JPH10276075A - 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 - Google Patents
電圧駆動形半導体素子の駆動回路Info
- Publication number
- JPH10276075A JPH10276075A JP10031067A JP3106798A JPH10276075A JP H10276075 A JPH10276075 A JP H10276075A JP 10031067 A JP10031067 A JP 10031067A JP 3106798 A JP3106798 A JP 3106798A JP H10276075 A JPH10276075 A JP H10276075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- overcurrent
- transistor
- gate
- emitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電圧駆動形半導体素子の駆動回路として、短
絡事故時などに、過電流しゃ断時の飛躍電圧を抑制する
とともに、素子の消費エネルギーを低減して過電流から
素子を確実に保護できる。 【解決手段】 少なくとも信号絶縁用フォトカプラ５と
相補的に動作する１対の出力トランジスタ９，10を構成
要素とする駆動部と、トランジスタ14、ツェナーダイオ
ード13、ダイオード15、及び抵抗17によりなるもので、
駆動信号がある場合に電圧駆動形半導体素子の入力側主
端子の電圧を監視し、この電圧が所定の値を越えたこと
を検出する検出手段と、抵抗18とコンデンサ20からな
り、前記検出手段が動作している間、時間の経過に伴
い、電圧を徐々に降下させる可変電圧源とからなり、前
記可変電圧源と出力トランジスタ９,10 のベース端子間
にこのベース端子側がアノードとなるようにダイオード
21を接続する。
絡事故時などに、過電流しゃ断時の飛躍電圧を抑制する
とともに、素子の消費エネルギーを低減して過電流から
素子を確実に保護できる。 【解決手段】 少なくとも信号絶縁用フォトカプラ５と
相補的に動作する１対の出力トランジスタ９，10を構成
要素とする駆動部と、トランジスタ14、ツェナーダイオ
ード13、ダイオード15、及び抵抗17によりなるもので、
駆動信号がある場合に電圧駆動形半導体素子の入力側主
端子の電圧を監視し、この電圧が所定の値を越えたこと
を検出する検出手段と、抵抗18とコンデンサ20からな
り、前記検出手段が動作している間、時間の経過に伴
い、電圧を徐々に降下させる可変電圧源とからなり、前
記可変電圧源と出力トランジスタ９,10 のベース端子間
にこのベース端子側がアノードとなるようにダイオード
21を接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＧＢＴ，パワー
ＭＯＳＦＥＴなどの電圧駆動形半導体素子の駆動回路に
関し、特に、インバータなどの電力変換装置において、
短絡事故などによって生じる過電流から、これらの素子
を保護する過電流保護機能を有する駆動回路に関する。
ＭＯＳＦＥＴなどの電圧駆動形半導体素子の駆動回路に
関し、特に、インバータなどの電力変換装置において、
短絡事故などによって生じる過電流から、これらの素子
を保護する過電流保護機能を有する駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】前記のごとき電力変換装置では、運転中
の過電流故障の中で、素子破壊につながる故障として負
荷短絡や地絡がある。電圧駆動形半導体素子としてＩＧ
ＢＴを例にとり、電力変換装置における短絡事故時の模
擬回路と、素子の電圧、電流波形を図３、図４に示す。
の過電流故障の中で、素子破壊につながる故障として負
荷短絡や地絡がある。電圧駆動形半導体素子としてＩＧ
ＢＴを例にとり、電力変換装置における短絡事故時の模
擬回路と、素子の電圧、電流波形を図３、図４に示す。
【０００３】短絡期間中は、ＩＧＢＴ２にはほぼ直流回
路電圧が印加された状態で短絡電流が流れる。図中１は
直流電源、３は配線インダクタンスを示す。
路電圧が印加された状態で短絡電流が流れる。図中１は
直流電源、３は配線インダクタンスを示す。
【０００４】この短絡電流は直流定格電流の５〜６倍
（高耐圧の素子では10倍程度) にも達する。従って、短
絡期間中に素子に印加される瞬時電力は極めて大きく、
短絡検知後、所定の時間(10 μsec 程度) 内にゲートを
オフすることにより過電流をしゃ断する必要がある。
（高耐圧の素子では10倍程度) にも達する。従って、短
絡期間中に素子に印加される瞬時電力は極めて大きく、
短絡検知後、所定の時間(10 μsec 程度) 内にゲートを
オフすることにより過電流をしゃ断する必要がある。
【０００５】過電流保護機能を持つ駆動回路の従来例を
図５に示す。４は主スイッチング素子としてのＩＧＢ
Ｔ、５は信号絶縁用フォトカプラ、６および７はそれぞ
れオンゲート電圧印加用電圧源とオフゲート電圧印加用
電圧源であり、これら電圧源６，７には、フォトカプラ
５によりトランジスタ８を介して与えられる信号により
該フォトカプラ５と相補的に動作する１対のトランジス
タ９，10が接続されている。これら出力段トランジスタ
９，10のエミッタ同士は抵抗11を介してＩＧＢＴ４のベ
ースに、また電圧源６，７の接続中点はＩＧＢＴ４のエ
ミッタに接続されて駆動部が構成される。
図５に示す。４は主スイッチング素子としてのＩＧＢ
Ｔ、５は信号絶縁用フォトカプラ、６および７はそれぞ
れオンゲート電圧印加用電圧源とオフゲート電圧印加用
電圧源であり、これら電圧源６，７には、フォトカプラ
５によりトランジスタ８を介して与えられる信号により
該フォトカプラ５と相補的に動作する１対のトランジス
タ９，10が接続されている。これら出力段トランジスタ
９，10のエミッタ同士は抵抗11を介してＩＧＢＴ４のベ
ースに、また電圧源６，７の接続中点はＩＧＢＴ４のエ
ミッタに接続されて駆動部が構成される。
【０００６】また、トランジスタ14、ツェナーダイオー
ド13、ダイオード15、及び抵抗17により、ＩＧＢＴ４の
コレクタ端子の電圧を監視し、かつこの電圧が所定の値
を越えたことを検出する過電流検知部が構成される。さ
らに、この過電流検知部の前段にはコンデンサ16により
遅延回路が形成される。
ド13、ダイオード15、及び抵抗17により、ＩＧＢＴ４の
コレクタ端子の電圧を監視し、かつこの電圧が所定の値
を越えたことを検出する過電流検知部が構成される。さ
らに、この過電流検知部の前段にはコンデンサ16により
遅延回路が形成される。
【０００７】まず、通常の動作を説明する。フォトカプ
ラ５がオンすると、トランジスタ８がオフし、この結
果、トランジスタ９がオン、トランジスタ10がオフとな
って、ＩＧＢＴ４のゲート・エミッタ間には抵抗11を介
してオンゲート電圧Ｖ1 が印加される。
ラ５がオンすると、トランジスタ８がオフし、この結
果、トランジスタ９がオン、トランジスタ10がオフとな
って、ＩＧＢＴ４のゲート・エミッタ間には抵抗11を介
してオンゲート電圧Ｖ1 が印加される。
【０００８】この際、トランジスタ８はオフとなること
から、抵抗12、ツェナーダイオード13を介してトランジ
スタ14にベース電流が流れようとするが、抵抗17を設け
ることによってトランジスタ14が動作するタイミングを
遅らせている。ＩＧＢＴ４のゲート・エミッタ間にオン
ゲート電圧が与えられると、このＩＧＢＴ４はオンしそ
のコレクタ・エミッタ間電圧はオン電圧（ＶCE(ON)とす
る) まで低下する。従って、 ＶZD1 ＋ＶBE ＞Ｖ2 ＋ＶCE(ON)＋ＶF ＶZD1 ：ツェナーダイオード13のしきい電圧 ＶBE ：トランジスタ14のベース・エミッタ間電圧 ＶF ：ダイオード15の順方向電圧 となるように部品を選定して置くことにより、ＩＧＢＴ
４のオン状態ではトランジスタ14をオフに保っている。
から、抵抗12、ツェナーダイオード13を介してトランジ
スタ14にベース電流が流れようとするが、抵抗17を設け
ることによってトランジスタ14が動作するタイミングを
遅らせている。ＩＧＢＴ４のゲート・エミッタ間にオン
ゲート電圧が与えられると、このＩＧＢＴ４はオンしそ
のコレクタ・エミッタ間電圧はオン電圧（ＶCE(ON)とす
る) まで低下する。従って、 ＶZD1 ＋ＶBE ＞Ｖ2 ＋ＶCE(ON)＋ＶF ＶZD1 ：ツェナーダイオード13のしきい電圧 ＶBE ：トランジスタ14のベース・エミッタ間電圧 ＶF ：ダイオード15の順方向電圧 となるように部品を選定して置くことにより、ＩＧＢＴ
４のオン状態ではトランジスタ14をオフに保っている。
【０００９】次に、フォトカプラ５がオフになると、ト
ランジスタ８がオンし、これにより、トランジスタ９が
オフ、トランジスタ10がオンとなって、ＩＧＢＴ４のゲ
ート・エミッタ間には抵抗11を介してオフゲート電圧が
印加されＩＧＢＴ４はオフとなる。このとき、トランジ
スタ８のオンによりコンデンサ16の電荷を放電してター
ンオン動作に備えている。
ランジスタ８がオンし、これにより、トランジスタ９が
オフ、トランジスタ10がオンとなって、ＩＧＢＴ４のゲ
ート・エミッタ間には抵抗11を介してオフゲート電圧が
印加されＩＧＢＴ４はオフとなる。このとき、トランジ
スタ８のオンによりコンデンサ16の電荷を放電してター
ンオン動作に備えている。
【００１０】さて、ＩＧＢＴ４のオン期間中に、短絡事
故が発生した場合には、コレクタ・エミッタ間電圧の増
大に伴い、 ＶZD1 ＋ＶBE ＜Ｖ2 ＋ＶCE(ON)＋ＶF となり、トランジスタ14が導通し、ＩＧＢＴ４のゲート
・エミッタ間にオフゲート電圧を印加してＩＧＢＴ４を
オフし、過電流をしゃ断する。
故が発生した場合には、コレクタ・エミッタ間電圧の増
大に伴い、 ＶZD1 ＋ＶBE ＜Ｖ2 ＋ＶCE(ON)＋ＶF となり、トランジスタ14が導通し、ＩＧＢＴ４のゲート
・エミッタ間にオフゲート電圧を印加してＩＧＢＴ４を
オフし、過電流をしゃ断する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記図５に示す従来の
駆動回路の過電流保護動作では、トランジスタ14の導通
と同時にＩＧＢＴ４のゲートにはオフゲート電圧が印加
されることから過電流をしゃ断する際の電流の減少率
（−ｄｉ／ｄｔ）が大きく、このため、ＩＧＢＴ４には
配線のインダクタンスに誘起した電圧（ｌｓ・ｄｉ／ｄ
ｔ）と直流回路電圧の和の電圧である過大な電圧が加わ
る危険性がある。
駆動回路の過電流保護動作では、トランジスタ14の導通
と同時にＩＧＢＴ４のゲートにはオフゲート電圧が印加
されることから過電流をしゃ断する際の電流の減少率
（−ｄｉ／ｄｔ）が大きく、このため、ＩＧＢＴ４には
配線のインダクタンスに誘起した電圧（ｌｓ・ｄｉ／ｄ
ｔ）と直流回路電圧の和の電圧である過大な電圧が加わ
る危険性がある。
【００１２】また、コンデンサ16で構成される遅延回路
があることから、過電流の検知に時間遅れを生じ、短絡
発生から過電流のしゃ断までの間に素子で消費されるエ
ネルギーが必要以上に大きくなるという問題があった。
があることから、過電流の検知に時間遅れを生じ、短絡
発生から過電流のしゃ断までの間に素子で消費されるエ
ネルギーが必要以上に大きくなるという問題があった。
【００１３】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、過電流しゃ断時の飛躍電圧を抑制するとともに、素
子の消費エネルギーを低減して過電流から素子を確実に
保護できる電圧駆動形半導体素子の駆動回路を提供する
ことにある。
し、過電流しゃ断時の飛躍電圧を抑制するとともに、素
子の消費エネルギーを低減して過電流から素子を確実に
保護できる電圧駆動形半導体素子の駆動回路を提供する
ことにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、少なくとも信号絶縁用フォトカプラと相補的
に動作する１対の出力トランジスタを構成要素とする駆
動部と、駆動信号がある場合に電圧駆動形半導体素子の
入力側主端子の電圧を監視し、この電圧が所定の値を越
えたことを検出する検出手段と、この検出手段が動作し
ている間、時間の経過に伴い、電圧を徐々に降下させる
可変電圧源とからなり、前記可変電圧源と出力トランジ
スタのベース端子間にこのベース端子側がアノードとな
るようにダイオードを接続したこと、及びこれに加え
て、前記検出手段が、電圧駆動形半導体素子の入力側主
端子の電圧が所定の値を越えたことを検出した時に導通
するトランジスタのコレクタ端子と、信号絶縁用フォト
カプラのコレクタ端子とをトランジスタ側に順方向なダ
イオードを介して接続することを要旨とするものであ
る。
するため、少なくとも信号絶縁用フォトカプラと相補的
に動作する１対の出力トランジスタを構成要素とする駆
動部と、駆動信号がある場合に電圧駆動形半導体素子の
入力側主端子の電圧を監視し、この電圧が所定の値を越
えたことを検出する検出手段と、この検出手段が動作し
ている間、時間の経過に伴い、電圧を徐々に降下させる
可変電圧源とからなり、前記可変電圧源と出力トランジ
スタのベース端子間にこのベース端子側がアノードとな
るようにダイオードを接続したこと、及びこれに加え
て、前記検出手段が、電圧駆動形半導体素子の入力側主
端子の電圧が所定の値を越えたことを検出した時に導通
するトランジスタのコレクタ端子と、信号絶縁用フォト
カプラのコレクタ端子とをトランジスタ側に順方向なダ
イオードを介して接続することを要旨とするものであ
る。
【００１５】請求項第１項記載の本発明によれば、過電
流検知後、半導体素子のゲート・エミッタ間電圧は時間
の経過と共に徐々に減少する。半導体素子に流れる短絡
電流ＩCPの値は、図６に示すようにゲート・エミッタ間
に印加される電圧ＶGEに依存することから、ゲート・エ
ミッタ間電圧の減少に対応して短絡電流も減少する。従
って、過電流をしゃ断する際の−ｄｉ／ｄｔを小さな値
に抑制できる。また、ゲート・エミッタ間電圧が素子の
しきい電圧より大きければ、半導体素子は導通状態とな
ることから、過電流検知部のトランジスタの導通後、ゲ
ート・エミッタ間電圧がしきい電圧に等しくなるまでの
時間を半導体素子のターンオン時間以上に設定しておく
ことにより、従来回路に必要であった遅延回路は不要と
なり、従って、過電流発生時にも遅れなく保護動作が可
能となり、素子が消費するエネルギーを低減できる。
流検知後、半導体素子のゲート・エミッタ間電圧は時間
の経過と共に徐々に減少する。半導体素子に流れる短絡
電流ＩCPの値は、図６に示すようにゲート・エミッタ間
に印加される電圧ＶGEに依存することから、ゲート・エ
ミッタ間電圧の減少に対応して短絡電流も減少する。従
って、過電流をしゃ断する際の−ｄｉ／ｄｔを小さな値
に抑制できる。また、ゲート・エミッタ間電圧が素子の
しきい電圧より大きければ、半導体素子は導通状態とな
ることから、過電流検知部のトランジスタの導通後、ゲ
ート・エミッタ間電圧がしきい電圧に等しくなるまでの
時間を半導体素子のターンオン時間以上に設定しておく
ことにより、従来回路に必要であった遅延回路は不要と
なり、従って、過電流発生時にも遅れなく保護動作が可
能となり、素子が消費するエネルギーを低減できる。
【００１６】請求項第２項記載の本発明によれば、前記
作用に加えて、過電流検知部が動作している間は、オフ
信号が信号絶縁用フォトカプラに入力されても、ゲート
・オフ動作をさせずに可変電圧源の動作を優先して行う
ので、過電流保護動作が継続して行われることになる。
作用に加えて、過電流検知部が動作している間は、オフ
信号が信号絶縁用フォトカプラに入力されても、ゲート
・オフ動作をさせずに可変電圧源の動作を優先して行う
ので、過電流保護動作が継続して行われることになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の電圧駆動形半
導体素子の駆動回路の第１実施形態を示す回路図で、前
記従来例を示す図５と同一構成要素には同一参照符号を
付したものである。
の形態を詳細に説明する。図１は本発明の電圧駆動形半
導体素子の駆動回路の第１実施形態を示す回路図で、前
記従来例を示す図５と同一構成要素には同一参照符号を
付したものである。
【００１８】すなわち、主スイッチング素子としてのＩ
ＧＢＴ４に対し、信号絶縁用フォトカプラ５と、このフ
ォトカプラ５に対しトランジスタ８を介して相補的に動
作する１対のトランジスタ９，10及びこれに直列接続す
るオンゲート電圧印加用電圧源６、オフゲート電圧印加
用電圧源７と、抵抗11とで駆動部が形成される点は前記
従来例と同じである。
ＧＢＴ４に対し、信号絶縁用フォトカプラ５と、このフ
ォトカプラ５に対しトランジスタ８を介して相補的に動
作する１対のトランジスタ９，10及びこれに直列接続す
るオンゲート電圧印加用電圧源６、オフゲート電圧印加
用電圧源７と、抵抗11とで駆動部が形成される点は前記
従来例と同じである。
【００１９】本発明は前記従来回路でのダイオード15、
ツェナーダイオード13、抵抗17及びトランジスタ14から
なり、ＩＧＢＴ４のコレクタ端子側の電圧を監視し、こ
の電圧が所定の値を越えたことを検出する過電流検知部
を、前記駆動部の出力段トランジスタ9 ，10のベースに
接続された抵抗18とコンデンサ20での可変電源からなる
電圧制限回路に接続した。
ツェナーダイオード13、抵抗17及びトランジスタ14から
なり、ＩＧＢＴ４のコレクタ端子側の電圧を監視し、こ
の電圧が所定の値を越えたことを検出する過電流検知部
を、前記駆動部の出力段トランジスタ9 ，10のベースに
接続された抵抗18とコンデンサ20での可変電源からなる
電圧制限回路に接続した。
【００２０】該コンデンサ20は抵抗19を介して正側端子
に接続され、また、このコンデンサ20と抵抗19との接続
中点はダイオード21を介して出力段トランジスタ９，10
のベースに接続され、その場合のダイオード21はトラン
ジスタ９，10側がアノードとなる。
に接続され、また、このコンデンサ20と抵抗19との接続
中点はダイオード21を介して出力段トランジスタ９，10
のベースに接続され、その場合のダイオード21はトラン
ジスタ９，10側がアノードとなる。
【００２１】一方、トランジスタ８のベースにトランジ
スタ23のベースが接続され、このトランジスタ23のコレ
クタは、前記過電流検知部のツェナーダイオード13とダ
イオード15の接続中点及び、抵抗22を介して正側端子に
接続され、エミッタは負側端子に接続されることにより
ＩＧＢＴ４のオン期間を検知し、これを過電流検知部に
伝える回路を構成した。
スタ23のベースが接続され、このトランジスタ23のコレ
クタは、前記過電流検知部のツェナーダイオード13とダ
イオード15の接続中点及び、抵抗22を介して正側端子に
接続され、エミッタは負側端子に接続されることにより
ＩＧＢＴ４のオン期間を検知し、これを過電流検知部に
伝える回路を構成した。
【００２２】次に、動作について説明する。コンデンサ
20は最初抵抗19を介して電圧源６，７により充電され、
コンデンサ20の両端電圧はＶ1 ＋Ｖ2 となる。コンデン
サ20の正側端子とトランジスタ９，10のベースとの間に
は、図示のように、ダイオード21がこのベース端子側が
アノードとなるように接続されていることから、通常の
動作にはほとんど影響を及ぼさない。
20は最初抵抗19を介して電圧源６，７により充電され、
コンデンサ20の両端電圧はＶ1 ＋Ｖ2 となる。コンデン
サ20の正側端子とトランジスタ９，10のベースとの間に
は、図示のように、ダイオード21がこのベース端子側が
アノードとなるように接続されていることから、通常の
動作にはほとんど影響を及ぼさない。
【００２３】従来と同様に、過電流を検知した場合、ト
ランジスタ14が導通する。これに伴い、コンデンサ20の
電荷は抵抗18を介して放電される。そして、コンデンサ
20の両端電圧とＶ2 の差の電圧がダイオード21、トラン
ジスタ９を介して出力される。
ランジスタ14が導通する。これに伴い、コンデンサ20の
電荷は抵抗18を介して放電される。そして、コンデンサ
20の両端電圧とＶ2 の差の電圧がダイオード21、トラン
ジスタ９を介して出力される。
【００２４】抵抗12,18,19の抵抗値をＲ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3
とすればＲ1 ，Ｒ3 ＞Ｒ2 と選定しておくことにより、
ＶGEをＩＧＢＴ４がオフするのに必要な低い電圧とする
ことができる。トランジスタ23は、ＩＧＢＴ４のオン期
間であることを過電流検知部に知らしめる。なお、抵抗
18は定電流ダイオードでもよい。
とすればＲ1 ，Ｒ3 ＞Ｒ2 と選定しておくことにより、
ＶGEをＩＧＢＴ４がオフするのに必要な低い電圧とする
ことができる。トランジスタ23は、ＩＧＢＴ４のオン期
間であることを過電流検知部に知らしめる。なお、抵抗
18は定電流ダイオードでもよい。
【００２５】ところで、前記図１に示す駆動回路では、
過電流検知部が過電流を検知し、トランジスタ14が導通
し、ＩＧＢＴ４のゲート・エミッタ間電圧が減少中で
も、オフ信号が入力されると、通常のオフ動作が働くこ
とになる。その結果、充分に短絡電流を減少出来ずにし
ゃ断することになり、しゃ断時の電流の減少率（−ｄｉ
／ｄｔ）が大きくなってしまう。そのため、素子に過大
な電圧が加わるおそれがある。
過電流検知部が過電流を検知し、トランジスタ14が導通
し、ＩＧＢＴ４のゲート・エミッタ間電圧が減少中で
も、オフ信号が入力されると、通常のオフ動作が働くこ
とになる。その結果、充分に短絡電流を減少出来ずにし
ゃ断することになり、しゃ断時の電流の減少率（−ｄｉ
／ｄｔ）が大きくなってしまう。そのため、素子に過大
な電圧が加わるおそれがある。
【００２６】図２に示す第２実施形態はこのような問題
にも対処できるように、信号絶縁用フォトカプラ５のコ
レクタ端子とトランジスタ14とをダイオード24を介して
接続した。この図２に示す回路でも、過電流検知部が過
電流を検知した場合は、トランジスタ14が導通する。こ
の時、オフ信号が入力するとフォトカプラ５はオフす
る。
にも対処できるように、信号絶縁用フォトカプラ５のコ
レクタ端子とトランジスタ14とをダイオード24を介して
接続した。この図２に示す回路でも、過電流検知部が過
電流を検知した場合は、トランジスタ14が導通する。こ
の時、オフ信号が入力するとフォトカプラ５はオフす
る。
【００２７】そこで、トランジスタ８または23のベース
・エミッタ間電圧ＶBE、トランジスタ14のコレクタ・エ
ミッタ間電圧ＶCE、ダイオード24の順方向電圧ＶF の関
係が、 ＶBE ≫ ＶCE＋ＶF （式１） となるように部品を選定しておけば、電源６，７から抵
抗25を介して流れる電流はトランジスタ８，23のベース
に流れずに、ダイオード24を通ってトランジスタ14に流
れる。
・エミッタ間電圧ＶBE、トランジスタ14のコレクタ・エ
ミッタ間電圧ＶCE、ダイオード24の順方向電圧ＶF の関
係が、 ＶBE ≫ ＶCE＋ＶF （式１） となるように部品を選定しておけば、電源６，７から抵
抗25を介して流れる電流はトランジスタ８，23のベース
に流れずに、ダイオード24を通ってトランジスタ14に流
れる。
【００２８】なお、トランジスタ８は例えばシリコント
ランジスタ（２５Ｃ９４５Ｌ）ではＶBE＞ＶCEであり、
更にダイオード24にはショットキーダイオード（ＳＣ８
０２一０４）のようにＶF の低いものがある。これらに
よれば、 ＶBE(MAX) ＝１．０，ＶCE(MAX) ＝０．３，ＶF(MAX)＝
０．５５ ＶDE＝１．０＞ＶCE＋ＶF ＝０．８５となり、前記式１
の関係が成立する。
ランジスタ（２５Ｃ９４５Ｌ）ではＶBE＞ＶCEであり、
更にダイオード24にはショットキーダイオード（ＳＣ８
０２一０４）のようにＶF の低いものがある。これらに
よれば、 ＶBE(MAX) ＝１．０，ＶCE(MAX) ＝０．３，ＶF(MAX)＝
０．５５ ＶDE＝１．０＞ＶCE＋ＶF ＝０．８５となり、前記式１
の関係が成立する。
【００２９】その結果、トランジスタ８，23はオンする
ことなく過電流保護動作が行われることになる。また、
通常のオフ動作時では、トランジスタ14が導通しないの
で、トランジスタ８，23のベースに電流が流れるための
影響を及ぼさない。
ことなく過電流保護動作が行われることになる。また、
通常のオフ動作時では、トランジスタ14が導通しないの
で、トランジスタ８，23のベースに電流が流れるための
影響を及ぼさない。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように本発明の電圧駆動形半
導体素子の駆動回路は、短絡事故時などに、過電流しゃ
断時の飛躍電圧を抑制するとともに、素子の消費エネル
ギーを低減して過電流から素子を確実に保護できるもの
である。
導体素子の駆動回路は、短絡事故時などに、過電流しゃ
断時の飛躍電圧を抑制するとともに、素子の消費エネル
ギーを低減して過電流から素子を確実に保護できるもの
である。
【図１】本発明の電圧駆動形半導体素子の駆動回路の第
１実施形態を示す回路図である。
１実施形態を示す回路図である。
【図２】本発明の電圧駆動形半導体素子の駆動回路の第
２実施形態を示す回路図である。
２実施形態を示す回路図である。
【図３】電力変換装置における短絡事故時の模擬回路図
である。
である。
【図４】電力変換装置における短絡事故時の電圧、電流
波形図である。
波形図である。
【図５】従来例を示す回路図である。
【図６】短絡電流とゲート・エミッタ間電圧との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
１…直流電源 ２…ＩＧＢＴ ３…配線インダクタンス ４…ＩＧＢＴ ５…フォトカプラ ６…オンゲート電圧印加用電圧源 ７…オフゲート電圧印加用電圧源 ８，９, 10,14,23…トランジスタ 11,12,17,18,19,22,25…抵抗 13…ツェナーダイオード 15,21 ，24…ダイオード 16,20 …コンデンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも信号絶縁用フォトカプラと相
補的に動作する１対の出力トランジスタを構成要素とす
る駆動部と、駆動信号がある場合に電圧駆動形半導体素
子の入力側主端子の電圧を監視し、この電圧が所定の値
を越えたことを検出する検出手段と、この検出手段が動
作している間、時間の経過に伴い、電圧を徐々に降下さ
せる可変電圧源とからなり、前記可変電圧源と出力トラ
ンジスタのベース端子間にこのベース端子側がアノード
となるようにダイオードを接続したことを特徴とする電
圧駆動形半導体素子の駆動回路。 - 【請求項２】 駆動信号がある場合に電圧駆動形半導体
素子の入力側主端子の電圧を監視し、この電圧が所定の
値を越えたことを検出手段が検出した時に導通するトラ
ンジスタのコレクタ端子と、信号絶縁用フォトカプラの
コレクタ端子とをトランジスタ側に順方向なダイオード
を介して接続することを特徴とする請求項第１項記載の
電圧駆動形半導体素子の駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10031067A JP2973997B2 (ja) | 1988-12-22 | 1998-02-13 | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32435988 | 1988-12-22 | ||
| JP1-68821 | 1989-03-20 | ||
| JP63-324359 | 1989-03-20 | ||
| JP6882189 | 1989-03-20 | ||
| JP10031067A JP2973997B2 (ja) | 1988-12-22 | 1998-02-13 | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1278008A Division JP2913699B2 (ja) | 1988-11-16 | 1989-10-25 | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10276075A true JPH10276075A (ja) | 1998-10-13 |
| JP2973997B2 JP2973997B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=27287196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10031067A Expired - Fee Related JP2973997B2 (ja) | 1988-12-22 | 1998-02-13 | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2973997B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300019A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-11 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換器の駆動回路 |
| WO2013073333A1 (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 住友電気工業株式会社 | トランジスタ保護回路 |
| JP2015201980A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 富士電機株式会社 | 電力用半導体素子の駆動装置 |
| JP2020534463A (ja) * | 2017-09-22 | 2020-11-26 | ザ・ノコ・カンパニーＴｈｅ Ｎｏｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ | 制御スイッチバックライトシステムを備えた充電式バッテリジャンプスタート装置 |
| CN113625145A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-09 | 合肥恒钧检测技术有限公司 | 一种测试光耦的设备及方法 |
| CN113625145B (zh) * | 2021-08-12 | 2024-05-28 | 恒钧检测技术有限公司 | 一种测试光耦的设备及方法 |
-
1998
- 1998-02-13 JP JP10031067A patent/JP2973997B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002300019A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-11 | Fuji Electric Co Ltd | 電力変換器の駆動回路 |
| WO2013073333A1 (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-23 | 住友電気工業株式会社 | トランジスタ保護回路 |
| US9007738B2 (en) | 2011-11-15 | 2015-04-14 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Transistor protection circuit |
| JP2015201980A (ja) * | 2014-04-09 | 2015-11-12 | 富士電機株式会社 | 電力用半導体素子の駆動装置 |
| JP2020534463A (ja) * | 2017-09-22 | 2020-11-26 | ザ・ノコ・カンパニーＴｈｅ Ｎｏｃｏ Ｃｏｍｐａｎｙ | 制御スイッチバックライトシステムを備えた充電式バッテリジャンプスタート装置 |
| US11557906B2 (en) | 2017-09-22 | 2023-01-17 | The Noco Company | Rechargeable battery jump starting device with control switch backlight system |
| CN113625145A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-09 | 合肥恒钧检测技术有限公司 | 一种测试光耦的设备及方法 |
| CN113625145B (zh) * | 2021-08-12 | 2024-05-28 | 恒钧检测技术有限公司 | 一种测试光耦的设备及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2973997B2 (ja) | 1999-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2669117B2 (ja) | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 | |
| US9698654B2 (en) | Soft shutdown for isolated drivers | |
| JP3448340B2 (ja) | Ｉｇｂｔ障害電流制限回路及び方法 | |
| US5200878A (en) | Drive circuit for current sense igbt | |
| US4949213A (en) | Drive circuit for use with voltage-drive semiconductor device | |
| JP2013126278A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2018011467A (ja) | 半導体スイッチング素子のゲート駆動回路 | |
| JP3381491B2 (ja) | 半導体素子の保護回路 | |
| JPH05218836A (ja) | 絶縁ゲート素子の駆動回路 | |
| JP2913699B2 (ja) | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 | |
| JP2004312907A (ja) | 電力用半導体素子のゲート駆動回路 | |
| JP2973997B2 (ja) | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 | |
| JP3240489B2 (ja) | Ｉｇｂｔの過電流保護装置及びｉｇｂｔの保護装置 | |
| JP3661813B2 (ja) | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 | |
| JP3598870B2 (ja) | ドライブ回路 | |
| JP3453718B2 (ja) | 電流の遮断装置 | |
| JP2002153043A (ja) | 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動装置 | |
| JPH05161342A (ja) | 電圧駆動形半導体素子の駆動回路 | |
| JP3558324B2 (ja) | 電圧駆動型素子のゲート駆動装置 | |
| EP0614278B1 (en) | Drive circuit for use with voltage-driven semiconductor device | |
| JP3918778B2 (ja) | 保護回路 | |
| EP4210225A1 (en) | Overcurrent protection circuit, and switching circuit | |
| JP2006014402A (ja) | 電力変換装置の過電流保護装置 | |
| JP2001119926A (ja) | 電圧駆動型半導体素子のゲート駆動装置 | |
| JPH0237828A (ja) | Ｉｇｂｔの過電流保護回路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070903 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903 Year of fee payment: 11 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |