JPH10335999A - 過電流保護機能を持つゲート駆動回路 - Google Patents
過電流保護機能を持つゲート駆動回路Info
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- JPH10335999A JPH10335999A JP9144248A JP14424897A JPH10335999A JP H10335999 A JPH10335999 A JP H10335999A JP 9144248 A JP9144248 A JP 9144248A JP 14424897 A JP14424897 A JP 14424897A JP H10335999 A JPH10335999 A JP H10335999A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 過電流を検知後、電力素子のスイッチング周
期を上昇させることなく電力素子を制御することができ
る優れた過電流保護機能を持つゲート駆動回路を提供す
る。 【解決手段】 電源８と、負荷７に流れる電流を制御す
る電力素子５とを有する一電気回路に対して、電力素子
５に流れる電流を感知し電圧に変換する電流検出回路１
と、過電流値に相当する基準電圧１０を出力する基準電
圧発生回路３と、電流検出回路１の出力と基準電圧１０
とを比較し過電流になったときに過電流信号１１を出力
する過電流検出回路２と、電力素子５を駆動するための
駆動回路４と、駆動回路４を制御するＰＷＭ信号１２を
出力するＰＷＭ信号発生回路６と、過電流検出回路２か
らの過電流信号１１を入力しＰＷＭ信号１２の１周期以
上の間、電力素子５をオフにするための駆動回路４に遮
断信号１３を出力するための遮断保持回路９とを備えて
いる。
期を上昇させることなく電力素子を制御することができ
る優れた過電流保護機能を持つゲート駆動回路を提供す
る。 【解決手段】 電源８と、負荷７に流れる電流を制御す
る電力素子５とを有する一電気回路に対して、電力素子
５に流れる電流を感知し電圧に変換する電流検出回路１
と、過電流値に相当する基準電圧１０を出力する基準電
圧発生回路３と、電流検出回路１の出力と基準電圧１０
とを比較し過電流になったときに過電流信号１１を出力
する過電流検出回路２と、電力素子５を駆動するための
駆動回路４と、駆動回路４を制御するＰＷＭ信号１２を
出力するＰＷＭ信号発生回路６と、過電流検出回路２か
らの過電流信号１１を入力しＰＷＭ信号１２の１周期以
上の間、電力素子５をオフにするための駆動回路４に遮
断信号１３を出力するための遮断保持回路９とを備えて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、過電流保護回路
に利用し、静電誘導型トランジスタ（以下、「ＳＩＴ」
という」、静電誘導型サイリスタ（以下、「ＳＩＴｈ
ｙ」という）又はＭＯＳトランジスタ等の電力素子の過
電流による破壊を防止する過電流保護機能を持つゲート
駆動回路に関するものである。
に利用し、静電誘導型トランジスタ（以下、「ＳＩＴ」
という」、静電誘導型サイリスタ（以下、「ＳＩＴｈ
ｙ」という）又はＭＯＳトランジスタ等の電力素子の過
電流による破壊を防止する過電流保護機能を持つゲート
駆動回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＳＩＴなどの電力素子の過電流耐量限界
において連続駆動を行う場合、電力素子応用装置の信頼
性を維持するためには過電流に対する保護対策が必要不
可欠である。従来の技術における過電流保護機能を持つ
ゲート駆動回路は、過電流を検出し電力素子をオフにし
た後に、電力素子に流れる電流が過電流ではなくなった
時点で時間をおかず、再び電力素子を駆動する方式が採
用されていた。
において連続駆動を行う場合、電力素子応用装置の信頼
性を維持するためには過電流に対する保護対策が必要不
可欠である。従来の技術における過電流保護機能を持つ
ゲート駆動回路は、過電流を検出し電力素子をオフにし
た後に、電力素子に流れる電流が過電流ではなくなった
時点で時間をおかず、再び電力素子を駆動する方式が採
用されていた。
【０００３】図５は特願平８−８９４３８号に記載され
た従来の方式の過電流保護機能を持つゲート駆動回路で
ある。図５において、従来の過電流保護機能を持つゲー
ト駆動回路は、電源８及び負荷７と直列に接続されて一
電気回路をなす電力素子５と、ＰＷＭ（Pulse WidthMod
ulation：パルス幅変調）信号発生回路６から出力され
るＰＷＭ信号１２に基づいて電力素子５を駆動制御する
駆動回路４と、電力素子５のドレイン側に逆方向に接続
された検出ダイオード２４と、この検出ダイオード２４
と電力素子５のソース側との間に接続された逆流素子ダ
イオード２５及び基準電圧部２６と、駆動回路４の電源
端子から逆流阻止ダイオード２５のアノード側に接続さ
れた電流制限素子２３とを備えており、逆流阻止ダイオ
ード２５のアノード側電位が基準電圧部２６の電位より
も高くなると、検出ダイオード２４の降伏電流が停止
し、検出ダイオード２４及び逆流阻止ダイオード２５を
流れていた電流がターンオフ信号２７として駆動回路４
に入力するように構成されている。
た従来の方式の過電流保護機能を持つゲート駆動回路で
ある。図５において、従来の過電流保護機能を持つゲー
ト駆動回路は、電源８及び負荷７と直列に接続されて一
電気回路をなす電力素子５と、ＰＷＭ（Pulse WidthMod
ulation：パルス幅変調）信号発生回路６から出力され
るＰＷＭ信号１２に基づいて電力素子５を駆動制御する
駆動回路４と、電力素子５のドレイン側に逆方向に接続
された検出ダイオード２４と、この検出ダイオード２４
と電力素子５のソース側との間に接続された逆流素子ダ
イオード２５及び基準電圧部２６と、駆動回路４の電源
端子から逆流阻止ダイオード２５のアノード側に接続さ
れた電流制限素子２３とを備えており、逆流阻止ダイオ
ード２５のアノード側電位が基準電圧部２６の電位より
も高くなると、検出ダイオード２４の降伏電流が停止
し、検出ダイオード２４及び逆流阻止ダイオード２５を
流れていた電流がターンオフ信号２７として駆動回路４
に入力するように構成されている。
【０００４】上記構成における動作について説明する
と、先ずオン状態の電力素子５に過電流が流れると、電
力素子５のドレイン・ソース間の電圧が上昇し、逆流阻
止ダイオード２５のアノードの電位が上昇する。この電
圧、すなわち、逆流阻止ダイオード２５の順方向降下電
圧、検出ダイオード２４の降伏電圧及びドレイン・ソー
ス間の順方向降下電圧の加算値が、基準電圧部２６の基
準電圧より大きくなると、検出ダイオード２４を流れる
電流が停止し、代わって基準電圧部２６に流れ込む。こ
れをターンオフ信号２７として駆動回路４に入力され
る。駆動回路４はターンオフ信号２７を受けて、電力素
子５をオフにする。電流制限素子２３は検出ダイオード
２４及び基準電圧部２６に流れる電流を制限している。
と、先ずオン状態の電力素子５に過電流が流れると、電
力素子５のドレイン・ソース間の電圧が上昇し、逆流阻
止ダイオード２５のアノードの電位が上昇する。この電
圧、すなわち、逆流阻止ダイオード２５の順方向降下電
圧、検出ダイオード２４の降伏電圧及びドレイン・ソー
ス間の順方向降下電圧の加算値が、基準電圧部２６の基
準電圧より大きくなると、検出ダイオード２４を流れる
電流が停止し、代わって基準電圧部２６に流れ込む。こ
れをターンオフ信号２７として駆動回路４に入力され
る。駆動回路４はターンオフ信号２７を受けて、電力素
子５をオフにする。電流制限素子２３は検出ダイオード
２４及び基準電圧部２６に流れる電流を制限している。
【０００５】このようにして過電流時に電力素子５がオ
フになった後に、逆流阻止ダイオード２５の順方向降下
電圧、検出ダイオード２４の降伏電圧及びドレイン・ソ
ース間の順方向降下電圧の加算値が、基準電圧部２６の
基準電圧より小さくなると、再び検出ダイオード２４に
電流が流れることになりターンオフ信号２７が解除さ
れ、駆動回路４はＰＷＭ信号発生回路６から出力される
ＰＷＭ信号１２により電力素子５を駆動する。
フになった後に、逆流阻止ダイオード２５の順方向降下
電圧、検出ダイオード２４の降伏電圧及びドレイン・ソ
ース間の順方向降下電圧の加算値が、基準電圧部２６の
基準電圧より小さくなると、再び検出ダイオード２４に
電流が流れることになりターンオフ信号２７が解除さ
れ、駆動回路４はＰＷＭ信号発生回路６から出力される
ＰＷＭ信号１２により電力素子５を駆動する。
【０００６】図６は図５に示す従来の回路構成の各種信
号のタイミングチャートである。具体的にはＰＷＭ信号
１２と、過電流値に相当する基準電圧部２６の基準電圧
と、電力素子を流れる電流と、駆動回路４に入力される
ターンオフ信号２７と、電力素子５のオン・オフ制御を
行う電力素子駆動波形と、過電流を遮断しない場合の電
力素子５の電流とのタイミングチャートを示している。
号のタイミングチャートである。具体的にはＰＷＭ信号
１２と、過電流値に相当する基準電圧部２６の基準電圧
と、電力素子を流れる電流と、駆動回路４に入力される
ターンオフ信号２７と、電力素子５のオン・オフ制御を
行う電力素子駆動波形と、過電流を遮断しない場合の電
力素子５の電流とのタイミングチャートを示している。
【０００７】図６を参照すると、ＰＷＭ信号発生回路６
からのＰＷＭ信号１２で電力素子５がオンになっている
状態で、電力素子５を流れる電流が過電流基準値を超え
たとき、ターンオフ信号２７が発生し、駆動回路４が電
力素子５をオフにするため電力素子５の電流が流れなく
なる。電流が流れなくなるとターンオフ信号２７が解除
され、再び電力素子５に電流が流れ始め、過電流基準値
に達したところで再度ターンオフ信号２７が発生し、電
力素子５の電流が流れなくなる。このとき電力素子５の
オン・オフは検出ダイオード２４の降伏現象を利用した
ものであるため非常に早く動作する。また、過電流が遮
断されない場合、電力素子５の電流はＰＷＭ信号１２が
オンになっている間中増加していき、電力素子５の耐量
を超えた時点で電力素子５が破壊される。
からのＰＷＭ信号１２で電力素子５がオンになっている
状態で、電力素子５を流れる電流が過電流基準値を超え
たとき、ターンオフ信号２７が発生し、駆動回路４が電
力素子５をオフにするため電力素子５の電流が流れなく
なる。電流が流れなくなるとターンオフ信号２７が解除
され、再び電力素子５に電流が流れ始め、過電流基準値
に達したところで再度ターンオフ信号２７が発生し、電
力素子５の電流が流れなくなる。このとき電力素子５の
オン・オフは検出ダイオード２４の降伏現象を利用した
ものであるため非常に早く動作する。また、過電流が遮
断されない場合、電力素子５の電流はＰＷＭ信号１２が
オンになっている間中増加していき、電力素子５の耐量
を超えた時点で電力素子５が破壊される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
電力素子のスイッチング周波数は高周波化に向かい、そ
れとともに、過電流による素子の破壊を回避するための
過電流検出などの周辺回路も高速になってきている中
で、上記のような従来の方式の過電流保護機能を持つゲ
ート駆動回路を用いた場合、過電流検出時には非常に高
い周波数で、上記の回路動作が繰り返され、時には数百
ｋＨｚにまでもなることがある。このため、電力素子の
スイッチング損失の増加、電力素子の駆動回路の電力の
増加、駆動回路の電源容量の増加、それらに伴う装置の
大型化、不要な電磁波の放射が生じるという事態になっ
ている。
電力素子のスイッチング周波数は高周波化に向かい、そ
れとともに、過電流による素子の破壊を回避するための
過電流検出などの周辺回路も高速になってきている中
で、上記のような従来の方式の過電流保護機能を持つゲ
ート駆動回路を用いた場合、過電流検出時には非常に高
い周波数で、上記の回路動作が繰り返され、時には数百
ｋＨｚにまでもなることがある。このため、電力素子の
スイッチング損失の増加、電力素子の駆動回路の電力の
増加、駆動回路の電源容量の増加、それらに伴う装置の
大型化、不要な電磁波の放射が生じるという事態になっ
ている。
【０００９】本発明は上記の課題にかんがみて、過電流
を検知後、電力素子のスイッチング周期を上昇させるこ
となく電力素子を制御することができる優れた過電流保
護機能を持つゲート駆動回路を提供することを目的とす
る。
を検知後、電力素子のスイッチング周期を上昇させるこ
となく電力素子を制御することができる優れた過電流保
護機能を持つゲート駆動回路を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の過電流保護機能を持つゲート駆動回路は、
ＰＷＭ信号により制御動作する駆動回路と、駆動回路が
オン・オフ制御する電力素子と、電力素子の過電流検出
部とを有し、過電流検出部からの過電流信号によってオ
ン状態の電力素子を遮断するゲート駆動回路であって、
過電流信号による電力素子の遮断状態を１ＰＷＭパルス
以上保持する遮断保持回路を備える構成とした。さら
に、上記遮断保持回路において、過電流信号による電力
素子の遮断状態を電力素子のターンオン時間、ターンオ
フ時間、デッドタイムの和の時間以上保持するようにし
た。また、上記遮断保持回路において、過電流信号によ
る電力素子の遮断状態をＰＷＭパルスの次のオンの立ち
上がりまで保持するようにした。
め、本発明の過電流保護機能を持つゲート駆動回路は、
ＰＷＭ信号により制御動作する駆動回路と、駆動回路が
オン・オフ制御する電力素子と、電力素子の過電流検出
部とを有し、過電流検出部からの過電流信号によってオ
ン状態の電力素子を遮断するゲート駆動回路であって、
過電流信号による電力素子の遮断状態を１ＰＷＭパルス
以上保持する遮断保持回路を備える構成とした。さら
に、上記遮断保持回路において、過電流信号による電力
素子の遮断状態を電力素子のターンオン時間、ターンオ
フ時間、デッドタイムの和の時間以上保持するようにし
た。また、上記遮断保持回路において、過電流信号によ
る電力素子の遮断状態をＰＷＭパルスの次のオンの立ち
上がりまで保持するようにした。
【００１１】このような過電流保護機能を持つゲート駆
動回路により、過電流を検出後、過電流信号が遮断保持
回路に入力し、遮断保持回路はＰＷＭ信号の１ＰＷＭパ
ルス以上、電力素子のターンオン時間等の和の時間以上
又はＰＷＭパルスの次のオンの立ち上がりまで、駆動回
路に遮断信号を出力する。この駆動回路は遮断信号が入
力している間は電力素子をオフにする。したがって、電
力素子に流れる電流が過電流になったとき、電力素子の
スイッチング周期を上昇させることなく、電力素子を制
御することができる。
動回路により、過電流を検出後、過電流信号が遮断保持
回路に入力し、遮断保持回路はＰＷＭ信号の１ＰＷＭパ
ルス以上、電力素子のターンオン時間等の和の時間以上
又はＰＷＭパルスの次のオンの立ち上がりまで、駆動回
路に遮断信号を出力する。この駆動回路は遮断信号が入
力している間は電力素子をオフにする。したがって、電
力素子に流れる電流が過電流になったとき、電力素子の
スイッチング周期を上昇させることなく、電力素子を制
御することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の過電流保護機能を持つゲ
ート駆動回路は、好ましくは、ＰＷＭ信号により制御動
作する駆動回路と、駆動回路がオン・オフ制御する電力
素子と、電力素子に流れ込む電流を電圧に変換する電流
検出回路と、過電流値に相当する電圧を出力する基準電
圧発生回路と、基準電圧発生回路から出力される基準電
圧と電流検出回路の電圧値とを比較し過電流のとき過電
流信号を出力する過電流検出回路と、ＰＷＭ信号に対し
て所定周期の間、電力素子をオフにする上記駆動回路に
遮断信号を出力する遮断保持回路とを備えている。
ート駆動回路は、好ましくは、ＰＷＭ信号により制御動
作する駆動回路と、駆動回路がオン・オフ制御する電力
素子と、電力素子に流れ込む電流を電圧に変換する電流
検出回路と、過電流値に相当する電圧を出力する基準電
圧発生回路と、基準電圧発生回路から出力される基準電
圧と電流検出回路の電圧値とを比較し過電流のとき過電
流信号を出力する過電流検出回路と、ＰＷＭ信号に対し
て所定周期の間、電力素子をオフにする上記駆動回路に
遮断信号を出力する遮断保持回路とを備えている。
【００１３】また、遮断保持回路が遮断信号を出力して
いるＰＷＭ信号に対する所定周期は、電力素子を駆動制
御する駆動回路に遮断信号を入力している時間であり、
この時間の間、駆動回路は電力素子をオフに制御してい
る。
いるＰＷＭ信号に対する所定周期は、電力素子を駆動制
御する駆動回路に遮断信号を入力している時間であり、
この時間の間、駆動回路は電力素子をオフに制御してい
る。
【００１４】上記遮断保持回路は、（１）１ＰＷＭパル
ス以上保持する、（２）電力素子のターンオン時間、タ
ーンオフ時間及びデッドタイムの和の時間以上保持す
る、又は（３）ＰＷＭパルスの次のオンの立ち上がりま
で保持するように構成するとよい。１ＰＷＭ以上保持す
る時間又は電力素子のターンオン時間等の和の時間にな
るようにするためには、遮断信号をトリガー信号として
矩形波を出力する、例えばワンショット・マルチ・バイ
ブレータを利用するとよい。また、遮断保持回路の遮断
信号のオフ時とＰＷＭ信号のオン時を同期させておけ
ば、ＰＷＭパルスの次のオンの立ち上がりまで遮断信号
を保持するので好ましい。
ス以上保持する、（２）電力素子のターンオン時間、タ
ーンオフ時間及びデッドタイムの和の時間以上保持す
る、又は（３）ＰＷＭパルスの次のオンの立ち上がりま
で保持するように構成するとよい。１ＰＷＭ以上保持す
る時間又は電力素子のターンオン時間等の和の時間にな
るようにするためには、遮断信号をトリガー信号として
矩形波を出力する、例えばワンショット・マルチ・バイ
ブレータを利用するとよい。また、遮断保持回路の遮断
信号のオフ時とＰＷＭ信号のオン時を同期させておけ
ば、ＰＷＭパルスの次のオンの立ち上がりまで遮断信号
を保持するので好ましい。
【００１５】なお、電力素子にはＳＩＴ、ＳＩＴｈｙ、
ＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ及びバイポーラ
トランジスタを使用することができる。
ＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ、ＧＴＯ及びバイポーラ
トランジスタを使用することができる。
【００１６】このような構成の過電流保護機能を持つゲ
ート駆動回路では、過電流を検知後、電力素子停止信号
によって電力素子のスイッチング周期が上昇しない。
ート駆動回路では、過電流を検知後、電力素子停止信号
によって電力素子のスイッチング周期が上昇しない。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は第１の実施例の回路構成図である。
図１において、第１の実施例の過電流保護機能を持つゲ
ート駆動回路は、電源８と、負荷７に流れる電流を制御
する電力素子５とを有する一電気回路に対して、電力素
子５に流れる電流を感知し電圧に変換する電流検出回路
１と、過電流値に相当する基準電圧１０を出力する基準
電圧発生回路３と、電流検出回路１の出力と基準電圧１
０とを比較し過電流になったときに過電流信号１１を出
力する過電流検出回路２と、電力素子５を駆動するため
の駆動回路４と、駆動回路４を制御するＰＷＭ信号１２
を出力するＰＷＭ信号発生回路６と、過電流検出回路２
からの過電流信号１１を入力しＰＷＭ信号１２の１周期
以上の間、電力素子５をオフにするための駆動回路４に
遮断信号１３を出力するための遮断保持回路９とを備え
ている。
に説明する。図１は第１の実施例の回路構成図である。
図１において、第１の実施例の過電流保護機能を持つゲ
ート駆動回路は、電源８と、負荷７に流れる電流を制御
する電力素子５とを有する一電気回路に対して、電力素
子５に流れる電流を感知し電圧に変換する電流検出回路
１と、過電流値に相当する基準電圧１０を出力する基準
電圧発生回路３と、電流検出回路１の出力と基準電圧１
０とを比較し過電流になったときに過電流信号１１を出
力する過電流検出回路２と、電力素子５を駆動するため
の駆動回路４と、駆動回路４を制御するＰＷＭ信号１２
を出力するＰＷＭ信号発生回路６と、過電流検出回路２
からの過電流信号１１を入力しＰＷＭ信号１２の１周期
以上の間、電力素子５をオフにするための駆動回路４に
遮断信号１３を出力するための遮断保持回路９とを備え
ている。
【００１８】次に、上記構成における動作について説明
する。図２は図１の回路構成における制御動作のタイミ
ングチャートである。具体的には、ＰＷＭ信号発生回路
６から出力されるＰＷＭ信号１２と、基準電圧発生回路
３から出力される基準電圧１０と、電力素子５を流れる
電流と、過電流検出回路２から出力される過電流信号１
１と、遮断保持回路９から出力される遮断信号１３と、
電力素子５のオン・オフ制御を行う電力素子駆動波形及
び過電流を遮断しない場合の電力素子５の電流とのタイ
ミングチャートを示している。
する。図２は図１の回路構成における制御動作のタイミ
ングチャートである。具体的には、ＰＷＭ信号発生回路
６から出力されるＰＷＭ信号１２と、基準電圧発生回路
３から出力される基準電圧１０と、電力素子５を流れる
電流と、過電流検出回路２から出力される過電流信号１
１と、遮断保持回路９から出力される遮断信号１３と、
電力素子５のオン・オフ制御を行う電力素子駆動波形及
び過電流を遮断しない場合の電力素子５の電流とのタイ
ミングチャートを示している。
【００１９】図１及び図２を参照すると、ＰＷＭ信号発
生回路６から出力されているＰＷＭ信号１２で電力素子
５がオンになっているとき、電力素子５の電流が過電流
基準値を超えると過電流検出回路２から過電流信号１１
が遮断保持回路９に入力される。遮断保持回路９はＰＷ
Ｍ信号１２の１周期（Ｔ１）以上の間、つまり図２に示
すようにＴ２の間、駆動回路４に遮断信号１３を出力す
る。駆動回路４は遮断信号１３が入力されている間、Ｐ
ＷＭ信号発生回路６からの入力を無視し電力素子５をオ
フにする。Ｔ２は遮断保持回路９において１ＰＷＭパル
スの時間又は電力素子のターンオン時間、ターンオフ時
間若しくはデッドタイムの和の時間になるよう、例えば
ワン・ショット・マルチ・バイブレーターなどで決定す
る。
生回路６から出力されているＰＷＭ信号１２で電力素子
５がオンになっているとき、電力素子５の電流が過電流
基準値を超えると過電流検出回路２から過電流信号１１
が遮断保持回路９に入力される。遮断保持回路９はＰＷ
Ｍ信号１２の１周期（Ｔ１）以上の間、つまり図２に示
すようにＴ２の間、駆動回路４に遮断信号１３を出力す
る。駆動回路４は遮断信号１３が入力されている間、Ｐ
ＷＭ信号発生回路６からの入力を無視し電力素子５をオ
フにする。Ｔ２は遮断保持回路９において１ＰＷＭパル
スの時間又は電力素子のターンオン時間、ターンオフ時
間若しくはデッドタイムの和の時間になるよう、例えば
ワン・ショット・マルチ・バイブレーターなどで決定す
る。
【００２０】このような第１の実施例では、過電流を検
出したとき、駆動回路４を制御するＰＷＭ信号１２の１
周期（Ｔ１）より長い時間Ｔ２で遮断信号１３を駆動回
路４に出力し、ＰＷＭ信号発生回路６からの入力を無視
しているから、電力素子に流れる電流が過電流になった
とき電力素子のスイッチング周期を上昇させることな
く、電力素子を制御することができる。
出したとき、駆動回路４を制御するＰＷＭ信号１２の１
周期（Ｔ１）より長い時間Ｔ２で遮断信号１３を駆動回
路４に出力し、ＰＷＭ信号発生回路６からの入力を無視
しているから、電力素子に流れる電流が過電流になった
とき電力素子のスイッチング周期を上昇させることな
く、電力素子を制御することができる。
【００２１】次に、第２の実施例を説明する。図３は第
２の実施例の回路構成図である。図３において、第２の
実施例の過電流保護機能を持つゲート駆動回路は、電源
８と、負荷７に流れる電流を制御する電力素子５とを有
する一電気回路に対して電力素子５に流れる電流を感知
し電圧に変換する電流検出回路１と、過電流値に相当す
る基準電圧１０を出力する基準電圧発生回路３と、電流
検出回路１の出力と基準電圧１０とを比較し過電流にな
ったときに過電流信号１１を出力する過電流検出回路２
と、電力素子５を駆動するための駆動回路４と、駆動回
路４を制御するＰＷＭ信号１２を出力するＰＷＭ信号発
生回路６と、過電流信号１１とＰＷＭ信号１２を入力し
ＰＷＭ信号１２が再びオンになるまでの間、駆動回路４
に遮断信号１３を出力し電力素子５を停止させる遮断保
持回路９とを備えている。
２の実施例の回路構成図である。図３において、第２の
実施例の過電流保護機能を持つゲート駆動回路は、電源
８と、負荷７に流れる電流を制御する電力素子５とを有
する一電気回路に対して電力素子５に流れる電流を感知
し電圧に変換する電流検出回路１と、過電流値に相当す
る基準電圧１０を出力する基準電圧発生回路３と、電流
検出回路１の出力と基準電圧１０とを比較し過電流にな
ったときに過電流信号１１を出力する過電流検出回路２
と、電力素子５を駆動するための駆動回路４と、駆動回
路４を制御するＰＷＭ信号１２を出力するＰＷＭ信号発
生回路６と、過電流信号１１とＰＷＭ信号１２を入力し
ＰＷＭ信号１２が再びオンになるまでの間、駆動回路４
に遮断信号１３を出力し電力素子５を停止させる遮断保
持回路９とを備えている。
【００２２】次に、上記構成における動作について説明
する。図４は図３の回路構成における制御動作のタイミ
ングチャートである。具体的にはＰＷＭ信号発生回路か
ら出力されるＰＷＭ信号１２と、基準電圧発生回路３か
ら出力される基準電圧１０と、電力素子５を流れる電流
と、過電流検出回路２から出力される過電流信号１１
と、遮断保持回路９から出力される遮断信号１３と、電
力素子５のオン・オフ制御を行う電力素子駆動波形及び
過電流を遮断しない場合の電力素子５の電流とのタイミ
ングチャートを示している。
する。図４は図３の回路構成における制御動作のタイミ
ングチャートである。具体的にはＰＷＭ信号発生回路か
ら出力されるＰＷＭ信号１２と、基準電圧発生回路３か
ら出力される基準電圧１０と、電力素子５を流れる電流
と、過電流検出回路２から出力される過電流信号１１
と、遮断保持回路９から出力される遮断信号１３と、電
力素子５のオン・オフ制御を行う電力素子駆動波形及び
過電流を遮断しない場合の電力素子５の電流とのタイミ
ングチャートを示している。
【００２３】図３及び図４を参照すると、ＰＷＭ信号発
生回路６から出力されているＰＷＭ信号１２で電力素子
５がオンになっているとき、電力素子５の電流が過電流
基準値を超えると過電流検出回路２から過電流信号１１
が遮断保持回路９に入力される。遮断保持回路９にはＰ
ＷＭ信号発生回路６からのＰＷＭ信号１２が入力されて
おり、過電流信号１１を入力した時点から遮断保持回路
９はＰＷＭ信号１２が再びオンになるまでの間、駆動回
路４に遮断信号１３を出力する。駆動回路４は遮断信号
１３が入力されている間は、ＰＷＮ信号発生回路６から
の入力を無視し電力素子５をオフにする。
生回路６から出力されているＰＷＭ信号１２で電力素子
５がオンになっているとき、電力素子５の電流が過電流
基準値を超えると過電流検出回路２から過電流信号１１
が遮断保持回路９に入力される。遮断保持回路９にはＰ
ＷＭ信号発生回路６からのＰＷＭ信号１２が入力されて
おり、過電流信号１１を入力した時点から遮断保持回路
９はＰＷＭ信号１２が再びオンになるまでの間、駆動回
路４に遮断信号１３を出力する。駆動回路４は遮断信号
１３が入力されている間は、ＰＷＮ信号発生回路６から
の入力を無視し電力素子５をオフにする。
【００２４】このような第２の実施例では、過電流を検
知して電力素子をオフ後、再びＰＷＭ信号が入力され電
力素子がオンにされるまでの間、駆動回路に遮断信号を
出力しているから、電力素子に流れる電流が過電流にな
ったとき電力素子のスイッチング周期を上昇させること
なく電力素子を制御することができる。
知して電力素子をオフ後、再びＰＷＭ信号が入力され電
力素子がオンにされるまでの間、駆動回路に遮断信号を
出力しているから、電力素子に流れる電流が過電流にな
ったとき電力素子のスイッチング周期を上昇させること
なく電力素子を制御することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の過電流保護機能を持つゲート駆動回路では、電力素
子に流れる電流が過電流になったとき、電力素子のスイ
ッチング周期を上昇させることなく電力素子を制御する
ことができるという効果を有する。したがって、電力素
子のスイッチング損失の増加、電力素子の駆動回路の電
力の増加、駆動回路の電源容量の増加及び装置の大型化
を防止することが可能になり、さらに必要以上にスイッ
チング周波数を上げないため、不要な電磁波の放射を防
ぐことができ、ＥＭＣ対策に有効となる。
明の過電流保護機能を持つゲート駆動回路では、電力素
子に流れる電流が過電流になったとき、電力素子のスイ
ッチング周期を上昇させることなく電力素子を制御する
ことができるという効果を有する。したがって、電力素
子のスイッチング損失の増加、電力素子の駆動回路の電
力の増加、駆動回路の電源容量の増加及び装置の大型化
を防止することが可能になり、さらに必要以上にスイッ
チング周波数を上げないため、不要な電磁波の放射を防
ぐことができ、ＥＭＣ対策に有効となる。
【図１】本発明の第１の実施例の回路構成図である。
【図２】第１の実施例における制御動作のタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図３】本発明の第２の実施例の回路構成図である。
【図４】第２の実施例における制御動作のタイミングチ
ャートである。
ャートである。
【図５】従来の過電流保護機能を持つゲート駆動回路の
構成図である。
構成図である。
【図６】従来の過電流保護機能を持つゲート駆動回路に
おける制御動作のタイミングチャートである。
おける制御動作のタイミングチャートである。
【符号の説明】 １ 電流検出回路 ２ 過電流検出回路 ３ 基準電圧発生回路 ４ 駆動回路 ５ 電力素子 ６ ＰＷＭ信号発生回路 ７ 負荷 ８ 電源 ９ 遮断保持回路 １０ 基準電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土岐 泰義 青森県青森市自由ケ丘１−１−157
Claims (4)
- 【請求項１】 ＰＷＭ信号により制御動作する駆動回路
と、この駆動回路がオン・オフ制御する電力素子と、こ
の電力素子の過電流検出部とを有し、この過電流検出部
からの過電流信号によってオン状態の上記電力素子を遮
断するゲート駆動回路であって、 過電流信号による電力素子の遮断状態を１ＰＷＭパルス
以上保持する遮断保持回路を備えたことを特徴とする、
過電流保護機能を持つゲート駆動回路。 - 【請求項２】 前記遮断保持回路において、前記過電流
信号による電力素子の遮断状態を電力素子のターンオン
時間、ターンオフ時間及びデッドタイムの和の時間以上
保持するようにしたことを特徴とする、請求項１に記載
の過電流保護機能を持つゲート駆動回路。 - 【請求項３】 前記遮断保持回路において、過電流信号
による電力素子の遮断状態をＰＷＭパルスの次のオンの
立ち上がりまで保持するようにしたことを特徴とする、
請求項１に記載の過電流保護機能を持つゲート駆動回
路。 - 【請求項４】 ＰＷＭ信号により制御動作する駆動回路
と、 この駆動回路がオン・オフ制御する電力素子と、 この電力素子に流れ込む電流を電圧に変換する電流検出
回路と、 過電流値に相当する電圧を出力する基準電圧発生回路
と、 この基準電圧発生回路から出力される基準電圧と電流検
出回路の電圧値とを比較し過電流のとき過電流信号を出
力する過電流検出回路と、 上記ＰＷＭ信号に対して所定周期の間、上記電力素子を
オフにする上記駆動回路に遮断信号を出力する遮断保持
回路と、を備えた、過電流保護機能を持つゲート駆動回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14424897A JP3516040B2 (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 過電流保護機能を持つゲート駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14424897A JP3516040B2 (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 過電流保護機能を持つゲート駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10335999A true JPH10335999A (ja) | 1998-12-18 |
| JP3516040B2 JP3516040B2 (ja) | 2004-04-05 |
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ID=15357692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14424897A Expired - Fee Related JP3516040B2 (ja) | 1997-06-02 | 1997-06-02 | 過電流保護機能を持つゲート駆動回路 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3516040B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10336876A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Semiconductor Res Found | 電流の遮断装置 |
| JP2010220325A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Ntt Facilities Inc | トランジスタ駆動回路、半導体遮断器及びトランジスタ駆動方法 |
| EP2911144A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-26 | Alpine Electronics, Inc. | Display apparatus and display control method |
| EP3024299A1 (en) * | 2013-07-17 | 2016-05-25 | Midea Group Co., Ltd. | High-frequency heating device and power supply control method and power supply control apparatus for same |
| CN106712277A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-05-24 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种转换装置、方法及系统 |
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| JPH033018A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Canon Inc | 電源装置 |
| JPH06120787A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-04-28 | Mitsubishi Electric Corp | パワーデバイスの過電流保護回路及び半導体集積回路装置 |
| JPH08316808A (ja) * | 1995-05-16 | 1996-11-29 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置 |
-
1997
- 1997-06-02 JP JP14424897A patent/JP3516040B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10257889B2 (en) | 2013-07-17 | 2019-04-09 | Midea Group Co., Ltd. | High-frequency heating device and method and apparatus for controlling power supply of the same |
| EP2911144A1 (en) | 2014-02-24 | 2015-08-26 | Alpine Electronics, Inc. | Display apparatus and display control method |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3516040B2 (ja) | 2004-04-05 |
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