とを備える構成
である。FIG. 5 is a configuration diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device showing a third embodiment of the present invention.
Components having the same functions as those of the circuit shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. That is, in FIG. 5, the IGBT is an IGBT 25a having a current sense terminal.
A current detection resistor 61 connected between the current sense terminal and the emitter terminal of the IGBT 25a, and a pulse that outputs a pulse shorter than the ON period of the ON / OFF signal from the rising time of the voltage generated in the current detection resistor 61. No. 1 one-shot circuit 62, a second one-shot circuit 63 that outputs a pulse having a predetermined width from the time when the voltage generated in the current detection resistor 61 falls, and a switching circuit that selects the switching circuits 100 to 400. And 54.
【００３２】図５の駆動回路の動作を、図６の動作波形
図を参照しつつ、以下に説明する。時刻Ｔ1 でオン・オ
フ信号がオフからオンに変化すると、切換回路５４によ
り第３のスイッチング回路３００のトランジスタ７をオ
ンさせ、第３のスイッチング回路３００の抵抗１１を介
してオン電源１５からＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ
間のコンデンサを充電する。前記コンデンサが充電され
るのに伴ってゲート電圧ＶGEは上昇し、時刻Ｔ2 よりＩ
ＧＢＴ２５ａはターンオン動作を開始する。The operation of the drive circuit of FIG. 5 will be described below with reference to the operation waveform diagram of FIG. When the ON / OFF signal changes from OFF to ON at time T 1 , the switching circuit 54 turns on the transistor 7 of the third switching circuit 300, and the ON power supply 15 to the IGBT 25 from the ON power supply 15 via the resistor 11 of the third switching circuit 300. Charges the gate-emitter capacitor of. As the capacitor is charged, the gate voltage V GE rises, and from time T 2 I
The GBT 25a starts the turn-on operation.
【００３３】時刻Ｔ2 よりＩＧＢＴ２５ａはターンオン
動作を開始すると、電流検出抵抗６１の両端の電圧が立
ち上がり、この立ち上がりによりワンショット回路６２
が動作し、切換回路５４により第３のスイッチング回路
３００のトランジスタ７をオフさせると同時に、第１の
スイッチング回路１００のトランジスタ８をオンさせ
る。この時、第１のスイッチング回路１００の抵抗１２
は第３のスイッチング回路３００の抵抗１１に比して大
きな値に設定されているので、ＩＧＢＴ２５ａは緩やか
にスイッチング動作を行う。When the IGBT 25a starts the turn-on operation from time T 2, the voltage across the current detection resistor 61 rises, and this rise causes the one-shot circuit 62 to rise.
And the switching circuit 54 turns off the transistor 7 of the third switching circuit 300 and simultaneously turns on the transistor 8 of the first switching circuit 100. At this time, the resistor 12 of the first switching circuit 100
Is set to a value larger than the resistance 11 of the third switching circuit 300, so that the IGBT 25a gently performs the switching operation.
【００３４】時刻Ｔ3 で、前記ターンオン動作が終了に
近づきワンショット回路６２の動作も終了すると、切換
回路５４により第１のスイッチング回路１００のトラン
ジスタ８をオフさせると同時に、第３のスイッチング回
路３００のトランジスタ７をオンさせるので、ゲート電
圧ＶGEが急速に上昇し、ＩＧＢＴ２５ａは完全なオン状
態となる。At time T 3 , when the turn-on operation approaches the end and the operation of the one-shot circuit 62 ends, the switching circuit 54 turns off the transistor 8 of the first switching circuit 100, and at the same time, the third switching circuit 300. , The gate voltage V GE rapidly rises, and the IGBT 25a is completely turned on.
【００３５】時刻Ｔ4 でオン・オフ信号がオンからオフ
に変化すると、切換回路５４により第３のスイッチング
回路３００のトランジスタ７をオフさせると同時に、第
４のスイッチング回路４００のトランジスタ９をオンさ
せ、第４のスイッチング回路４００の抵抗１３を介して
オフ電源１６にＩＧＢＴ２５ａのゲート−エミッタ間の
コンデンサの電荷を放電する。前記コンデンサが放電さ
れるのに伴ってゲート電圧ＶGEは下降し、時刻Ｔ5 より
ＩＧＢＴ２５ａはターンオフ動作を開始する。When the on / off signal changes from on to off at time T 4 , the switching circuit 54 turns off the transistor 7 of the third switching circuit 300 and simultaneously turns on the transistor 9 of the fourth switching circuit 400. , The charge of the capacitor between the gate and the emitter of the IGBT 25a is discharged to the off power supply 16 through the resistor 13 of the fourth switching circuit 400. The gate voltage V GE drops as the capacitor is discharged, and the IGBT 25a starts the turn-off operation from time T 5 .
【００３６】時刻Ｔ5 よりＩＧＢＴ２５ａはターンオフ
動作を開始すると、電流検出抵抗６１の両端の電圧が減
少し、この立ち下がりによりワンショット回路６３が動
作し、切換回路５４により第４のスイッチング回路４０
０のトランジスタ９をオフさせると同時に、第２のスイ
ッチング回路２００のトランジスタ１０をオンさせる。
この時、第２のスイッチング回路２００の抵抗１４は第
４のスイッチング回路４００の抵抗１３に比して大きな
値に設定されているので、ＩＧＢＴ２５ａは緩やかにス
イッチング動作を行う。When the IGBT 25a starts the turn-off operation from time T 5, the voltage across the current detection resistor 61 decreases, the one-shot circuit 63 operates due to this fall, and the switching circuit 54 causes the fourth switching circuit 40 to operate.
The transistor 9 of 0 is turned off, and at the same time, the transistor 10 of the second switching circuit 200 is turned on.
At this time, the resistance 14 of the second switching circuit 200 is set to a larger value than the resistance 13 of the fourth switching circuit 400, so the IGBT 25a gently performs the switching operation.
【００３７】時刻Ｔ6 で、前記ターンオフ動作が終了に
近づきワンショット回路６３の動作も終了すると、切換
回路５４により第２のスイッチング回路２００のトラン
ジスタ１０をオフさせると同時に、第４のスイッチング
回路４００のトランジスタ９をオンさせるので、ゲート
電圧ＶGEが急速に下降して飽和し、オン・オフ信号によ
る次のオン動作に備える。At time T 6 , when the turn-off operation approaches the end and the operation of the one-shot circuit 63 also ends, the switching circuit 54 turns off the transistor 10 of the second switching circuit 200, and at the same time, the fourth switching circuit 400. Since the transistor 9 is turned on, the gate voltage V GE is rapidly lowered and saturated, and the next ON operation by the ON / OFF signal is prepared.
【００３８】図７は、この発明の第４の実施例を示す自
己消弧形半導体素子の駆動回路の構成図であり、図１，
図３に示した回路と同一機能を有するものには同一符号
を付してその説明を省略する。すなわち図７において
は、ＩＧＢＴ２５のコレクタ端子とオン用電源１５の正
極端子との電位差を検出するダイオード７１ａと抵抗７
１ｂとからなる電位差検出回路７１と、ＩＧＢＴ２５の
コレクタ端子の電位がオン用電源１５の正極端子との電
位より低くなったときにオン・オフ信号のオン期間より
短いパルスを出力する第１のワンショット回路７２と、
前記コレクタ端子の電位がオン用電源１５の正極端子と
の電位より高くなったときに予め定めた幅を持つパルス
を出力する第２のワンショット回路７３と、スイッチン
グ回路１００〜４００を選択する切換回路５４とを備え
る構成である。FIG. 7 is a configuration diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device showing a fourth embodiment of the present invention.
Components having the same functions as those of the circuit shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. That is, in FIG. 7, the diode 71 a and the resistor 7 for detecting the potential difference between the collector terminal of the IGBT 25 and the positive terminal of the ON power supply 15.
1b and a first one that outputs a pulse shorter than the ON period of the ON / OFF signal when the potential of the collector terminal of the IGBT 25 becomes lower than the potential of the positive terminal of the ON power supply 15. Shot circuit 72,
A second one-shot circuit 73 that outputs a pulse having a predetermined width when the potential of the collector terminal becomes higher than the potential of the positive terminal of the ON power supply 15, and a switching circuit that selects the switching circuits 100 to 400. And a circuit 54.
【００３９】図７の駆動回路の動作を、図８の動作波形
図を参照しつつ、以下に説明する。時刻Ｔ1 でオン・オ
フ信号がオフからオンに変化すると、切換回路５４によ
り第３のスイッチング回路３００のトランジスタ７をオ
ンさせ、第３のスイッチング回路３００の抵抗１１を介
してオン電源１５からＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ
間のコンデンサを充電する。前記コンデンサが充電され
るのに伴ってゲート電圧ＶGEは上昇し、時刻Ｔ2 よりＩ
ＧＢＴ２５はターンオン動作を開始する。The operation of the drive circuit of FIG. 7 will be described below with reference to the operation waveform diagram of FIG. When the ON / OFF signal changes from OFF to ON at time T 1 , the switching circuit 54 turns on the transistor 7 of the third switching circuit 300, and the ON power supply 15 to the IGBT 25 from the ON power supply 15 via the resistor 11 of the third switching circuit 300. Charges the gate-emitter capacitor of. As the capacitor is charged, the gate voltage V GE rises, and from time T 2 I
The GBT 25 starts the turn-on operation.
【００４０】時刻Ｔ2 よりＩＧＢＴ２５はターンオン動
作を開始すると、電位差検出回路７１はＩＧＢＴ２５の
コレクタ端子の電位がオン用電源１５の正極端子との電
位より低くなったこと出力し、この出力によりワンショ
ット回路７２が動作し、切換回路５４により第３のスイ
ッチング回路３００のトランジスタ７をオフさせると同
時に、第１のスイッチング回路１００のトランジスタ８
をオンさせる。この時、第１のスイッチング回路１００
の抵抗１２は第３のスイッチング回路３００の抵抗１１
に比して大きな値に設定されているので、ＩＧＢＴ２５
は緩やかにスイッチング動作を行う。When the IGBT 25 starts the turn-on operation from the time T 2 , the potential difference detection circuit 71 outputs that the potential of the collector terminal of the IGBT 25 is lower than the potential of the positive terminal of the power source 15 for ON, and this output causes one shot. The circuit 72 operates, the switching circuit 54 turns off the transistor 7 of the third switching circuit 300, and at the same time, the transistor 8 of the first switching circuit 100 is turned on.
Turn on. At this time, the first switching circuit 100
Resistor 12 of the third switching circuit 300
Since it is set to a larger value than
Switches gently.
【００４１】時刻Ｔ3 で、前記ターンオン動作が終了に
近づきワンショット回路７２の動作も終了すると、切換
回路５４により第１のスイッチング回路１００のトラン
ジスタ８をオフさせると同時に、第３のスイッチング回
路３００のトランジスタ７をオンさせるので、ゲート電
圧ＶGEが急速に上昇し、ＩＧＢＴ２５は完全なオン状態
となる。At time T 3 , when the turn-on operation comes to an end and the operation of the one-shot circuit 72 also ends, the switching circuit 54 turns off the transistor 8 of the first switching circuit 100 and, at the same time, the third switching circuit 300. Since the transistor 7 of 1 is turned on, the gate voltage V GE rises rapidly, and the IGBT 25 is completely turned on.
【００４２】時刻Ｔ4 でオン・オフ信号がオンからオフ
に変化すると、切換回路５４により第３のスイッチング
回路３００のトランジスタ７をオフさせると同時に、第
４のスイッチング回路４００のトランジスタ９をオンさ
せ、第４のスイッチング回路４００の抵抗１３を介して
オフ電源１６にＩＧＢＴ２５のゲート−エミッタ間のコ
ンデンサの電荷を放電する。前記コンデンサが放電され
るのに伴ってゲート電圧ＶGEは下降し、時刻Ｔ5 よりＩ
ＧＢＴ２５はターンオフ動作を開始する。When the on / off signal changes from on to off at time T 4 , the switching circuit 54 turns off the transistor 7 of the third switching circuit 300 and simultaneously turns on the transistor 9 of the fourth switching circuit 400. , The charge of the capacitor between the gate and the emitter of the IGBT 25 is discharged to the off power supply 16 via the resistor 13 of the fourth switching circuit 400. As the capacitor is discharged, the gate voltage V GE drops, and from time T 5 I
The GBT 25 starts the turn-off operation.
【００４３】時刻Ｔ5 よりＩＧＢＴ２５はターンオフ動
作を開始すると、電圧差検出回路７１はＩＧＢＴ２５の
コレクタ端子の電位がオン用電源１５の正極端子との電
位より高くなったこと出力し、この出力によりワンショ
ット回路７３が動作し、切換回路５４により第４のスイ
ッチング回路４００のトランジスタ９をオフさせると同
時に、第２のスイッチング回路２００のトランジスタ１
０をオンさせる。この時、第２のスイッチング回路２０
０の抵抗１４は第４のスイッチング回路４００の抵抗１
３に比して大きな値に設定されているので、ＩＧＢＴ２
５は緩やかにスイッチング動作を行う。When the IGBT 25 starts the turn-off operation from time T 5 , the voltage difference detection circuit 71 outputs that the potential of the collector terminal of the IGBT 25 becomes higher than the potential of the positive terminal of the ON power supply 15, and this output causes The shot circuit 73 operates, the switching circuit 54 turns off the transistor 9 of the fourth switching circuit 400, and at the same time, the transistor 1 of the second switching circuit 200 is turned on.
Turn 0 on. At this time, the second switching circuit 20
The resistor 14 of 0 is the resistor 1 of the fourth switching circuit 400.
Since it is set to a value larger than 3
5 gently performs the switching operation.
【００４４】時刻Ｔ6 で、前記ターンオフ動作が終了に
近づきワンショット回路７３の動作も終了すると、切換
回路５４により第２のスイッチング回路２００のトラン
ジスタ１０をオフさせると同時に、第４のスイッチング
回路４００のトランジスタ９をオンさせるので、ゲート
電圧ＶGEが急速に下降して飽和し、ＩＧＢＴ２５は完全
にオフ状態となり、オン・オフ信号による次のオン動作
に備える。At time T 6 , when the turn-off operation approaches the end and the operation of the one-shot circuit 73 ends, the switching circuit 54 turns off the transistor 10 of the second switching circuit 200 and, at the same time, the fourth switching circuit 400. , The gate voltage V GE is rapidly lowered and saturated, the IGBT 25 is completely turned off, and the next ON operation by the ON / OFF signal is prepared.
【００４５】上述のように、この発明の第２〜第４の実
施例においては、ＩＧＢＴ２５またはＩＧＢＴ２５ａの
ターンオン時には、初めは小さな値の抵抗１１により動
作遅れを最小にし、実際にターンオン動作が開始される
と大きな値の抵抗１２で緩やかなスイッチングを行って
前記〔ｄｉ／ｄｔ〕の低減によるサージ電圧ΔＶD の抑
制を行い、コレクタ電流上昇後は小さな値の抵抗１１で
急速にスイッチングを行いターンオン損失の増加を防ぐ
ようにしている。As described above, in the second to fourth embodiments of the present invention, when the IGBT 25 or the IGBT 25a is turned on, the operation delay is minimized by the resistance 11 having a small value at the beginning to actually start the turn-on operation. Then, the resistor 12 having a large value performs gradual switching to suppress the surge voltage ΔV D due to the reduction of [di / dt], and after the collector current rises, the resistor 11 having a small value performs switching rapidly to perform turn-on loss. I try to prevent the increase of.
【００４６】また、前記ＩＧＢＴのターンオフ時には、
初めは小さな値の抵抗１４で放電を行って該ＩＧＢＴの
オン・オフ信号に対する動作遅れの増加を防ぎ、該ＩＧ
ＢＴがオフし始めるときは大きな値の抵抗１３にてスイ
ッチングを行い、前記〔−ｄｉ／ｄｔ〕を低減しサージ
電圧ΔＶP の抑制を行うようにし、該ＩＧＢＴが完全に
オフ状態に近づくと再度小さな値の抵抗１３に切り換え
て、オン・オフ信号の次のオン動作に備えている。When the IGBT is turned off,
Initially, the small value of the resistor 14 is used to discharge to prevent an increase in the operation delay with respect to the ON / OFF signal of the IGBT.
When the BT starts to turn off, switching is performed by the resistor 13 having a large value to reduce the [-di / dt] and suppress the surge voltage ΔV P , and when the IGBT is completely turned off, it is turned on again. The resistance 13 is switched to a small value to prepare for the next ON operation of the ON / OFF signal.
【００４７】なお、図１，図３，図５，図７それぞれに
おける第１のスイッチング回路１００の抵抗１２とトラ
ンジスタ８、第２のスイッチング回路２００の抵抗１４
とトランジスタ１０、第３のスイッチング回路３００の
抵抗１１とトランジスタ７、第４のスイッチング回路４
００の抵抗１３とトランジスタ９はそれぞれの回路内で
接続順序を交替させても、図１，図３，図５，図７それ
ぞれの回路と同様の動作を行う。It should be noted that the resistor 12 and the transistor 8 of the first switching circuit 100 and the resistor 14 of the second switching circuit 200 in FIGS. 1, 3, 5, and 7, respectively.
And transistor 10, resistor 11 of third switching circuit 300, transistor 7, and fourth switching circuit 4
Even if the connection order of the resistor 13 of No. 00 and the transistor 9 is changed in each circuit, the same operation as that of each circuit of FIGS. 1, 3, 5, and 7 is performed.
【００４８】また、図１に示した切換回路４３と、図
３，図５，図７に示した切換回路５４とは回路機能は同
一で、第１〜第４のスイッチング回路への接続がそれぞ
れ異なるだけである。Further, the switching circuit 43 shown in FIG. 1 and the switching circuit 54 shown in FIGS. 3, 5 and 7 have the same circuit function and are connected to the first to fourth switching circuits respectively. Only different.
【００４９】[0049]
【発明の効果】この発明によれば、電圧制御形の自己消
弧形半導体素子としてのＩＧＢＴの実際のターンオン動
作時は一定期間、駆動回路の出力インピーダンスを高く
し、スイッチング動作を緩やかにしてサージ電圧ΔＶD
の抑制を行い、ターンオン完了後は出力インピーダンス
を低くし、ターンオン損失の増加を防ぎ、また、前記Ｉ
ＧＢＴの実際のターンオフ動作時は一定期間、駆動回路
の出力インピーダンスを高くし、スイッチング動作を緩
やかにしてサージ電圧ΔＶP を抑制できるので、信頼性
が高く、高速動作を要求される電力変換器への適用が可
能であるAccording to the present invention, during the actual turn-on operation of the IGBT as the voltage-controlled self-extinguishing type semiconductor element, the output impedance of the drive circuit is increased for a certain period of time to slow down the switching operation and surge. Voltage ΔV D
Is suppressed and the output impedance is lowered after the turn-on is completed to prevent an increase in turn-on loss.
During the actual turn-off operation of the GBT, the output impedance of the drive circuit can be increased for a certain period of time to slow down the switching operation and suppress the surge voltage ΔV P. Therefore, a power converter that is highly reliable and requires high-speed operation can be provided. Is applicable
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】この発明の第１の実施例を示す自己消弧形半導
体素子の駆動回路の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device showing a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の動作を説明する波形図FIG. 2 is a waveform chart illustrating the operation of FIG.
【図３】この発明の第２の実施例を示す自己消弧形半導
体素子の駆動回路の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device showing a second embodiment of the present invention.
【図４】図３の動作を説明する波形図FIG. 4 is a waveform chart for explaining the operation of FIG. 3;
【図５】この発明の第３の実施例を示す自己消弧形半導
体素子の駆動回路の構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device showing a third embodiment of the present invention.
【図６】図５の動作を説明する波形図6 is a waveform diagram illustrating the operation of FIG.
【図７】この発明の第４の実施例を示す自己消弧形半導
体素子の駆動回路の構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device showing a fourth embodiment of the present invention.
【図８】図７の動作を説明する波形図FIG. 8 is a waveform chart for explaining the operation of FIG. 7;
【図９】ＩＧＢＴを使用した一般的な電力変換器の構成
図FIG. 9 is a configuration diagram of a general power converter using an IGBT.
【図１０】図９の動作説明図10 is an explanatory diagram of the operation of FIG.
【図１１】図９の動作説明図FIG. 11 is an operation explanatory diagram of FIG. 9;
７〜１０…トランジスタ、１１〜１４…抵抗、１５…オ
ン用電源、１６…オフ用電源、２０…直流電源、２１…
コンデンサ、２４〜２７…ＩＧＢＴ、２５ａ…ＩＧＢ
Ｔ、２８〜３１…ダイオード、３２…浮遊インダクタン
ス、４１，４２…ワンショット回路、４３，５４…切換
回路、５１…電圧変化率検出回路、５２，５３…ワンシ
ョット回路、６１…電流検出抵抗、６２，６３…ワンシ
ョット回路、７１…電位差検出回路、７２，７３…ワン
ショット回路、１００…第１のスイッチング回路、２０
０…第２のスイッチング回路、３００…第３のスイッチ
ング回路、４００…第４のスイッチング回路。7-10 ... Transistor, 11-14 ... Resistor, 15 ... Power supply for ON, 16 ... Power supply for OFF, 20 ... DC power supply, 21 ...
Capacitor, 24-27 ... IGBT, 25a ... IGB
T, 28-31 ... Diode, 32 ... Stray inductance, 41, 42 ... One shot circuit, 43, 54 ... Switching circuit, 51 ... Voltage change rate detection circuit, 52, 53 ... One shot circuit, 61 ... Current detection resistance, 62, 63 ... One-shot circuit, 71 ... Potential difference detection circuit, 72, 73 ... One-shot circuit, 100 ... First switching circuit, 20
0 ... 2nd switching circuit, 300 ... 3rd switching circuit, 400 ... 4th switching circuit.
Claims (7)
回路において、 該駆動回路は、 オン用電源とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源
と、 外部より該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体
素子のオン・オフ信号に基づき、該信号がオフからオン
に変化したときにオン・オフ信号のオン期間より短いパ
ルスを出力する第１のワンショット回路と、 同じくオン・オフ信号がオンからオフに変化したときに
予め定めた幅を持つパルスを出力する第２のワンショッ
ト回路と、 抵抗とトランジスタの直列回路からなる第１乃至第４の
スイッチング回路と、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路とを
直列接続してなる第１のスイッチング直列回路と、 同様に、第３のスイッチング回路と第４のスイッチング
回路とを直列接続してなる第２のスイッチング直列回路
と、 前記第１乃至第４のスイッチング回路のトランジスタを
選択して導通させる切換回路とから構成され、 駆動用電源と第１，第２のスイッチング直列回路とをそ
れぞれ並列接続し、 前記駆動用電源のオン用電源とオフ用電源との接続点
と、前記自己消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソ
ース端子とを接続し、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路との
接続点と、第３のスイッチング回路と第４のスイッチン
グ回路との接続点と、前記自己消弧形半導体素子のゲー
ト端子とをそれぞれ並列接続したことを特徴とする自己
消弧形半導体素子の駆動回路。1. A drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, wherein the drive circuit is provided with a drive power supply in which an ON power supply and an OFF power supply are connected in series, and is externally applied to the drive circuit. A first one-shot circuit that outputs a pulse shorter than the on-period of the on / off signal when the signal changes from off to on based on the on / off signal of the self-extinguishing semiconductor device; A second one-shot circuit that outputs a pulse having a predetermined width when the off signal changes from on to off; first to fourth switching circuits including a series circuit of a resistor and a transistor; A first switching series circuit formed by connecting a switching circuit and a second switching circuit in series, and similarly, a third switching circuit and a fourth switching circuit are connected in series. And a switching circuit for selecting the transistors of the first to fourth switching circuits to bring them into conduction, and connecting the driving power supply and the first and second switching series circuits to each other. The first switching circuit and the second switching circuit are connected in parallel, and the connection point between the power source for turning on and the power source for turning off of the driving power source is connected to the emitter terminal or the source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element. A self-arc-extinguishing type characterized in that a connection point with a switching circuit, a connection point with a third switching circuit and a fourth switching circuit, and a gate terminal of the self-arcing-type semiconductor element are respectively connected in parallel. Semiconductor element drive circuit.
駆動回路において、 前記切換回路は、 第１のワンショット回路が出力したパルスの期間は第１
のスイッチング回路のトランジスタのみを導通させ、 第１のワンショット回路が出力したパルスの期間の終了
後、前記オン・オフ信号のオン期間の間は第３のスイッ
チング回路のトランジスタのみを導通させ、 第２のワンショット回路が出力したパルスの期間は第４
のスイッチング回路のトランジスタのみを導通させ、 第２のワンショット回路が出力したパルスの期間の終了
後、前記オン・オフ信号のオフ期間の間は第２のスイッ
チング回路のトランジスタのみを導通させることを特徴
とする自己消弧形半導体素子の駆動回路。2. The drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device according to claim 1, wherein the switching circuit has a first period during a pulse output from the first one-shot circuit.
Only the transistor of the third switching circuit is turned on after the end of the pulse period output by the first one-shot circuit, and only the transistor of the third switching circuit is turned on during the on period of the on / off signal. The period of the pulse output from the one-shot circuit of No. 2 is the fourth
Only the transistor of the switching circuit is turned on, and only the transistor of the second switching circuit is turned on during the off period of the on / off signal after the end of the pulse period output by the second one-shot circuit. A drive circuit for a characteristic self-extinguishing semiconductor device.
回路において、 該駆動回路は、 オン用電源とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源
と、 外部より該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体
素子のオン・オフ信号に基づく動作をする該自己消弧形
半導体素子のコレクタ−エミッタ端子間またはドレイン
−ソース端子間の電圧変化率を検出する電圧変化率検出
回路と、 前記電圧変化率が負極性に変化したときに前記オン・オ
フ信号のオン期間より短いパルスを出力する第１のワン
ショット回路と、 前記電圧変化率が正極性に変化したときに予め定めた幅
を持つパルスを出力する第２のワンショット回路と、 抵抗とトランジスタの直列回路からなる第１乃至第４の
スイッチング回路と、第１のスイッチング回路と第２の
スイッチング回路とを直列接続してなる第１のスイッチ
ング直列回路と、 同様に、第３のスイッチング回路と第４のスイッチング
回路とを直列接続してなる第２のスイッチング直列回路
と、 前記第１乃至第４のスイッチング回路のトランジスタを
選択して導通させる切換回路とから構成され、 駆動用電源と第１，第２のスイッチング直列回路とをそ
れぞれ並列接続し、 前記駆動用電源のオン用電源とオフ用電源との接続点
と、前記自己消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソ
ース端子とを接続し、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路との
接続点と、第３のスイッチング回路と第４のスイッチン
グ回路との接続点と、前記自己消弧形半導体素子のゲー
ト端子とをそれぞれ並列接続したことを特徴とする自己
消弧形半導体素子の駆動回路。3. A drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, wherein the drive circuit is provided with a drive power supply in which an ON power supply and an OFF power supply are connected in series, and is externally applied to the drive circuit. A voltage change rate detection circuit for detecting a voltage change rate between the collector-emitter terminal or the drain-source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element, which operates based on an on / off signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element; A first one-shot circuit that outputs a pulse shorter than the ON period of the on / off signal when the voltage change rate changes to a negative polarity; and a predetermined width when the voltage change rate changes to a positive polarity Second one-shot circuit for outputting a pulse having a pulse, first to fourth switching circuits including a series circuit of a resistor and a transistor, a first switching circuit and a second switching circuit. A first switching series circuit in which a circuit is connected in series; similarly, a second switching series circuit in which a third switching circuit and a fourth switching circuit are connected in series; And a switching circuit for selecting a transistor of the switching circuit of No. 4 to make it conductive, and connecting a driving power supply and a first and a second switching series circuit in parallel, respectively, and turning on and off the driving power supply. A connection point with a power supply is connected to an emitter terminal or a source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element, a connection point between the first switching circuit and the second switching circuit, a third switching circuit and a fourth switching circuit. Driving circuit for a self-arc-extinguishing semiconductor device, wherein a connection point with the switching circuit of the above-mentioned and a gate terminal of the self-extinguishing semiconductor device are respectively connected in parallel. .
回路において、 該駆動回路は、 オン用電源とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源
と、 外部より該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体
素子のオン・オフ信号に基づく動作をする該自己消弧形
半導体素子の電流センス端子とエミッタ端子またはソー
ス端子との間接続される電流検出抵抗と、 電流検出抵抗に発生する電圧の立ち上がり時点より前記
オン・オフ信号のオン期間より短いパルスを出力する第
１のワンショット回路と、 電流検出抵抗に発生する電圧の立ち下がり時点より予め
定めた幅を持つパルスを出力する第２のワンショット回
路と、 抵抗とトランジスタの直列回路からなる第１乃至第４の
スイッチング回路と、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路とを
直列接続してなる第１のスイッチング直列回路と、 同様に、第３のスイッチング回路と第４のスイッチング
回路とを直列接続してなる第２のスイッチング直列回路
と、 前記第１乃至第４のスイッチング回路のトランジスタを
選択して導通させる切換回路とから構成され、 駆動用電源と第１，第２のスイッチング直列回路とをそ
れぞれ並列接続し、 前記駆動用電源のオン用電源とオフ用電源との接続点
と、前記自己消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソ
ース端子とを接続し、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路との
接続点と、第３のスイッチング回路と第４のスイッチン
グ回路との接続点と、前記自己消弧形半導体素子のゲー
ト端子とをそれぞれ並列接続したことを特徴とする自己
消弧形半導体素子の駆動回路。4. A drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, wherein the drive circuit is provided with a drive power supply in which an ON power supply and an OFF power supply are connected in series, and is externally applied to the drive circuit. A current detection resistor connected between a current sense terminal and an emitter terminal or a source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element, which operates based on an on / off signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element; The first one-shot circuit that outputs a pulse that is shorter than the ON period of the ON / OFF signal from the rising time of the voltage, and the pulse that has a predetermined width from the falling time of the voltage that occurs in the current detection resistor A second one-shot circuit; first to fourth switching circuits including a series circuit of a resistor and a transistor; a first switching circuit and a second switching circuit; A first switching series circuit formed by connecting a circuit in series, and a second switching series circuit formed by connecting a third switching circuit and a fourth switching circuit in series; And a switching circuit for selecting a transistor of the switching circuit of No. 4 to make it conductive, and connecting a driving power supply and a first and a second switching series circuit in parallel, respectively, and turning on and off the driving power supply. A connection point with a power supply is connected to an emitter terminal or a source terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element, a connection point between the first switching circuit and the second switching circuit, a third switching circuit and a fourth switching circuit. 2. A drive circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device, wherein a connection point with the switching circuit and the gate terminal of the self-turn-off type semiconductor device are respectively connected in parallel.
回路において、 該駆動回路は、 オン用電源とオフ用電源とを直列接続した駆動用電源
と、 外部より該駆動回路に与えられる前記自己消弧形半導体
素子のオン・オフ信号に基づく動作をする該自己消弧形
半導体素子のコレクタ端子またはドレイン端子とオン用
電源の正極端子との電位差を検出する電位差検出回路
と、 前記コレクタ端子またはドレイン端子の電位がオン用電
源の正極端子との電位より低くなったときにオン・オフ
信号のオン期間より短いパルスを出力する第１のワンシ
ョット回路と、 前記コレクタ端子またはドレイン端子の電位がオン用電
源の正極端子との電位より高くなったときに予め定めた
幅を持つパルスを出力する第２のワンショット回路と、 抵抗とトランジスタの直列回路からなる第１乃至第４の
スイッチング回路と、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路とを
直列接続してなる第１のスイッチング直列回路と、 同様に、第３のスイッチング回路と第４のスイッチング
回路とを直列接続してなる第２のスイッチング直列回路
と、 前記第１乃至第４のスイッチング回路のトランジスタを
選択して導通させる切換回路とから構成され、 駆動用電源と第１，第２のスイッチング直列回路とをそ
れぞれ並列接続し、 前記駆動用電源のオン用電源とオフ用電源との接続点
と、前記自己消弧形半導体素子のエミッタ端子またはソ
ース端子とを接続し、 第１のスイッチング回路と第２のスイッチング回路との
接続点と、第３のスイッチング回路と第４のスイッチン
グ回路との接続点と、前記自己消弧形半導体素子のゲー
ト端子とをそれぞれ並列接続したことを特徴とする自己
消弧形半導体素子の駆動回路。5. A drive circuit for a voltage control type self-extinguishing type semiconductor device, wherein the drive circuit is provided with a drive power supply in which an ON power supply and an OFF power supply are connected in series, and is externally supplied to the drive circuit. A potential difference detection circuit that detects a potential difference between a collector terminal or a drain terminal of the self-arc-extinguishing semiconductor element that operates based on an on / off signal of the self-arc-extinguishing semiconductor element, and a positive terminal of a power supply for turning on; A first one-shot circuit that outputs a pulse shorter than the ON period of the ON / OFF signal when the potential of the terminal or the drain terminal becomes lower than the potential of the positive terminal of the ON power supply; A second one-shot circuit that outputs a pulse having a predetermined width when the potential becomes higher than the potential of the positive terminal of the power supply for ON, the resistor and the transistor. First to fourth switching circuits each including a series circuit, a first switching series circuit including a first switching circuit and a second switching circuit connected in series, and a third switching circuit similarly. A second switching series circuit that is connected in series with a fourth switching circuit; and a switching circuit that selects and conducts the transistors of the first to fourth switching circuits. , A second switching series circuit is respectively connected in parallel, and a connection point between the power source for turning on and the power source for turning off of the driving power source and the emitter terminal or source terminal of the self-arc-extinguishing type semiconductor element are connected, A connection point between the first switching circuit and the second switching circuit, a connection point between the third switching circuit and the fourth switching circuit, and the self-erasing Driving circuit of the self-extinguishing type semiconductor elements, characterized in that a gate terminal in the form semiconductor devices connected in parallel, respectively.
半導体素子の駆動回路において、 前記切換回路は、 第１のワンショット回路が出力したパルスの期間は第１
のスイッチング回路のトランジスタのみを導通させ、 第１のワンショット回路が出力したパルスの期間以外の
前記オン・オフ信号のオン期間の間は第３のスイッチン
グ回路のトランジスタのみを導通させ、 第２のワンショット回路が出力したパルスの期間は第２
のスイッチング回路のトランジスタのみを導通させ、 第２のワンショット回路が出力したパルスの期間以外の
前記オン・オフ信号のオフ期間の間は第４のスイッチン
グ回路のトランジスタのみを導通させることを特徴とす
る自己消弧形半導体素子の駆動回路。6. The drive circuit for a self-arc-extinguishing semiconductor device according to claim 3, wherein the switching circuit has a first period during a pulse output from the first one-shot circuit.
Only the transistor of the switching circuit is turned on, and only the transistor of the third switching circuit is turned on during the on period of the on / off signal other than the period of the pulse output by the first one-shot circuit. The period of the pulse output by the one-shot circuit is the second
Only the transistor of the switching circuit is turned on, and only the transistor of the fourth switching circuit is turned on during the off period of the on / off signal other than the period of the pulse output by the second one-shot circuit. Drive circuit for self-extinguishing type semiconductor device.
形半導体素子の駆動回路において、 第１のスイッチング回路の抵抗の抵抗値は、第３のスイ
ッチング回路の抵抗の抵抗値に比して大きな値とし、 且つ、第２のスイッチング回路の抵抗の抵抗値は、第４
のスイッチング回路の抵抗の抵抗値に比して大きな値と
したことを特徴とする自己消弧形半導体素子の駆動回
路。7. The drive circuit for a self-arc-extinguishing semiconductor device according to claim 2 or 6, wherein the resistance value of the resistance of the first switching circuit is higher than that of the resistance of the third switching circuit. And a large value, and the resistance value of the resistor of the second switching circuit is
A driving circuit for a self-arc-extinguishing type semiconductor device, which has a larger value than the resistance value of the resistance of the switching circuit.
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