WO2010073461A1

WO2010073461A1 - スイッチ装置

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Publication number: WO2010073461A1
Application number: PCT/JP2009/005818
Authority: WO
Inventors: 山邉之
Original assignee: 株式会社アドバンテスト
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2009-11-02
Publication date: 2010-07-01
Also published as: DE112009004262T5; DE112009004262B4; JPWO2010073461A1; TW201027913A; US20110285207A1; JP5331822B2; TWI492536B; US9136834B2

Abstract

　２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチ装置であって、与えられる制御電圧に応じて２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチと、第１電圧値の電源電圧を発生する第１電源部と、第２電圧値の電源電圧を発生する第２電源部と、スイッチを第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、制御電圧を、第１電源部が発生した電力により第１電圧値まで変化させた後、第２電源部が発生した電力により、第１電圧値までの時間変化率より低い時間変化率で同方向に、第１電圧値から第２電圧値まで更に変化させる駆動部と、を備えるスイッチ装置を提供する。

Description

スイッチ装置

　本発明は、スイッチ装置に関する。

　従来、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等の電圧制御型のスイッチが知られている。このようなスイッチは、ターンオンおよびターンオフにおいて所定のスイッチング時間を要する。

日本国特許第３９４１３０９号明細書

　ところで、デバイスを試験する試験装置の分野においては、このようなスイッチのスイッチング時間を制御する場合がある。しかし、このようなスイッチのスイッチング時間を制御できる駆動回路は構成が複雑であった。

　例えば、特許文献１には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のスイッチング時間を制御する駆動回路が記載されている。しかし、特許文献１に記載の駆動回路では、コレクタ電圧等が所定の電圧に達したことを検出して駆動電圧を上昇させなければならなく、構成が複雑であった。

　そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできるスイッチ装置を提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

　本発明の第１の態様によると、２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチ装置であって、与えられる制御電圧に応じて前記２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチと、第１電圧値の電源電圧を発生する第１電源部と、第２電圧値の電源電圧を発生する第２電源部と、前記スイッチを第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、前記制御電圧を、前記第１電源部が発生した電力により前記第１電圧値まで変化させた後、前記第２電源部が発生した電力により、前記第１電圧値までの時間変化率より低い時間変化率で同方向に、前記第１電圧値から第２電圧値まで更に変化させる駆動部と、を備えるスイッチ装置を提供する。

　なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

本発明の実施形態に係るスイッチ装置２０の構成を示す。第１トランジスタ３２がオンおよび第２トランジスタ３４がオフであって、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの範囲の場合における駆動部２８の等価回路を示す。第１トランジスタ３２がオンおよび第２トランジスタ３４がオフであって、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの範囲の場合における駆動部２８の等価回路を示す。第１電圧値（Ｖ_１）を変化させた場合の、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の時間変化の一例を示す。第１電圧値（Ｖ_１）を変化させた場合の、ＦＥＴ２２のドレイン－ソース間電圧Ｖｄｓの時間変化の一例を示す。第１電圧値（Ｖ_１）が第２電圧値（Ｖ_２）に一致する場合の、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の時間変化の一例を示す。第１電圧値（Ｖ_１）が第３電圧値（Ｖ_３）に一致する場合の、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の時間変化の一例を示す。

　以下、発明の実施の形態を通じて本発明の（一）側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

　図１は、本実施形態に係るスイッチ装置２０の構成を示す。スイッチ装置２０は、２つの端子間の接続状態を切り替える。より具体的には、スイッチ装置２０は、第１端子１２と第２端子１４との間を開放または短絡する。スイッチ装置２０は、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）２２と、第１電源部２４と、第２電源部２６と、駆動部２８と、変更部３０とを備える。

　ＦＥＴ２２は、与えられる制御電圧に応じて２つの端子間（第１端子１２と第２端子１４との間）の接続状態を切り替える。より具体的には、ＦＥＴ２２は、与えられる制御電圧に応じて、２つの端子間を開放または短絡する。

　なお、２つの端子間を開放または短絡のうちの何れか一方の状態にするＦＥＴ２２のスイッチング状態を第１状態といい、ＦＥＴ２２の第１状態とは異なるスイッチング状態を第２状態という。ＦＥＴ２２は、第３電圧値（Ｖ_３）の制御電圧が与えられた場合には第１状態となり、第２電圧値（Ｖ_２）の制御電圧が与えられた場合には第２状態となる。

　本実施形態においては、ＦＥＴ２２は、ドレインが第１端子１２に接続され、ソースが第２端子１４に接続される。そして、ＦＥＴ２２は、制御端であるゲートおよびソース間に制御電圧が与えられる。このようなＦＥＴ２２は、ゲートとソースとの間に与えられる制御電圧に応じて、第１端子１２と第２端子１４との間を開放または短絡する。

　なお、スイッチ装置２０は、与えられる制御電圧に応じて第１端子１２と第２端子１４との間の接続状態を切り替えるスイッチであれば、ＦＥＴ２２に代えて、他の種類のスイッチを備えてもよい。スイッチ装置２０は、一例として、ＦＥＴ２２に代えて、ＩＧＢＴ等を備える構成であってもよい。

　第１電源部２４は、第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を発生する。第１電源部２４は、一例として、第１出力端子（図１中の正側端子）から第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を発生する。また、第１電源部２４は、一例として、第２出力端子（図１中の負側端子）から第３電圧値（Ｖ_３）の電源電圧を発生する。なお、第１電圧値（Ｖ_１）は、第３電圧値（Ｖ_３）より低い電圧値であっても、第３電圧値（Ｖ_３）より高い電圧値であってもよい。

　また、本実施形態においては、第１電源部２４は、第１電圧値（Ｖ_１）を外部から変更することができる。第１電源部２４は、一例として、発生すべき第１電圧値（Ｖ_１）を表わすデータが外部から与えられ、与えられたデータに応じた値の電源電圧を発生する。

　第２電源部２６は、第２電圧値（Ｖ_２）の電源電圧を発生する。第２電源部２６は、一例として、第１出力端子（図１中の正側端子）から第２電圧値（Ｖ_２）の電源電圧を発生する。また、第２電源部２６は、一例として、第２出力端子（図１中の負側端子）から第３電圧値（Ｖ_３）の電源電圧を発生する。即ち、第２電源部２６の第２出力端子は、第１電源部２４の第２出力端子と同一電圧を発生する。

　なお、第２電圧値（Ｖ_２）は、第３電圧値（Ｖ_３）を基準とした場合に（例えば０ボルトとした場合）に第１電圧値（Ｖ_１）と同一極性の電圧値であって、第３電圧値（Ｖ_３）からの電位差の絶対値が第１電圧値（Ｖ_１）以上である。即ち、第１電圧値（Ｖ_１）、第２電圧値（Ｖ_２）および第３電圧値（Ｖ_３）は、Ｖ_２≧Ｖ_１≧Ｖ_３、または、Ｖ_２≦Ｖ_１≦Ｖ_３といった関係となる（ただし、Ｖ_２≠Ｖ_３）。また、駆動部２８が、第２電圧値（Ｖ_２）の制御電圧をＦＥＴ２２へ与える時において、当該第２電源部２６により発生された電源電圧を電圧降下させてＦＥＴ２２へ与える回路の場合には、第２電源部２６は、第２電圧値（Ｖ_２）と当該降下電圧とを加算した電圧値を発生する。

　駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態または第２状態に切り替える切替指示を表わす制御信号を受け取る。駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態とする制御信号を受けている場合には、ＦＥＴ２２に第３電圧値（Ｖ_３）の制御電圧を与える。また、駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第２状態とする制御信号を受けている場合には、ＦＥＴ２２に、第２電圧値（Ｖ_２）の制御電圧を与える。

　ここで、駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、制御電圧を、次のように変化させる。即ち、この場合、駆動部２８は、制御電圧を、第１電源部２４が発生した電力により第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）まで変化させた後、第２電源部２６が発生した電力により、第１電圧値（Ｖ_１）までの変化と同方向に、第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）まで更に変化させる。さらに、この場合において、駆動部２８は、制御電圧を、第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの時間変化率より低い時間変化率で、第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）まで変化をさせる。

　駆動部２８は、一例として、第１トランジスタ３２と、第２トランジスタ３４と、入力スイッチ３６と、ダイオード３８と、抵抗４０とを有する。第１トランジスタ３２は、コレクタが第１電源部２４の第１出力端子に接続され、エミッタがＦＥＴ２２のゲートに接続される。そして、第１トランジスタ３２は、ベースに第２電源部２６の第１出力端子が接続された場合、オンとなり、ベースに第２電源部２６の第２出力端子が接続された場合、オフとなる。

　第２トランジスタ３４は、コレクタが第１電源部２４および第２電源部２６の第２出力端子に接続され、エミッタがＦＥＴ２２のゲートに接続される。第２トランジスタ３４は、ベースに第２電源部２６の第１出力端子が接続された場合、オフとなり、ベースに第２電源部２６の第２出力端子が接続された場合、オンとなる。

　入力スイッチ３６は、制御信号を受け取る。入力スイッチ３６は、ＦＥＴ２２を第１状態とする切替指示の制御信号が与えられると、第１トランジスタ３２および第２トランジスタ３４のベースに第２電源部２６の第２出力端子を接続する。また、入力スイッチ３６は、ＦＥＴ２２を第２状態とする切替指示の制御信号が与えられると、第１トランジスタ３２および第２トランジスタ３４のベースに第２電源部２６の第１出力端子を接続する。

　ダイオード３８は、第１電源部２４の第１出力端子と第１トランジスタ３２のコレクタとの間に設けられる。ダイオード３８は、ＦＥＴ２２のゲート電圧が第１電圧値（Ｖ_１）を超えた場合における、第１電源部２４への逆流電流を阻止する。即ち、ダイオード３８は、第２電源部２６の第１出力端子から第１電源部２４の第１出力端子への逆流電流を阻止する電流阻止部として機能する。

　抵抗４０は、第２電源部２６の第１出力端子と、第１トランジスタ３２のベースとの間に設けられる。抵抗４０は、第２電源部２６の第１出力端子から発生された電源電圧がＦＥＴ２２のゲートに印加される場合において、第２電源部２６の第１出力端子とＦＥＴ２２の制御端との間に設けられた抵抗として機能する。このような抵抗４０は、第１電源部２４の出力抵抗よりも、第２電源部２６の出力抵抗を大きくすることができる。なお、第２電源部２６の内部の出力抵抗が、第１電源部２４の出力抵抗よりも大きければ、駆動部２８は、抵抗４０を有さない構成であってもよい。

　このような駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態とする指示を示す制御信号を受けた場合、第１トランジスタ３２がオフ且つ第２トランジスタ３４がオンとなるので、ＦＥＴ２２の制御端であるゲートと第１電源部２４および第２電源部２６の第２出力端子とを接続することができる。従って、この場合、駆動部２８は、第３電圧値（Ｖ_３）の制御電圧をＦＥＴ２２のゲートに与えて、ＦＥＴ２２を第１状態とすることができる。

　また、このような駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第２状態とする指示を示す制御信号を受けた場合、第１トランジスタ３２がオン且つ第２トランジスタ３４がオフとなるので、ＦＥＴ２２の制御端であるゲートと第２電圧値（Ｖ_２）を発生する第２電源部２６の第１出力端子とを接続することができる。従って、この場合、駆動部２８は、第２電圧値（Ｖ_２）の制御電圧をＦＥＴ２２のゲートに与えて、ＦＥＴ２２を第２状態とすることができる。なお、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じた駆動部２８の動作の詳細については、図２および図３において説明する。

　変更部３０は、ユーザ等からスイッチング時間が指定される。変更部３０は、指定されたスイッチング時間に応じて、第１電源部２４が発生する電源電圧の値（第１電圧値（Ｖ_１））を変更する。変更部３０は、一例として、指定されたスイッチング時間に応じて、第１電源部２４が発生する第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を第３電圧値（Ｖ_３）から第２電圧値（Ｖ_２）までの範囲で変更する。なお、変更部３０は、第１電源部２４が発生する第１電圧値（Ｖ_１）を変更することに代えて、制御電圧の第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの時間変化率、または、制御電圧の第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの時間変化率を変更してもよい。

　図２は、第１トランジスタ３２がオンおよび第２トランジスタ３４がオフであって、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの範囲の場合における駆動部２８の等価回路を示す。駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態とする指示の制御信号を受けている場合、第１トランジスタ３２をオフ且つ第２トランジスタ３４をオンの状態として、第３電圧値（Ｖ_３）の制御電圧をＦＥＴ２２のゲートに印加している。そして、駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けた場合、第１トランジスタ３２をオフ且つ第２トランジスタ３４をオンとしている状態から、第１トランジスタ３２をオン且つ第２トランジスタ３４をオフの状態に変化させる。

　ここで、第１トランジスタ３２がオンおよび第２トランジスタ３４がオフに変化した直後においては、ＦＥＴ２２のゲート容量５０に電荷が蓄積されておらず、ゲート電圧Ｖｇｓは第３電圧値（Ｖ_３）である。また、ゲート電圧Ｖｇｓが第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの範囲においては、ダイオード３８がオンとなり、第１電源部２４の第１出力端子とＦＥＴ２２のゲート端子との間は接続される。また、第１電源部２４の出力抵抗は第２電源部２６の出力抵抗より低い。これにより、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第１電圧値（Ｖ_１）より低く、且つ、第１電源部２４および第２電源部２６がともにＦＥＴ２２のゲートに接続された場合には、第１電源部２４の電源電流が支配的にゲート容量５０に供給され、第２電源部２６の電源電流はほとんどゲート容量５０に供給されない。

　従って、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けた場合、ゲート電圧Ｖｇｓが第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの範囲においては、駆動部２８は、第１電源部２４が出力した電源電流をダイオード３８を介してゲート容量５０に供給して、第２電源部２６が出力した電源電流をほとんどゲート容量５０に供給しない。即ち、駆動部２８は、第１電源部２４により発生された電源電圧を制御電圧（ゲート電圧Ｖｇｓ）としてＦＥＴ２２に印加する。これにより、駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、制御電圧を、第１電源部２４が発生した電力により第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）まで変化させることができる。

　図３は、第１トランジスタ３２がオンおよび第２トランジスタ３４がオフであって、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの範囲の場合における駆動部２８の等価回路を示す。続いて、ＦＥＴ２２のゲート容量５０に電荷が蓄積され、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第１電圧値（Ｖ_１）に達すると、ダイオード３８は、オフとなり、第１電源部２４の第１出力端子とＦＥＴ２２のゲート端子との間は開放される。

　従って、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けた場合、ゲート電圧Ｖｇｓが第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの範囲においては、駆動部２８は、第２電源部２６が出力した電源電流を、第１トランジスタ３２のベースエミッタ間ダイオード成分５２を介してゲート容量５０に供給する。即ち、第２電源部２６により発生された電源電圧を制御電圧（ゲート電圧Ｖｇｓ）としてＦＥＴ２２に印加する。これにより、駆動部２８は、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）を、第２電源部２６が発生した電力により、第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの変化と同方向に、第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）まで更に変化させることができる。

　さらに、第２電源部２６の出力抵抗は、第１電源部２４の出力抵抗より高い。従って、駆動部２８は、ゲート電圧Ｖｇｓが第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの範囲におけるゲート容量５０への供給電流を、ゲート電圧Ｖｇｓが第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの範囲におけるゲート容量５０への供給電流より小さくする。これにより、駆動部２８は、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの時間変化率を、第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの時間変化率より低くすることができる。

　そして、ＦＥＴ２２のゲート容量５０に電荷が更に蓄積され、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓが第２電圧値（Ｖ_２）に達すると、ＦＥＴ２２のゲート容量５０への電荷の蓄積は停止する。これにより、駆動部２８は、第２電圧値（Ｖ_２）の制御電圧をＦＥＴ２２のゲートに印加することができる。

　図４は、第１電圧値（Ｖ_１）を変化させた場合の、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の時間変化の一例を示す。図５は、第１電圧値（Ｖ_１）を変化させた場合の、ＦＥＴ２２のドレイン－ソース間電圧Ｖｄｓの時間変化の一例を示す。

　なお、図４および図５において、Ａは、第１電圧値（Ｖ_１）が第２電圧値（Ｖ_２）により近い値に設定された例を示す。一方、Ｂは、第１電圧値（Ｖ_１）が、Ａの場合と比較して第２電圧値（Ｖ_２）から遠い値に設定された例を示す。

　変更部３０は、第１電源部２４が発生する第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を、第３電圧値（Ｖ_３）から第２電圧値（Ｖ_２）までの範囲で変更することができる。ここで、第１電圧値（Ｖ_１）が第２電圧値（Ｖ_２）により近い値に設定された場合、電流供給能力の高い第１電源部２４により発生された電源電圧を用いて制御電圧が変化する割合が大きくなる。従って、第１電圧値（Ｖ_１）が第２電圧値（Ｖ_２）により近い値に設定された場合、ＦＥＴ２２のスイッチング時間が短くなる。即ち、ＦＥＴ２２のスイッチング時間は、第１電圧値（Ｖ_１）が、第２電圧値（Ｖ_２）により近い値に設定されるほど短くなる。

　従って、変更部３０は、スイッチング時間を短くする場合には、第１電圧値（Ｖ_１）を第２電圧値（Ｖ_２）により近い値とするように変更する。また、変更部３０は、スイッチング時間を長くする場合には、第１電圧値を第２電圧値（Ｖ_２）からより遠い値とするように変更する。これにより、変更部３０は、指定されたスイッチング時間に応じて、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ変化させる場合におけるスイッチング時間を調整することができる。

　図６は、第１電圧値（Ｖ_１）が第２電圧値（Ｖ_２）に一致する場合の、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の時間変化の一例を示す。図７は、第１電圧値（Ｖ_１）が第３電圧値（Ｖ_３）に一致する場合の、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）の時間変化の一例を示す。

　また、変更部３０は、第１電源部２４が発生する第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を、第２電圧値（Ｖ_２）に一致させてもよい。第１電圧値（Ｖ_１）が第２電圧値（Ｖ_２）に一致する場合、駆動部２８は、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）を、第２電源部２６が発生した電力をほとんど用いずに、第１電源部２４が発生した電力により第３電圧値（Ｖ_３）から第２電圧値（Ｖ_２）まで変化させることができる。このような場合、駆動部２８は、図６のｔ_０に示されるように、ＦＥＴ２２のスイッチング時間を最も短くすることができる。

　また、変更部３０は、第１電源部２４が発生する第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を、第３電圧値（Ｖ_３）に一致させてもよい。第１電圧値（Ｖ_１）が第３電圧値（Ｖ_３）に一致する場合、駆動部２８は、ＦＥＴ２２のゲート電圧Ｖｇｓ（制御電圧）を、第１電源部２４が発生した電力を用いずに、第２電源部２６が発生した電力により第３電圧値（Ｖ_３）から第２電圧値（Ｖ_２）まで変化させることができる。このような場合、駆動部２８は、図７のｔ_１０に示されるように、ＦＥＴ２２のスイッチング時間を最も長くすることができる。

　なお、変更部３０は、以上に代えて、制御電圧の第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの時間変化率を変更してもよい。より具体的には、変更部３０は、スイッチング時間を短くする場合には、例えば第１電源部２４の出力抵抗を小さくすることにより、第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの時間変化率を大きくする。また、変更部３０は、スイッチング時間を長くする場合には、例えば第１電源部２４の出力抵抗を大きくすることにより、第３電圧値（Ｖ_３）から第１電圧値（Ｖ_１）までの時間変化率を小さくする。

　また、変更部３０は、制御電圧の第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの時間変化率を変更してもよい。変更部３０は、一例として、スイッチング時間を短くする場合には、例えば第２電源部２６の出力抵抗（例えば抵抗４０）を小さくすることにより、第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの時間変化率を大きくする。また、変更部３０は、スイッチング時間を長くする場合には、例えば第２電源部２６の出力抵抗を大きくすることにより、第１電圧値（Ｖ_１）から第２電圧値（Ｖ_２）までの時間変化率を小さくする。

　以上のように、スイッチ装置２０によれば、簡易な構成でスイッチのスイッチング時間を制御することができる。より詳しくは、スイッチ装置２０によれば、ＦＥＴ２２を第１状態から第２状態へ切り替える場合におけるスイッチング時間を指定された時間に制御することができる。

　また、変形例として、第１電源部２４は、第２電圧値（Ｖ_２）を超える第１電圧値（Ｖ_１）であって、ＦＥＴ２２のゲート電圧の定格範囲内の電源電圧を発生することができる可変電圧電源であってもよい。即ち、第２電圧値（Ｖ_２）が第３電圧値（Ｖ_３）より高い場合において、第１電源部２４は、第２電圧値（Ｖ_２）より高く、ゲート電圧の定格以下の第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を発生することができる可変電圧電源であってよい。また、第２電圧値（Ｖ_２）が第３電圧値（Ｖ_３）より低い場合において、第１電源部２４は、第２電圧値（Ｖ_２）より低く、ゲート電圧の定格以上の第１電圧値（Ｖ_１）の電源電圧を発生することができる可変電圧電源であってよい。

　このような場合、変更部３０は、第１電圧値（Ｖ_１）を、第３電圧値（Ｖ_３）から、第２電圧値（Ｖ_２）を超えたゲート電圧の定格電圧まで変更する。これにより、変更部３０は、スイッチング時間をより広い範囲で変更することができる。

　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

　請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１２　第１端子
１４　第２端子
２０　スイッチ装置
２２　ＦＥＴ
２４　第１電源部
２６　第２電源部
２８　駆動部
３０　変更部
３２　第１トランジスタ
３４　第２トランジスタ
３６　入力スイッチ
３８　ダイオード
４０　抵抗
５０　ゲート容量
５２　ベースエミッタ間ダイオード成分

Claims

　２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチ装置であって、
　与えられる制御電圧に応じて前記２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチと、
　第１電圧値の電源電圧を発生する第１電源部と、
　第２電圧値の電源電圧を発生する第２電源部と、
　前記スイッチを第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、前記制御電圧を、前記第１電源部が発生した電力により前記第１電圧値まで変化させた後、前記第２電源部が発生した電力により、前記第１電圧値までの時間変化率より低い時間変化率で同方向に、前記第１電圧値から第２電圧値まで更に変化させる駆動部と、
　を備えるスイッチ装置。
　指定されたスイッチング時間に応じて、前記第１電源部が発生する前記第１電圧値、前記制御電圧の前記第１電圧値までの時間変化率、または、前記制御電圧の前記第１電圧値から前記第２電圧値までの時間変化率を変更する変更部を更に備える
　請求項１に記載のスイッチ装置。
　前記第１電源部は、第１出力端子から前記第１電圧値の電源電圧を発生し、第２出力端子から第３電圧値の電源電圧を発生し、
　前記第２電源部は、第１出力端子から前記第２電圧値の電源電圧を発生し、第２出力端子から前記第３電圧値の電源電圧を発生し、
　前記駆動部は、前記スイッチを第１状態へ切り替える切替指示を受けた場合、前記スイッチの制御端と前記第１電源部および前記第２電源部のそれぞれの第２出力端子とを接続し、前記スイッチを第２状態へ切り替える切替指示を受けた場合、前記スイッチの制御端と前記第１電源部および前記第２電源部のそれぞれの第１出力端子とを接続する
　請求項２に記載のスイッチ装置。
　前記駆動部は、前記第２電源部の第１出力端子から前記第１電源部の第１出力端子への逆流電流を阻止する電流阻止部を有する
　請求項３に記載のスイッチ装置。
　前記駆動部は、前記第２電源部の第１出力端子と前記スイッチの制御端との間に設けられた抵抗を有する
　請求項３から４の何れかに記載のスイッチ装置。
　前記第１電源部は、前記第１電圧値を外部から変更することができ、
　前記変更部は、指定されたスイッチング時間に応じて、前記第１電源部が発生する前記第１電圧値の電源電圧を前記第３電圧値から前記第２電圧値までの範囲で変更する
　請求項３から５の何れかに記載のスイッチ装置。
　前記駆動部は、前記第２電源部の第１出力端子と前記スイッチの制御端との間に設けられた抵抗を有し、
　前記変更部は、指定されたスイッチング時間に応じて、前記抵抗の抵抗値を変更する
　請求項３から４の何れかに記載のスイッチ装置。
　前記スイッチは、電界効果トランジスタであり、
　前記駆動部は、前記制御電圧を前記電界効果トランジスタのゲートに供給する
　請求項１から７の何れかに記載のスイッチ装置。
　２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチ装置であって、
　与えられる制御電圧に応じて前記２つの端子間の接続状態を切り替えるスイッチと、
　前記スイッチを第１状態から第２状態へ切り替える切替指示を受けたことに応じて、前記制御電圧を、第１電圧値の電源電圧を発生する第１電源部が発生した電力により前記第１電圧値まで変化させた後、第２電圧値の電源電圧を発生する第２電源部が発生した電力により、前記第１電圧値までの時間変化率より低い時間変化率で同方向に、前記第１電圧値から第２電圧値まで更に変化させる駆動部と、
　を備えるスイッチ装置。