WO2016189768A1 - Dc/ac inverter - Google Patents

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WO2016189768A1
WO2016189768A1 PCT/JP2015/085542 JP2015085542W WO2016189768A1 WO 2016189768 A1 WO2016189768 A1 WO 2016189768A1 JP 2015085542 W JP2015085542 W JP 2015085542W WO 2016189768 A1 WO2016189768 A1 WO 2016189768A1
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normally
terminal
transistor
diode
fet
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静夫 森岡
鶴谷 守
彰 水谷
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東芝デジタルメディアエンジニアリング株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Definitions

  • Embodiment relates to a DC / AC inverter.
  • a DC (Direct Current) / AC (Alternative Current) inverter In order to generate AC power from DC power, a DC (Direct Current) / AC (Alternative Current) inverter is used.
  • a recovery current may be generated in the body (parasitic) diode of the main FET in accordance with the ON / OFF operation of the main FET (Field Effect Transistor). This recovery current increases switching loss and noise and may cause damage to the main FET.
  • a first diode that blocks forward current of a body diode of a main FET is connected in series to the main FET, and a second diode that bypasses the current is connected to the anode of the first diode and the source of the main FET
  • a technique for preventing the generation of a recovery current in the body diode by connecting between the terminal and the terminal has problems such as an increase in cost due to an increase in the number of elements, a loss due to the forward voltage of the first diode (that is, a reduction in efficiency of the DC / AC inverter), and the like.
  • an SRB (Synchronous Reverse Blocking) circuit is known.
  • SRB Serial Reverse Blocking
  • the SRB circuit requires a high breakdown voltage / high-speed free-wheeling diode, loss remains a problem.
  • a technique for reducing the recovery current by realizing the main FET with a normally-on transistor is also known.
  • the gate is connected via the feedback capacitance C dg (or C rss ) of the main FET.
  • C dg or C rss
  • the source-to-source voltage Vgs rises and the main FET is erroneously turned on. If the main FET is erroneously turned on in spite of the OFF period, not only the loss increases, but the main FET may be damaged.
  • Embodiment aims at reducing the recovery current in the body diode of the main transistor of the DC / AC inverter.
  • the DC / AC inverter inputs a DC voltage via the first input terminal and the second input terminal and converts the DC voltage generated by converting the DC voltage to the first output terminal. And output via the second output terminal.
  • the DC / AC inverter includes a first normally-off transistor, a second normally-off transistor, a third normally-off transistor, a fourth normally-off transistor, a fifth normally-off transistor, a sixth normally-off transistor, a seventh Normally-off transistor, eighth normally-off transistor, first voltage source, second voltage source, third voltage source, fourth voltage source, first drive circuit, second drive circuit, third Drive circuit and a fourth drive circuit.
  • the first normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the first output terminal.
  • the second normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the first output terminal.
  • the third normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the second output terminal.
  • the fourth normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the second output terminal.
  • the fifth normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the first normally-off transistor via the first terminal.
  • the sixth normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the second normally-off transistor via the first terminal.
  • the seventh normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the third normally-off transistor via the first terminal.
  • the eighth normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the fourth normally-off transistor via the first terminal.
  • the first voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the first normally-off transistor and the second terminal of the fifth normally-off transistor.
  • the second voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the second normally-off transistor and the second terminal of the sixth normally-off transistor.
  • the third voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the third normally-off transistor and the second terminal of the seventh normally-off transistor.
  • the fourth voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the fourth normally-off transistor and the second terminal of the eighth normally-off transistor.
  • the first drive circuit drives the fifth normally-off transistor ON / OFF.
  • the second drive circuit drives the sixth normally-off transistor ON / OFF.
  • the third drive circuit drives the seventh normally-off transistor ON / OFF.
  • the fourth drive circuit drives the eighth normally-off transistor ON / OFF.
  • the breakdown voltage of the fifth normally-off transistor, the sixth normally-off transistor, the seventh normally-off transistor, and the eighth normally-off transistor is the same as that of the first normally-off transistor, the second normally-off transistor, and the third normally-off transistor. It is lower than the breakdown voltage of the transistor and the fourth normally-off transistor.
  • the DC / AC inverter inputs a DC voltage via the first input terminal and the second input terminal and converts the DC voltage generated by converting the DC voltage to the first output terminal. And output via the second output terminal.
  • the DC / AC inverter includes a first normally-off transistor, a second normally-off transistor, a third normally-off transistor, a fourth normally-off transistor, a first normally-off transistor pair, a second normally-off transistor pair, Third normally-off transistor pair, fourth normally-off transistor pair, first voltage source, second voltage source, third voltage source, fourth voltage source, first drive circuit, second drive A circuit, a third drive circuit, and a fourth drive circuit.
  • the first normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the first output terminal.
  • the second normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the first output terminal.
  • the third normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the second output terminal.
  • the fourth normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the second output terminal.
  • the first normally-off transistor pair is connected in series to the first normally-off transistor.
  • the second normally-off transistor pair is connected in series to the second normally-off transistor.
  • the third normally-off transistor pair is connected in series to the third normally-off transistor.
  • the fourth normally-off transistor pair is connected in series to the fourth normally-off transistor.
  • the first voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the first normally-off transistor and the common terminal of the first normally-off transistor pair.
  • the second voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the second normally-off transistor and the common terminal of the second normally-off transistor pair.
  • the third voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the third normally-off transistor and the common terminal of the third normally-off transistor pair.
  • the fourth voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the fourth normally-off transistor and the common terminal of the fourth normally-off transistor pair.
  • the first drive circuit drives the first normally-off transistor pair ON / OFF.
  • the second drive circuit drives the second normally-off transistor pair ON / OFF.
  • the third drive circuit drives the third normally-off transistor pair ON / OFF.
  • the fourth drive circuit drives the fourth normally-off transistor pair ON / OFF.
  • the breakdown voltages of the first normally-off transistor pair, the second normally-off transistor pair, the third normally-off transistor pair, and the fourth normally-off transistor pair are the first normally-off transistor, the second normally-off transistor, This is lower than the breakdown voltage of the normally-off transistor 3 and the normally-off transistor 4.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a DC / AC inverter according to a first embodiment.
  • the circuit diagram which illustrates the basic circuit of a DC / AC inverter. Explanatory drawing of the recovery electric current which generate
  • the circuit diagram which illustrates the DC / AC inverter concerning a comparative example. Explanatory drawing of the effect of the DC / AC inverter of FIG. Explanatory drawing of the effect of the DC / AC inverter of FIG. The circuit diagram which illustrates the DC / AC inverter concerning a 2nd embodiment.
  • the FET may be replaced with various normally-off transistors such as a nitrogen gallium (GaN) transistor and a silicon carbide (SiC) transistor.
  • GaN nitrogen gallium
  • SiC silicon carbide
  • FIG. 2 illustrates a basic circuit of a DC / AC inverter.
  • the DC / AC inverter of FIG. 2 is common to the DC / AC inverter according to the first embodiment in the basic operation principle, although no measures against recovery current are taken.
  • the DC / AC inverter of FIG. 2 receives a DC voltage (V in ) via a first input terminal and a second input terminal (ground), and converts an AC voltage generated by converting the DC voltage into a first voltage. 1 is output via the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
  • the DC / AC inverter of FIG. 2 includes a main FET Q205, a main FET Q206, a main FET Q207, a main FET Q208, a voltage source E201, a voltage source E202, a voltage source E203, a drive circuit Drive201, and a drive.
  • a circuit Drive 202, a drive circuit Drive 203, and a drive circuit Drive 204 are included.
  • the drain terminal of the main FET Q205 is connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, the gate terminal is connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive201 via the resistor R202, and the source terminal is connected
  • the inductor L1 is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter.
  • FIG. 2 also shows the body diode D201 of the main FET Q205.
  • the drive circuit Drive 201 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q205 using the voltage source E201 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
  • the main FET Q206 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive 202 via the resistor R205. , Its source terminal is connected to the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded).
  • FIG. 2 also shows the body diode D202 of the main FET Q206.
  • the drive circuit Drive 202 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q206 using the voltage source E202 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
  • the main FET Q207 has its drain terminal connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive 203 via the resistor R208, and its source terminal
  • the inductor is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2.
  • FIG. 2 also shows the body diode D203 of the main FET Q207.
  • the drive circuit Drive 203 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q207 using the voltage source E203 as a power source, and outputs the control signal via an output terminal.
  • the drain terminal of the main FET Q208 is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, and the gate terminal is connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive204 via the resistor R211. , Its source terminal is connected to the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded).
  • FIG. 2 also shows the body diode D204 of the main FET Q208.
  • the drive circuit Drive 204 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q208 using the voltage source E202 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
  • the drive circuit Drive 201, the drive circuit Drive 202, the drive circuit Drive 203, and the drive circuit Drive 204 drive the main FET Q205, the main FET Q206, the main FET Q207, and the main FET Q208 on / off, respectively, to thereby turn on the first DC / AC inverter.
  • AC power is supplied to the output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
  • FIG. 4 illustrates a DC / AC inverter according to a comparative example.
  • the DC / AC inverter of FIG. 4 differs in the recovery current countermeasure mechanism as compared with the DC / AC inverter according to the first embodiment, it is common in the basic operation principle. Specifically, in the DC / AC inverter of FIG. 4, a diode D205, a diode D206, a diode D207, a diode D208, a diode D209, a diode D210, a diode D211 and a diode D212 are added to the DC / AC inverter of FIG. Corresponds to the configuration.
  • the diode D205 is inserted between the first input terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q205 to block the forward current of the body diode D201 of the main FET Q205.
  • the diode D206 is inserted between the first output terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q206 to block the forward current of the body diode D202 of the main FET Q206.
  • the diode D207 is inserted between the first input terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q207 to block the forward current of the body diode D203 of the main FET Q207.
  • the diode D208 is inserted between the second output terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q208 to block the forward current of the body diode D204 of the main FET Q208.
  • the diode D209 connects between the source terminal of the main FET Q205 and the anode of the diode D205 to form a current bypass.
  • the diode D209 a type of diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D209 may be a Schottky barrier diode.
  • the diode D210 connects between the source terminal of the main FET Q206 and the anode of the diode D206 to form a current bypass.
  • a diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D210 may be a Schottky barrier diode.
  • the diode D211 connects the source terminal of the main FET Q207 and the anode of the diode D207 to form a current bypass.
  • a diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D211 may be a Schottky barrier diode.
  • the diode D212 connects the source terminal of the main FET Q208 and the anode of the diode D208 to form a current bypass.
  • the diode D212 a type of diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D212 may be a Schottky barrier diode.
  • the recovery current is effectively reduced as compared with the DC / AC inverter of FIG. 2.
  • the current from the source terminal to the drain terminal of the main FET Q208 is blocked by the diode D208, a forward current flows through the body diode D204 even when the main FET Q208 is switched from the ON state to the OFF state. Absent.
  • the drain current bypassing the main FET Q208 flows through the diode D212 as a forward current, the influence of the recovery current by the diode D212 is small as described above. Therefore, according to the DC / AC inverter of FIG. 4, the recovery current can be effectively reduced.
  • the DC / AC inverter of FIG. 4 in the DC / AC inverter of FIG.
  • each main FET is connected to a bias voltage source, and ON / OFF of the main FET is connected in series to the main FET (compared to the main FET). And) Control through a low breakdown voltage switching FET.
  • a DC / AC inverter according to this embodiment is illustrated in FIG.
  • the DC / AC inverter of FIG. 1 receives a DC voltage (V in ) via a first input terminal and a second input terminal (ground) and converts an AC voltage generated by converting the DC voltage into a first voltage. 1 is output via the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
  • the DC / AC inverter of FIG. 1 includes a main FET Q101, a main FET Q102, a main FET Q103, a main FET Q104, a switching FET Q105, a switching FET Q106, a switching FET Q107, a switching FET Q108, and a voltage.
  • the body diode of each FET is not drawn.
  • Main FET Q101 has its drain terminal connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E101, and its source terminal connected to the drain terminal of switching FET Q105 and diode D101. Are commonly connected to the cathodes. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q101 and the source terminal of the switching FET Q105 is fixed by the voltage source E101, the main FET Q101 can be switched on / off by controlling the switching FET Q105. The electromotive force of the voltage source E101 exceeds the threshold voltage of the main FET Q101.
  • the main FET Q102 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, its gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E102, and its source terminal connected to the switching FET Q106. Commonly connected to the drain terminal and the cathode of the diode D102. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q102 and the source terminal of the switching FET Q106 is fixed by the voltage source E102, the main FET Q102 can be switched ON / OFF by controlling the switching FET Q106. The electromotive force of the voltage source E102 exceeds the threshold voltage of the main FET Q102 and the main FET Q104.
  • the main FET Q103 has its drain terminal connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, its gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E103, and its source terminal connected to the drain terminal of the switching FET Q107 and the diode D103. Are commonly connected to the cathodes. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q103 and the source terminal of the switching FET Q107 is fixed by the voltage source E103, the main FET Q103 can be switched on / off by controlling the switching FET Q107. The electromotive force of the voltage source E103 exceeds the threshold voltage of the main FET Q103.
  • Main FET Q104 has its drain terminal connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via inductor L2, its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E102, and its source terminal connected to switching FET Q108. Commonly connected to the drain terminal and the cathode of the diode D104. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q104 and the source terminal of the switching FET Q108 is fixed by the voltage source E102, the main FET Q104 can be switched on / off by controlling the switching FET Q108.
  • the auxiliary power source for driving the main FET Q104 and the switching FET Q108 can be provided independently of the auxiliary power source for driving the main FET Q102 and the switching FET Q106.
  • the configuration can be simplified by sharing both as in E102.
  • the switching FET Q105 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q101 and the cathode of the diode D101, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive101 via the resistor R102.
  • the source terminal is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, and further connected to the anode of the diode D101.
  • the drive circuit Drive 101 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q105 using the voltage source E101 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
  • the switching FET Q106 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q102 and the cathode of the diode D102, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive102 via the resistor R105.
  • the source terminal is commonly connected to the anode of the diode D102 and the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded).
  • the drive circuit Drive 102 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q106 using the voltage source E102 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
  • the switching FET Q107 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q103 and the cathode of the diode D103, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive103 via the resistor R108.
  • the source terminal is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, and further connected in common to the anode of the diode D103 and the drain terminal of the main FET Q104.
  • the drive circuit Drive 103 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q107 using the voltage source E103 as a power source, and outputs the control signal via an output terminal.
  • the switching FET Q108 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q104 and the cathode of the diode D104, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive104 via the resistor R111.
  • the source terminal is commonly connected to the anode of the diode D104 and the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded).
  • the drive circuit Drive 104 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q108 using the voltage source E102 as a power source, and outputs the control signal via an output terminal.
  • the diode D101 connects the drain and source of the switching FET Q105.
  • the diode D101 a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D101 may be a Schottky barrier diode.
  • the diode D102 connects between the drain and source of the switching FET Q106.
  • the diode D102 a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D102 may be a Schottky barrier diode.
  • the diode D103 connects between the drain and source of the switching FET Q107.
  • a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D103 may be a Schottky barrier diode.
  • the diode D104 connects the drain and source of the switching FET Q108.
  • a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D104 may be a Schottky barrier diode.
  • the drive circuit Drive101, the drive circuit Drive102, the drive circuit Drive103, and the drive circuit Drive104 drive the switching FET Q105, the switching FET Q106, the switching FET Q107, and the switching FET Q108, respectively, and the main FET Q101, the main FET in conjunction with them.
  • the main FET Q101, the main FET in conjunction with them By turning ON / OFF the FET Q102, the main FET Q103, and the main FET Q104, AC power is supplied to the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 of the DC / AC inverter.
  • the charge for charging the parasitic capacitance (not shown) of the main FET Q101, the main FET Q102, the main FET Q103, and the main FET Q104 passes through the resistor R101, the resistor R104, the resistor R107, and the resistor R110. , Capacitor C102, capacitor C103 and capacitor C104 are charged. Therefore, part or all of the power consumption of the drive circuit Drive 101, the drive circuit Drive 102, the drive circuit Drive 103, and the drive circuit Drive 104 can be covered by such charge movement. With such an action, the efficiency of the DC / AC inverter can be improved.
  • the recovery current is effectively reduced as compared with the DC / AC inverter of FIG. 1.
  • the gate-source voltage V gs of the main FET Q104 substantially matches the electromotive force of the voltage source E102 (> the threshold voltage of the main FET Q104).
  • the FET Q104 is turned on.
  • the diode D104 is forward biased (That is, the source potential of the main FET Q104 is substantially maintained, and the main FET Q104 continues to be in the ON state. Therefore, the forward current of the diode D104 is supplied to the load through the channel of the main FET Q104. More precisely, if the voltage drop due to the channel resistance of the main FET Q104 is smaller than the forward voltage of the body diode of the main FET Q104, the body diode is cut off while the current flows through the channel of the main FET Q104. State (ie, forward current does not flow).
  • the main FET Q104 is in the OFF state without a recovery current flowing through its body diode. Can be switched to.
  • the diode D104 is reverse-biased.
  • the source potential of the main FET Q104 substantially matches the gate potential, and the main FET Q104 also switches from the ON state to the OFF state.
  • the main FET Q104 can be switched to the OFF state without a recovery current flowing through the body diode.
  • the DC / AC inverter drives the switching FET connected in series to the main FET on / off without directly driving the main FET. Since the gate terminal of the main FET is connected to the bias voltage source, the switching FET is switched from the ON state to the OFF state with the drain current of the corresponding switching FET flowing from the source terminal to the drain terminal. Even when switching to, the ON state is maintained, and the drain current can flow through the channel instead of the body diode. Therefore, according to this DC / AC inverter, it is possible to prevent (at least reduce) the generation of a recovery current in the body diode of the main FET.
  • this DC / AC inverter it is only necessary to drive a low withstand voltage (small) switching FET instead of a high withstand voltage (large) main FET. And the efficiency of the DC / AC inverter can be improved. In addition, since this DC / AC inverter does not require a high breakdown voltage / high-speed free-wheeling diode, it can be realized on a small scale (low cost) and low loss.
  • a diode having a low forward voltage such as a Schottky barrier diode is employed as the diode connecting the drain and source of the switching FET, so that loss (ie, DC / (Decrease in efficiency of the AC inverter) can be suppressed. Even if the diode is omitted, the body diode of the switching FET plays a role of the diode, so that the recovery current generated in the body diode of the main FET can be reduced.
  • the DC / AC inverter according to the first embodiment described above can prevent the generation of the recovery current.
  • the DC / AC inverter according to the second embodiment prevents a forward current from flowing through the body diode of the main FET and prevents the generation of a recovery current regardless of the channel resistance of the main FET.
  • each main FET is connected to a bias voltage source, and ON / OFF of the main FET is connected in series to the main FET (compared to the main FET). And control through a pair of switching FETs with low breakdown voltage (common source).
  • a DC / AC inverter according to this embodiment is illustrated in FIG.
  • the DC / AC inverter of FIG. 7 inputs a DC voltage (V in ) via a first input terminal and a second input terminal (ground) and converts an AC voltage generated by converting the DC voltage into a first voltage. 1 is output via the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
  • the DC / AC inverter of FIG. 7 includes a main FET Q101, a main FET Q102, a main FET Q103, a main FET Q104, a switching FET Q305, a switching FET Q306, a switching FET Q307, and a switching FET Q308.
  • the body diode of each FET is not drawn.
  • the main FET Q101 has a drain terminal connected to the cathode of the diode D301 in addition to the first input terminal of the DC / AC inverter, a gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E101, and a source terminal connected to the switching FET. Connected to the drain terminal of Q305. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q101 and the source terminal of the switching FET Q305 and the switching FET Q306 is fixed by the voltage source E101, the main FET Q101 can be turned ON / OFF by controlling the switching FET Q305 and the switching FET Q306. Can be switched. As described above, the electromotive force of the voltage source E101 exceeds the threshold voltage of the main FET Q101.
  • Main FET Q102 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via inductor L1, further connected to the cathode of diode D302, and its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E102.
  • the source terminal is connected to the drain terminal of the switching FET Q307. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q102 and the source terminal of the switching FET Q307 and the switching FET Q308 is fixed by the voltage source E102, the main FET Q102 can be turned ON / OFF by controlling the switching FET Q307 and the switching FET Q308. Can be switched. As described above, the electromotive force of the voltage source E102 exceeds the threshold voltage of the main FET Q102.
  • the main FET Q103 has a drain terminal connected to the cathode of the diode D303 in addition to the first input terminal of the DC / AC inverter, a gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E103, and a source terminal connected to the switching FET. Connected to the drain terminal of Q309. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q103 and the source terminal of the switching FET Q309 and the switching FET Q310 is fixed by the voltage source E103, if the switching FET Q309 and the switching FET Q310 are controlled, the main FET Q103 is turned on / off. Can be switched. As described above, the electromotive force of the voltage source E103 exceeds the threshold voltage of the main FET Q103.
  • Main FET Q104 has its drain terminal connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via inductor L2, further connected to the cathode of diode D304, and its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E304.
  • the source terminal is connected to the drain terminal of the switching FET Q311. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q104 and the source terminal of the switching FET Q311 and the switching FET Q312 is fixed by the voltage source E304, the main FET Q104 can be turned ON / OFF by controlling the switching FET Q311 and the switching FET Q312. Can be switched.
  • the electromotive force of the voltage source E304 exceeds the threshold voltage of the main FET Q104.
  • the switching FET Q305 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q101, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive 301 via the resistor R102, and its source terminal connected to the switching FET Q306. Connected to the source terminal.
  • the switching FET Q306 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, further connected to the anode of the diode D301, and its gate terminal connected to the drive circuit Drive301 via the resistor R301.
  • the output terminal (Out) of the switching FET Q305 is connected to the source terminal of the switching FET Q305.
  • the drive circuit Drive 301 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q305 and the switching FET Q306 using the voltage source E101 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q305 and the switching FET Q306 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
  • the switching FET Q307 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q102, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive302 via the resistor R302, and its source terminal connected to the switching FET Q308. Connected to the source terminal.
  • the switching FET Q308 has a drain terminal commonly connected to the second input terminal of the DC / AC inverter and the anode of the diode D302, and a gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive302 via the resistor R302.
  • the source terminal is connected to the source terminal of the switching FET Q307.
  • the drive circuit Drive 302 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q307 and the switching FET Q308 using the voltage source E102 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q307 and the switching FET Q308 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
  • the switching FET Q309 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q103, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive303 via the resistor R303, and its source terminal connected to the switching FET Q310. Connected to the source terminal.
  • the switching FET Q310 has its drain terminal connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, further connected to the anode of the diode D303, and its gate terminal connected to the drive circuit Drive303 via the resistor R303.
  • the output terminal (Out) of the switching FET Q309 is connected to the source terminal of the switching FET Q309.
  • the drive circuit Drive 303 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q309 and the switching FET Q310 using the voltage source E103 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q309 and the switching FET Q310 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
  • the switching FET Q311 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q104, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive304 via the resistor R304, and its source terminal connected to the switching FET Q312. Connected to the source terminal.
  • the switching FET Q312 has its drain terminal connected in common to the second input terminal of the DC / AC inverter and the anode of the diode D304, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive304 via the resistor R304.
  • the source terminal is connected to the source terminal of the switching FET Q311.
  • the drive circuit Drive 304 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q311 and the switching FET Q312 using the voltage source E304 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q311 and the switching FET Q312 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
  • the anode of the diode D301 is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, and further connected to the drain terminal of the switching FET Q306, and the cathode thereof is connected to the drain terminal of the main FET Q101 and the DC / AC. Commonly connected to the first input terminal of the inverter.
  • the diode D301 a type of diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is adopted.
  • the diode D301 may be a Schottky barrier diode.
  • the anode of the diode D302 is commonly connected to the drain terminal of the switching FET Q308 and the second input terminal of the DC / AC inverter, and the cathode is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1. Further, it is connected to the drain terminal of the main FET Q102.
  • the diode D302 a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D302 may be a Schottky barrier diode.
  • the anode of the diode D303 is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, and further connected to the drain terminal of the switching FET Q310, and its cathode is connected to the drain terminal of the main FET Q103 and the DC / AC. Commonly connected to the first input terminal of the inverter.
  • the diode D303 a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D303 may be a Schottky barrier diode.
  • the anode of the diode D304 is commonly connected to the drain terminal of the switching FET Q312 and the second input terminal of the DC / AC inverter, and the cathode is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2. Further, it is connected to the drain terminal of the main FET Q104.
  • the diode D304 a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed.
  • the diode D304 may be a Schottky barrier diode.
  • the drive circuit Drive 301, the drive circuit Drive 302, the drive circuit Drive 303, and the drive circuit Drive 304 are a switching FET Q305 and a switching FET Q306, a switching FET Q307 and a switching FET Q308, a switching FET Q309 and a switching FET Q310, and a switching FET Q311 and a switching FET Q312.
  • the main FET Q101, the main FET Q102, the main FET Q103, and the main FET Q104 are turned ON / OFF in conjunction with them, thereby the first output terminal OUT1 and the second of the DC / AC inverter.
  • AC power is supplied to the output terminal OUT2.
  • the recovery current is effectively reduced as compared with the DC / AC inverter of FIG. 7
  • the gate-source voltage V gs of the main FET Q104 substantially matches the electromotive force of the voltage source E304 (> the threshold voltage of the main FET Q104). Therefore, the main FET Q104 is turned on.
  • the switching FET Q311 and the switching FET Q312 are switched from the ON state to the OFF state, the source potential of the main FET Q104 substantially matches the gate potential, and the main FET Q104 is also switched from the ON state to the OFF state. Since the switching FET Q311 and the switching FET Q312 are in the OFF state and the directions of these body diodes are contradictory, in the dead time, regardless of the channel resistance of the main FET Q104, Current does not flow. Specifically, even if the drain current of the main FET Q104 flows from the source terminal to the drain terminal immediately before the main FET Q104 switches from the ON state to the OFF state, the current is switched in the OFF state.
  • the DC / AC inverter does not directly drive the main FET but drives the switching FET pair connected in series to the main FET on / off. Since the switching FET pairs have their source terminals connected in common, the directions of their body diodes are opposite. Therefore, when the switching FET pair is switched from the ON state to the OFF state, the corresponding main FET is also switched from the ON state to the OFF state, and the forward current of the body diode of the main FET is changed to the switching FET in the OFF state. And its body diode (reverse bias). Therefore, according to this DC / AC inverter, it is possible to prevent generation of a recovery current in the body diode of the main FET regardless of the channel resistance of the main FET.

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Abstract

The present invention reduces the recovery current in a body diode of the main transistor of a DC/AC inverter. In an embodiment, the DC/AC inverter includes a normally-off switching transistor, a voltage source, and a drive circuit. The normally-off switching transistor is provided with a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is serially connected to a normally-off main transistor via the first terminal. The voltage source fixes the potential difference between the control terminal of the normally-off main transistor and the second terminal of the normally-off switching transistor. The drive circuit turns the normally-off switching transistor on and off. The withstand voltage of the normally-off switching transistor is lower than the withstand voltage of the normally-off main transistor.

Description

DC/ACインバータDC / AC inverter
 実施形態は、DC/ACインバータに関する。 Embodiment relates to a DC / AC inverter.
 直流電力から交流電力を生成するために、DC(Direct Current)/AC(Alternative Current)インバータが利用される。DC/ACインバータでは、メインFET(Field Effect Transistor)のON/OFF動作に伴って、当該メインFETのボディ(寄生)ダイオードにリカバリ電流が発生することがある。このリカバリ電流は、スイッチング損失およびノイズを増大させるうえにメインFETの破損を引き起こすおそれもある。 In order to generate AC power from DC power, a DC (Direct Current) / AC (Alternative Current) inverter is used. In the DC / AC inverter, a recovery current may be generated in the body (parasitic) diode of the main FET in accordance with the ON / OFF operation of the main FET (Field Effect Transistor). This recovery current increases switching loss and noise and may cause damage to the main FET.
 従来、例えば、メインFETのボディダイオードの順方向電流を阻止する第1のダイオードを当該メインFETに直列接続し、電流を迂回させる第2のダイオードを当該第1のダイオードのアノードとメインFETのソース端子との間に接続することで、当該ボディダイオードにおけるリカバリ電流の発生を防止する技法が知られている。しかしながら、係る技法では、素子数の増大に伴うコスト上昇、上記第1のダイオードの順方向電圧による損失(すなわち、DC/ACインバータの効率低下)などが問題となる。 Conventionally, for example, a first diode that blocks forward current of a body diode of a main FET is connected in series to the main FET, and a second diode that bypasses the current is connected to the anode of the first diode and the source of the main FET There is known a technique for preventing the generation of a recovery current in the body diode by connecting between the terminal and the terminal. However, such a technique has problems such as an increase in cost due to an increase in the number of elements, a loss due to the forward voltage of the first diode (that is, a reduction in efficiency of the DC / AC inverter), and the like.
 また、リカバリ電流へのさらなる対策として、SRB(Synchronous Reverse Blocking)回路が知られている。しかしながら、SRB回路は、高耐圧/高速環流ダイオードを必要とするので、損失が依然として問題となる。 As a further measure against the recovery current, an SRB (Synchronous Reverse Blocking) circuit is known. However, since the SRB circuit requires a high breakdown voltage / high-speed free-wheeling diode, loss remains a problem.
 さらに、メインFETをノーマリオン型トランジスタで実現することにより、リカバリ電流を削減する技法も知られている。しかしながら、係る技法では、メインFETのOFF期間に、外部回路の作用により当該メインFETのドレイン-ソース間電圧Vdsが変化すると、当該メインFETの帰還容量Cdg(またはCrss)を介してゲート-ソース間電圧Vgsが上昇し、当該メインFETが誤ってONとなる可能性がある。メインFETがOFF期間であるにも関わらず誤ってONとなれば、損失が増大するだけでなく当該メインFETが破損するおそれがある。なお、外部回路の共振周波数を低くしてVdsを緩やかに変化させることでVgsの上昇を抑えることも可能であるが、外部回路の大型化、デッドタイムの長期化による効率の低下などが問題となる。 Furthermore, a technique for reducing the recovery current by realizing the main FET with a normally-on transistor is also known. However, in such a technique, when the drain-source voltage V ds of the main FET changes during the OFF period of the main FET due to the action of the external circuit, the gate is connected via the feedback capacitance C dg (or C rss ) of the main FET. There is a possibility that the source-to-source voltage Vgs rises and the main FET is erroneously turned on. If the main FET is erroneously turned on in spite of the OFF period, not only the loss increases, but the main FET may be damaged. Although it is possible to suppress the increase in V gs by lowering the resonance frequency of the external circuit and gradually changing V ds , there is an increase in the size of the external circuit, a decrease in efficiency due to a longer dead time, and the like. It becomes a problem.
特開2011-067051号公報JP 2011-067051 A
 実施形態は、DC/ACインバータのメイントランジスタのボディダイオードにおけるリカバリ電流を削減することを目的とする。 Embodiment aims at reducing the recovery current in the body diode of the main transistor of the DC / AC inverter.
 実施形態によれば、DC/ACインバータは、第1の入力端子および第2の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子および第2の出力端子を介して出力する。DC/ACインバータは、第1のノーマリオフ型トランジスタ、第2のノーマリオフ型トランジスタ、第3のノーマリオフ型トランジスタ、第4のノーマリオフ型トランジスタ、第5のノーマリオフ型トランジスタ、第6のノーマリオフ型トランジスタ、第7のノーマリオフ型トランジスタ、第8のノーマリオフ型トランジスタ、第1の電圧源、第2の電圧源、第3の電圧源、第4の電圧源、第1の駆動回路、第2の駆動回路、第3の駆動回路および第4の駆動回路を含む。第1のノーマリオフ型トランジスタは、第1の入力端子と第1の出力端子との間に挿入される。第2のノーマリオフ型トランジスタは、第2の入力端子と第1の出力端子との間に挿入される。第3のノーマリオフ型トランジスタは、第1の入力端子と第2の出力端子との間に挿入される。第4のノーマリオフ型トランジスタは、第2の入力端子と第2の出力端子との間に挿入される。第5のノーマリオフ型トランジスタは、第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して第1のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第6のノーマリオフ型トランジスタは、第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して第2のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第7のノーマリオフ型トランジスタは、第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して第3のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第8のノーマリオフ型トランジスタは、第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して第4のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第1の電圧源は、第1のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第5のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する。第2の電圧源は、第2のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第6のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する。第3の電圧源は、第3のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第7のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する。第4の電圧源は、第4のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第8のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する。第1の駆動回路は、第5のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する。第2の駆動回路は、第6のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する。第3の駆動回路は、第7のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する。第4の駆動回路は、第8のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する。第5のノーマリオフ型トランジスタ、第6のノーマリオフ型トランジスタ、第7のノーマリオフ型トランジスタおよび第8のノーマリオフ型トランジスタの耐圧は、第1のノーマリオフ型トランジスタ、第2のノーマリオフ型トランジスタ、第3のノーマリオフ型トランジスタおよび第4のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い。 According to the embodiment, the DC / AC inverter inputs a DC voltage via the first input terminal and the second input terminal and converts the DC voltage generated by converting the DC voltage to the first output terminal. And output via the second output terminal. The DC / AC inverter includes a first normally-off transistor, a second normally-off transistor, a third normally-off transistor, a fourth normally-off transistor, a fifth normally-off transistor, a sixth normally-off transistor, a seventh Normally-off transistor, eighth normally-off transistor, first voltage source, second voltage source, third voltage source, fourth voltage source, first drive circuit, second drive circuit, third Drive circuit and a fourth drive circuit. The first normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the first output terminal. The second normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the first output terminal. The third normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the second output terminal. The fourth normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the second output terminal. The fifth normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the first normally-off transistor via the first terminal. The sixth normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the second normally-off transistor via the first terminal. The seventh normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the third normally-off transistor via the first terminal. The eighth normally-off transistor includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the fourth normally-off transistor via the first terminal. The first voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the first normally-off transistor and the second terminal of the fifth normally-off transistor. The second voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the second normally-off transistor and the second terminal of the sixth normally-off transistor. The third voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the third normally-off transistor and the second terminal of the seventh normally-off transistor. The fourth voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the fourth normally-off transistor and the second terminal of the eighth normally-off transistor. The first drive circuit drives the fifth normally-off transistor ON / OFF. The second drive circuit drives the sixth normally-off transistor ON / OFF. The third drive circuit drives the seventh normally-off transistor ON / OFF. The fourth drive circuit drives the eighth normally-off transistor ON / OFF. The breakdown voltage of the fifth normally-off transistor, the sixth normally-off transistor, the seventh normally-off transistor, and the eighth normally-off transistor is the same as that of the first normally-off transistor, the second normally-off transistor, and the third normally-off transistor. It is lower than the breakdown voltage of the transistor and the fourth normally-off transistor.
 実施形態によれば、DC/ACインバータは、第1の入力端子および第2の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子および第2の出力端子を介して出力する。DC/ACインバータは、第1のノーマリオフ型トランジスタ、第2のノーマリオフ型トランジスタ、第3のノーマリオフ型トランジスタ、第4のノーマリオフ型トランジスタ、第1のノーマリオフ型トランジスタ対、第2のノーマリオフ型トランジスタ対、第3のノーマリオフ型トランジスタ対、第4のノーマリオフ型トランジスタ対、第1の電圧源、第2の電圧源、第3の電圧源、第4の電圧源、第1の駆動回路、第2の駆動回路、第3の駆動回路および第4の駆動回路を含む。第1のノーマリオフ型トランジスタは、第1の入力端子と第1の出力端子との間に挿入される。第2のノーマリオフ型トランジスタは、第2の入力端子と第1の出力端子との間に挿入される。第3のノーマリオフ型トランジスタは、第1の入力端子と第2の出力端子との間に挿入される。第4のノーマリオフ型トランジスタは、第2の入力端子と第2の出力端子との間に挿入される。第1のノーマリオフ型トランジスタ対は、第1のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第2のノーマリオフ型トランジスタ対は、第2のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第3のノーマリオフ型トランジスタ対は、第3のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第4のノーマリオフ型トランジスタ対は、第4のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される。第1の電圧源は、第1のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第1のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第2の電圧源は、第2のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第2のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第3の電圧源は、第3のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第3のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第4の電圧源は、第4のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と第4のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する。第1の駆動回路は、第1のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する。第2の駆動回路は、第2のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する。第3の駆動回路は、第3のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する。第4の駆動回路は、第4のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する。第1のノーマリオフ型トランジスタ対、第2のノーマリオフ型トランジスタ対、第3のノーマリオフ型トランジスタ対および第4のノーマリオフ型トランジスタ対の耐圧は、第1のノーマリオフ型トランジスタ、第2のノーマリオフ型トランジスタ、第3のノーマリオフ型トランジスタおよび第4のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い。 According to the embodiment, the DC / AC inverter inputs a DC voltage via the first input terminal and the second input terminal and converts the DC voltage generated by converting the DC voltage to the first output terminal. And output via the second output terminal. The DC / AC inverter includes a first normally-off transistor, a second normally-off transistor, a third normally-off transistor, a fourth normally-off transistor, a first normally-off transistor pair, a second normally-off transistor pair, Third normally-off transistor pair, fourth normally-off transistor pair, first voltage source, second voltage source, third voltage source, fourth voltage source, first drive circuit, second drive A circuit, a third drive circuit, and a fourth drive circuit. The first normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the first output terminal. The second normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the first output terminal. The third normally-off transistor is inserted between the first input terminal and the second output terminal. The fourth normally-off transistor is inserted between the second input terminal and the second output terminal. The first normally-off transistor pair is connected in series to the first normally-off transistor. The second normally-off transistor pair is connected in series to the second normally-off transistor. The third normally-off transistor pair is connected in series to the third normally-off transistor. The fourth normally-off transistor pair is connected in series to the fourth normally-off transistor. The first voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the first normally-off transistor and the common terminal of the first normally-off transistor pair. The second voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the second normally-off transistor and the common terminal of the second normally-off transistor pair. The third voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the third normally-off transistor and the common terminal of the third normally-off transistor pair. The fourth voltage source fixes a potential difference between the control terminal of the fourth normally-off transistor and the common terminal of the fourth normally-off transistor pair. The first drive circuit drives the first normally-off transistor pair ON / OFF. The second drive circuit drives the second normally-off transistor pair ON / OFF. The third drive circuit drives the third normally-off transistor pair ON / OFF. The fourth drive circuit drives the fourth normally-off transistor pair ON / OFF. The breakdown voltages of the first normally-off transistor pair, the second normally-off transistor pair, the third normally-off transistor pair, and the fourth normally-off transistor pair are the first normally-off transistor, the second normally-off transistor, This is lower than the breakdown voltage of the normally-off transistor 3 and the normally-off transistor 4.
第1の実施形態に係るDC/ACインバータを例示する回路図。1 is a circuit diagram illustrating a DC / AC inverter according to a first embodiment. DC/ACインバータの基本回路を例示する回路図。The circuit diagram which illustrates the basic circuit of a DC / AC inverter. 図2のDC/ACインバータにおいて発生するリカバリ電流の説明図。Explanatory drawing of the recovery electric current which generate | occur | produces in the DC / AC inverter of FIG. 比較例に係るDC/ACインバータを例示する回路図。The circuit diagram which illustrates the DC / AC inverter concerning a comparative example. 図4のDC/ACインバータの効果の説明図。Explanatory drawing of the effect of the DC / AC inverter of FIG. 図1のDC/ACインバータの効果の説明図。Explanatory drawing of the effect of the DC / AC inverter of FIG. 第2の実施形態に係るDC/ACインバータを例示する回路図。The circuit diagram which illustrates the DC / AC inverter concerning a 2nd embodiment.
 以下、図面を参照しながら実施形態の説明が述べられる。尚、以降、説明済みの要素と同一または類似の要素には同一または類似の符号が付され、重複する説明は基本的に省略される。以降の説明では、FETは、例えば、窒素ガリウム(GaN)トランジスタ、炭化ケイ素(SiC)トランジスタなどの種々のノーマリオフ型トランジスタに置き換えられてもよい。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the same or similar elements as those already described are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is basically omitted. In the following description, the FET may be replaced with various normally-off transistors such as a nitrogen gallium (GaN) transistor and a silicon carbide (SiC) transistor.
 (第1の実施形態) 
 図2には、DC/ACインバータの基本回路が例示される。図2のDC/ACインバータは、リカバリ電流への対策が施されていないものの、基本的な動作原理では第1の実施形態に係るDC/ACインバータと共通する。
(First embodiment)
FIG. 2 illustrates a basic circuit of a DC / AC inverter. The DC / AC inverter of FIG. 2 is common to the DC / AC inverter according to the first embodiment in the basic operation principle, although no measures against recovery current are taken.
 図2のDC/ACインバータは、第1の入力端子および第2の入力端子(接地)を介して直流電圧(Vin)を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子OUT1および第2の出力端子OUT2を介して出力する。 The DC / AC inverter of FIG. 2 receives a DC voltage (V in ) via a first input terminal and a second input terminal (ground), and converts an AC voltage generated by converting the DC voltage into a first voltage. 1 is output via the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
 図2のDC/ACインバータは、メインFET Q205と、メインFET Q206と、メインFET Q207と、メインFET Q208と、電圧源E201と、電圧源E202と、電圧源E203と、駆動回路Drive201と、駆動回路Drive202と、駆動回路Drive203と、駆動回路Drive204とを含む。 The DC / AC inverter of FIG. 2 includes a main FET Q205, a main FET Q206, a main FET Q207, a main FET Q208, a voltage source E201, a voltage source E202, a voltage source E203, a drive circuit Drive201, and a drive. A circuit Drive 202, a drive circuit Drive 203, and a drive circuit Drive 204 are included.
 メインFET Q205は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第1の入力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R202を介して駆動回路Drive201の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続される。図2には、メインFET Q205のボディダイオードD201も描かれている。駆動回路Drive201は、電圧源E201を電源として用いてメインFET Q205のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The drain terminal of the main FET Q205 is connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, the gate terminal is connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive201 via the resistor R202, and the source terminal is connected The inductor L1 is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter. FIG. 2 also shows the body diode D201 of the main FET Q205. The drive circuit Drive 201 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q205 using the voltage source E201 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
 メインFET Q206は、そのドレイン端子がインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R205を介して駆動回路Drive202の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がDC/ACインバータの第2の入力端子に接続される(すなわち、接地される)。図2には、メインFET Q206のボディダイオードD202も描かれている。駆動回路Drive202は、電圧源E202を電源として用いてメインFET Q206のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The main FET Q206 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive 202 via the resistor R205. , Its source terminal is connected to the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded). FIG. 2 also shows the body diode D202 of the main FET Q206. The drive circuit Drive 202 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q206 using the voltage source E202 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
 メインFET Q207は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第1の入力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R208を介して駆動回路Drive203の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続される。図2には、メインFET Q207のボディダイオードD203も描かれている。駆動回路Drive203は、電圧源E203を電源として用いてメインFET Q207のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The main FET Q207 has its drain terminal connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive 203 via the resistor R208, and its source terminal The inductor is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2. FIG. 2 also shows the body diode D203 of the main FET Q207. The drive circuit Drive 203 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q207 using the voltage source E203 as a power source, and outputs the control signal via an output terminal.
 メインFET Q208は、そのドレイン端子がインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R211を介して駆動回路Drive204の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がDC/ACインバータの第2の入力端子に接続される(すなわち、接地される)。図2には、メインFET Q208のボディダイオードD204も描かれている。駆動回路Drive204は、電圧源E202を電源として用いてメインFET Q208のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The drain terminal of the main FET Q208 is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, and the gate terminal is connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive204 via the resistor R211. , Its source terminal is connected to the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded). FIG. 2 also shows the body diode D204 of the main FET Q208. The drive circuit Drive 204 generates a control signal for controlling ON / OFF of the main FET Q208 using the voltage source E202 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
 駆動回路Drive201、駆動回路Drive202、駆動回路Drive203および駆動回路Drive204は、メインFET Q205、メインFET Q206、メインFET Q207およびメインFET Q208をそれぞれON/OFF駆動することにより、DC/ACインバータの第1の出力端子OUT1および第2の出力端子OUT2へと交流電力を供給する。 The drive circuit Drive 201, the drive circuit Drive 202, the drive circuit Drive 203, and the drive circuit Drive 204 drive the main FET Q205, the main FET Q206, the main FET Q207, and the main FET Q208 on / off, respectively, to thereby turn on the first DC / AC inverter. AC power is supplied to the output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
 図2のDC/ACインバータでは、各メインFETのボディダイオードにリカバリ電流が生じるおそれがある。例えば、メインFET Q208のドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れている状態で当該メインFET Q208がON状態からOFF状態へと切り替わると、その後のデッドタイムに亘ってボディダイオードD204に順方向電流が流れることになる。故に、デッドタイム終了時にメインFET Q207がOFF状態からON状態へと切り替わると、図3に例示されるように、ボディダイオードD204においてリカバリ電流が瞬間的に発生し、DC/ACインバータのスイッチング損失を増大させる。 In the DC / AC inverter of FIG. 2, there is a possibility that a recovery current is generated in the body diode of each main FET. For example, if the main FET Q208 is switched from the ON state to the OFF state while the drain current of the main FET Q208 is flowing from the source terminal to the drain terminal, the main FET Q208 is forwarded to the body diode D204 over the subsequent dead time. Directional current will flow. Therefore, when the main FET Q207 switches from the OFF state to the ON state at the end of the dead time, as illustrated in FIG. 3, a recovery current is instantaneously generated in the body diode D204, and the switching loss of the DC / AC inverter is reduced. Increase.
 図4には、比較例に係るDC/ACインバータが例示される。図4のDC/ACインバータは、第1の実施形態に係るDC/ACインバータと比べて、リカバリ電流の対策機構において異なるものの、基本的な動作原理では共通する。具体的には、図4のDC/ACインバータは、ダイオードD205、ダイオードD206、ダイオードD207、ダイオードD208、ダイオードD209、ダイオードD210、ダイオードD211およびダイオードD212を図2のDC/ACインバータに対して追加した構成に相当する。 FIG. 4 illustrates a DC / AC inverter according to a comparative example. Although the DC / AC inverter of FIG. 4 differs in the recovery current countermeasure mechanism as compared with the DC / AC inverter according to the first embodiment, it is common in the basic operation principle. Specifically, in the DC / AC inverter of FIG. 4, a diode D205, a diode D206, a diode D207, a diode D208, a diode D209, a diode D210, a diode D211 and a diode D212 are added to the DC / AC inverter of FIG. Corresponds to the configuration.
 ダイオードD205は、DC/ACインバータの第1の入力端子とメインFET Q205との間に挿入され、当該メインFET Q205のボディダイオードD201の順方向電流を阻止する。 The diode D205 is inserted between the first input terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q205 to block the forward current of the body diode D201 of the main FET Q205.
 ダイオードD206は、DC/ACインバータの第1の出力端子とメインFET Q206との間に挿入され、当該メインFET Q206のボディダイオードD202の順方向電流を阻止する。 The diode D206 is inserted between the first output terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q206 to block the forward current of the body diode D202 of the main FET Q206.
 ダイオードD207は、DC/ACインバータの第1の入力端子とメインFET Q207との間に挿入され、当該メインFET Q207のボディダイオードD203の順方向電流を阻止する。 The diode D207 is inserted between the first input terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q207 to block the forward current of the body diode D203 of the main FET Q207.
 ダイオードD208は、DC/ACインバータの第2の出力端子とメインFET Q208との間に挿入され、当該メインFET Q208のボディダイオードD204の順方向電流を阻止する。 The diode D208 is inserted between the second output terminal of the DC / AC inverter and the main FET Q208 to block the forward current of the body diode D204 of the main FET Q208.
 ダイオードD209は、メインFET Q205のソース端子とダイオードD205のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードD209として、リカバリ電流が(各ボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD209は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D209 connects between the source terminal of the main FET Q205 and the anode of the diode D205 to form a current bypass. As the diode D209, a type of diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D209 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD210は、メインFET Q206のソース端子とダイオードD206のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードD210として、リカバリ電流が(各ボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD210は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D210 connects between the source terminal of the main FET Q206 and the anode of the diode D206 to form a current bypass. As the diode D210, a diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D210 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD211は、メインFET Q207のソース端子とダイオードD207のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードD211として、リカバリ電流が(各ボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD211は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D211 connects the source terminal of the main FET Q207 and the anode of the diode D207 to form a current bypass. As the diode D211, a diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D211 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD212は、メインFET Q208のソース端子とダイオードD208のアノードとの間を接続し、電流の迂回路を形成する。ダイオードD212として、リカバリ電流が(各ボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD212は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D212 connects the source terminal of the main FET Q208 and the anode of the diode D208 to form a current bypass. As the diode D212, a type of diode whose recovery current is small (compared to each body diode) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D212 may be a Schottky barrier diode.
 図4のDC/ACインバータでは、図2のDC/ACインバータに比べてリカバリ電流が効果的に削減される。例えば、メインFET Q208のソース端子からドレイン端子の方向への電流はダイオードD208によって阻止されるので、当該メインFET Q208がON状態からOFF状態へと切り替わってもボディダイオードD204には順方向電流が流れない。他方、図5に例示されるように、ダイオードD212にはメインFET Q208を迂回したドレイン電流が順方向電流として流れるものの、前述のようにダイオードD212によるリカバリ電流の影響は小さい。従って、図4のDC/ACインバータによればリカバリ電流を効果的に削減することができる。反面、図4のDC/ACインバータでは、素子数の増大に伴うコスト上昇、ならびに、ダイオードD205、ダイオードD206、ダイオードD207およびダイオードD208の順方向電圧による損失(すなわち、DC/ACインバータの効率低下)などが問題となる。 4, the recovery current is effectively reduced as compared with the DC / AC inverter of FIG. 2. For example, since the current from the source terminal to the drain terminal of the main FET Q208 is blocked by the diode D208, a forward current flows through the body diode D204 even when the main FET Q208 is switched from the ON state to the OFF state. Absent. On the other hand, as illustrated in FIG. 5, although the drain current bypassing the main FET Q208 flows through the diode D212 as a forward current, the influence of the recovery current by the diode D212 is small as described above. Therefore, according to the DC / AC inverter of FIG. 4, the recovery current can be effectively reduced. On the other hand, in the DC / AC inverter of FIG. 4, the cost increases as the number of elements increases, and the loss due to the forward voltage of the diode D205, the diode D206, the diode D207, and the diode D208 (ie, the efficiency of the DC / AC inverter decreases). Etc. becomes a problem.
 第1の実施形態に係るDC/ACインバータは、各メインFETのゲート端子をバイアス用の電圧源に接続し、当該メインFETのON/OFFを当該メインFETに直列接続される(メインFETに比べて)低耐圧のスイッチングFETを介して制御する。本実施形態に係るDC/ACインバータが図1に例示される。 In the DC / AC inverter according to the first embodiment, the gate terminal of each main FET is connected to a bias voltage source, and ON / OFF of the main FET is connected in series to the main FET (compared to the main FET). And) Control through a low breakdown voltage switching FET. A DC / AC inverter according to this embodiment is illustrated in FIG.
 図1のDC/ACインバータは、第1の入力端子および第2の入力端子(接地)を介して直流電圧(Vin)を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子OUT1および第2の出力端子OUT2を介して出力する。 The DC / AC inverter of FIG. 1 receives a DC voltage (V in ) via a first input terminal and a second input terminal (ground) and converts an AC voltage generated by converting the DC voltage into a first voltage. 1 is output via the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
 図1のDC/ACインバータは、メインFET Q101と、メインFET Q102と、メインFET Q103と、メインFET Q104と、スイッチングFET Q105と、スイッチングFET Q106と、スイッチングFET Q107と、スイッチングFET Q108と、電圧源E101と、電圧源E102と、電圧源E103と、駆動回路Drive101と、駆動回路Drive102と、駆動回路Drive103と、駆動回路Drive104と、ダイオードD101と、ダイオードD102と、ダイオードD103と、ダイオードD104とを含む。なお、図1には、各FETのボディダイオードは描かれていない。 The DC / AC inverter of FIG. 1 includes a main FET Q101, a main FET Q102, a main FET Q103, a main FET Q104, a switching FET Q105, a switching FET Q106, a switching FET Q107, a switching FET Q108, and a voltage. A source E101, a voltage source E102, a voltage source E103, a drive circuit Drive101, a drive circuit Drive102, a drive circuit Drive103, a drive circuit Drive104, a diode D101, a diode D102, a diode D103, and a diode D104 Including. In FIG. 1, the body diode of each FET is not drawn.
 メインFET Q101は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第1の入力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源E101の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q105のドレイン端子およびダイオードD101のカソードに共通に接続される。メインFET Q101のゲート端子とスイッチングFET Q105のソース端子との電位差は電圧源E101によって固定されているので、スイッチングFET Q105を制御すればメインFET Q101のON/OFFを切り替えることができる。なお、電圧源E101の起電力は、メインFET Q101の閾値電圧を超えることとする。 Main FET Q101 has its drain terminal connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E101, and its source terminal connected to the drain terminal of switching FET Q105 and diode D101. Are commonly connected to the cathodes. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q101 and the source terminal of the switching FET Q105 is fixed by the voltage source E101, the main FET Q101 can be switched on / off by controlling the switching FET Q105. The electromotive force of the voltage source E101 exceeds the threshold voltage of the main FET Q101.
 メインFET Q102は、そのドレイン端子がインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源E102の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q106のドレイン端子およびダイオードD102のカソードに共通に接続される。メインFET Q102のゲート端子とスイッチングFET Q106のソース端子との電位差は電圧源E102によって固定されているので、スイッチングFET Q106を制御すればメインFET Q102のON/OFFを切り替えることができる。なお、電圧源E102の起電力は、メインFET Q102およびメインFET Q104の閾値電圧を超えることとする。 The main FET Q102 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, its gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E102, and its source terminal connected to the switching FET Q106. Commonly connected to the drain terminal and the cathode of the diode D102. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q102 and the source terminal of the switching FET Q106 is fixed by the voltage source E102, the main FET Q102 can be switched ON / OFF by controlling the switching FET Q106. The electromotive force of the voltage source E102 exceeds the threshold voltage of the main FET Q102 and the main FET Q104.
 メインFET Q103は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第1の入力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源E103の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q107のドレイン端子およびダイオードD103のカソードに共通に接続される。メインFET Q103のゲート端子とスイッチングFET Q107のソース端子との電位差は電圧源E103によって固定されているので、スイッチングFET Q107を制御すればメインFET Q103のON/OFFを切り替えることができる。なお、電圧源E103の起電力は、メインFET Q103の閾値電圧を超えることとする。 The main FET Q103 has its drain terminal connected to the first input terminal of the DC / AC inverter, its gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E103, and its source terminal connected to the drain terminal of the switching FET Q107 and the diode D103. Are commonly connected to the cathodes. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q103 and the source terminal of the switching FET Q107 is fixed by the voltage source E103, the main FET Q103 can be switched on / off by controlling the switching FET Q107. The electromotive force of the voltage source E103 exceeds the threshold voltage of the main FET Q103.
 メインFET Q104は、そのドレイン端子がインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、そのゲート端子が電圧源E102の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q108のドレイン端子およびダイオードD104のカソードに共通に接続される。メインFET Q104のゲート端子とスイッチングFET Q108のソース端子との電位差は電圧源E102によって固定されているので、スイッチングFET Q108を制御すればメインFET Q104のON/OFFを切り替えることができる。 Main FET Q104 has its drain terminal connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via inductor L2, its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E102, and its source terminal connected to switching FET Q108. Commonly connected to the drain terminal and the cathode of the diode D104. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q104 and the source terminal of the switching FET Q108 is fixed by the voltage source E102, the main FET Q104 can be switched on / off by controlling the switching FET Q108.
 なお、メインFET Q104およびスイッチングFET Q108を駆動するための補助電源は、メインFET Q102およびスイッチングFET Q106を駆動するための補助電源とは独立して設けることも可能であるが、図1の電圧源E102のように両者を共通化することで構成を簡略することができる。 The auxiliary power source for driving the main FET Q104 and the switching FET Q108 can be provided independently of the auxiliary power source for driving the main FET Q102 and the switching FET Q106. The configuration can be simplified by sharing both as in E102.
 スイッチングFET Q105は、そのドレイン端子がメインFET Q101のソース端子およびダイオードD101のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器R102を介して駆動回路Drive101の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、さらにダイオードD101のアノードに接続される。駆動回路Drive101は、電圧源E101を電源として用いてスイッチングFET Q105のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The switching FET Q105 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q101 and the cathode of the diode D101, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive101 via the resistor R102. The source terminal is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, and further connected to the anode of the diode D101. The drive circuit Drive 101 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q105 using the voltage source E101 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
 スイッチングFET Q106は、そのドレイン端子がメインFET Q102のソース端子およびダイオードD102のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器R105を介して駆動回路Drive102の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がダイオードD102のアノードおよびDC/ACインバータの第2の入力端子に共通に接続される(すなわち、接地される)。駆動回路Drive102は、電圧源E102を電源として用いてスイッチングFET Q106のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The switching FET Q106 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q102 and the cathode of the diode D102, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive102 via the resistor R105. The source terminal is commonly connected to the anode of the diode D102 and the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded). The drive circuit Drive 102 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q106 using the voltage source E102 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal.
 スイッチングFET Q107は、そのドレイン端子がメインFET Q103のソース端子およびダイオードD103のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器R108を介して駆動回路Drive103の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、さらにダイオードD103のアノードおよびメインFET Q104のドレイン端子に共通に接続される。駆動回路Drive103は、電圧源E103を電源として用いてスイッチングFET Q107のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The switching FET Q107 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q103 and the cathode of the diode D103, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive103 via the resistor R108. The source terminal is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, and further connected in common to the anode of the diode D103 and the drain terminal of the main FET Q104. The drive circuit Drive 103 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q107 using the voltage source E103 as a power source, and outputs the control signal via an output terminal.
 スイッチングFET Q108は、そのドレイン端子がメインFET Q104のソース端子およびダイオードD104のカソードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器R111を介して駆動回路Drive104の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がダイオードD104のアノードおよびDC/ACインバータの第2の入力端子に共通に接続される(すなわち、接地される)。駆動回路Drive104は、電圧源E102を電源として用いてスイッチングFET Q108のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。 The switching FET Q108 has its drain terminal connected in common to the source terminal of the main FET Q104 and the cathode of the diode D104, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive104 via the resistor R111. The source terminal is commonly connected to the anode of the diode D104 and the second input terminal of the DC / AC inverter (ie, grounded). The drive circuit Drive 104 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q108 using the voltage source E102 as a power source, and outputs the control signal via an output terminal.
 ダイオードD101は、スイッチングFET Q105のドレイン-ソース間を接続する。ダイオードD101として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD101は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D101 connects the drain and source of the switching FET Q105. As the diode D101, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D101 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD102は、スイッチングFET Q106のドレイン-ソース間を接続する。ダイオードD102として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD102は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D102 connects between the drain and source of the switching FET Q106. As the diode D102, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D102 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD103は、スイッチングFET Q107のドレイン-ソース間を接続する。ダイオードD103として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD103は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D103 connects between the drain and source of the switching FET Q107. As the diode D103, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D103 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD104は、スイッチングFET Q108のドレイン-ソース間を接続する。ダイオードD104として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD104は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The diode D104 connects the drain and source of the switching FET Q108. As the diode D104, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D104 may be a Schottky barrier diode.
 駆動回路Drive101、駆動回路Drive102、駆動回路Drive103および駆動回路Drive104は、スイッチングFET Q105、スイッチングFET Q106、スイッチングFET Q107およびスイッチングFET Q108をそれぞれON/OFF駆動し、これらに連動してメインFET Q101、メインFET Q102、メインFET Q103およびメインFET Q104をON/OFFさせることにより、DC/ACインバータの第1の出力端子OUT1および第2の出力端子OUT2へと交流電力を供給する。 The drive circuit Drive101, the drive circuit Drive102, the drive circuit Drive103, and the drive circuit Drive104 drive the switching FET Q105, the switching FET Q106, the switching FET Q107, and the switching FET Q108, respectively, and the main FET Q101, the main FET in conjunction with them. By turning ON / OFF the FET Q102, the main FET Q103, and the main FET Q104, AC power is supplied to the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2 of the DC / AC inverter.
 なお、メインFET Q101、メインFET Q102、メインFET Q103およびメインFET Q104の寄生容量(図示されない)を充電する電荷は、抵抗器R101、抵抗器R104、抵抗器R107および抵抗器R110を介してキャパシタC101、キャパシタC102、キャパシタC103およびキャパシタC104を充電する。故に、係る電荷の移動により、駆動回路Drive101、駆動回路Drive102、駆動回路Drive103および駆動回路Drive104の消費電力の一部または全部を賄うことが可能である。係る作用によって、DC/ACインバータの効率を向上させることができる。 The charge for charging the parasitic capacitance (not shown) of the main FET Q101, the main FET Q102, the main FET Q103, and the main FET Q104 passes through the resistor R101, the resistor R104, the resistor R107, and the resistor R110. , Capacitor C102, capacitor C103 and capacitor C104 are charged. Therefore, part or all of the power consumption of the drive circuit Drive 101, the drive circuit Drive 102, the drive circuit Drive 103, and the drive circuit Drive 104 can be covered by such charge movement. With such an action, the efficiency of the DC / AC inverter can be improved.
 図1のDC/ACインバータでは、図2のDC/ACインバータに比べてリカバリ電流が効果的に削減される。例えば、スイッチングFET Q108がOFF状態からON状態へと切り替わると、メインFET Q104のゲート-ソース間電圧Vgsは電圧源E102の起電力(>メインFET Q104の閾値電圧)に略一致するので、メインFET Q104はONとなる。 In the DC / AC inverter of FIG. 1, the recovery current is effectively reduced as compared with the DC / AC inverter of FIG. For example, when the switching FET Q108 switches from the OFF state to the ON state, the gate-source voltage V gs of the main FET Q104 substantially matches the electromotive force of the voltage source E102 (> the threshold voltage of the main FET Q104). The FET Q104 is turned on.
 他方、スイッチングFET Q108のドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れている状態で当該スイッチングFET Q108がON状態からOFF状態へと切り替わったとしても、ダイオードD104は順方向バイアスされている(すなわち、導通している)のでメインFET Q104のソース電位は略維持され、メインFET Q104はON状態を継続する。故に、ダイオードD104の順方向電流は、メインFET Q104のチャンネルを通過して負荷へと供給される。より正確には、メインFET Q104のチャンネル抵抗による電圧降下が当該メインFET Q104のボディダイオードの順方向電圧よりも小さければ、メインFET Q104のチャンネルを電流が流れている間も当該ボディダイオードはカットオフ状態となる(すなわち、順方向電流が流れない)。故に、図6に例示されるように、デッドタイム終了後にスイッチングFET Q107およびメインFET Q103がOFF状態からON状態へと切り替わっても、メインFET Q104はそのボディダイオードにリカバリ電流が流れることなくOFF状態に切り替わることができる。 On the other hand, even if the switching FET Q108 is switched from the ON state to the OFF state while the drain current of the switching FET Q108 flows from the source terminal to the drain terminal, the diode D104 is forward biased ( That is, the source potential of the main FET Q104 is substantially maintained, and the main FET Q104 continues to be in the ON state. Therefore, the forward current of the diode D104 is supplied to the load through the channel of the main FET Q104. More precisely, if the voltage drop due to the channel resistance of the main FET Q104 is smaller than the forward voltage of the body diode of the main FET Q104, the body diode is cut off while the current flows through the channel of the main FET Q104. State (ie, forward current does not flow). Therefore, as illustrated in FIG. 6, even if the switching FET Q107 and the main FET Q103 are switched from the OFF state to the ON state after the dead time is over, the main FET Q104 is in the OFF state without a recovery current flowing through its body diode. Can be switched to.
 なお、スイッチングFET Q108のドレイン電流がドレイン端子からソース端子の方向へと流れている状態で当該スイッチングFET Q108がON状態からOFF状態へと切り替わったとすると、ダイオードD104は逆方向バイアスされているので、メインFET Q104のソース電位はゲート電位に略一致し、メインFET Q104もON状態からOFF状態へと切り替わる。そして、デッドタイムでは、メインFET Q104のボディダイオードは逆方向バイアスされているので順方向電流が流れない。故に、デッドタイム終了後にスイッチングFET Q107およびメインFET Q103がOFF状態からON状態へと切り替わっても、メインFET Q104はそのボディダイオードにリカバリ電流が流れることなくOFF状態に切り替わることができる。 If the switching FET Q108 is switched from the ON state to the OFF state with the drain current of the switching FET Q108 flowing from the drain terminal to the source terminal, the diode D104 is reverse-biased. The source potential of the main FET Q104 substantially matches the gate potential, and the main FET Q104 also switches from the ON state to the OFF state. In the dead time, since the body diode of the main FET Q104 is reverse-biased, no forward current flows. Therefore, even if the switching FET Q107 and the main FET Q103 are switched from the OFF state to the ON state after the dead time is over, the main FET Q104 can be switched to the OFF state without a recovery current flowing through the body diode.
 以上説明したように、第1の実施形態に係るDC/ACインバータは、メインFETを直接駆動せずに当該メインFETに直列接続されたスイッチングFETをON/OFF駆動する。メインFETはそのゲート端子がバイアス用の電圧源に接続されているので、対応するスイッチングFETのドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れている状態で当該スイッチングFETがON状態からOFF状態へと切り替わってもON状態を維持し、当該ドレイン電流をボディダイオードではなくチャンネルに流すことができる。従って、このDC/ACインバータによれば、メインFETのボディダイオードにおいてリカバリ電流の発生を防止(少なくとも削減)することができる。なお、このDC/ACインバータによれば、メインFETはそのゲート端子がバイアス用の電圧源に接続されているので、外部回路によりドレイン-ソース間電圧Vdsが変化してもゲート-ソース間電圧Vgsは上昇せず、当該メインFETが誤オンして破損することもない。 As described above, the DC / AC inverter according to the first embodiment drives the switching FET connected in series to the main FET on / off without directly driving the main FET. Since the gate terminal of the main FET is connected to the bias voltage source, the switching FET is switched from the ON state to the OFF state with the drain current of the corresponding switching FET flowing from the source terminal to the drain terminal. Even when switching to, the ON state is maintained, and the drain current can flow through the channel instead of the body diode. Therefore, according to this DC / AC inverter, it is possible to prevent (at least reduce) the generation of a recovery current in the body diode of the main FET. According to this DC / AC inverter, since the gate terminal of the main FET is connected to the bias voltage source, even if the drain-source voltage Vds is changed by an external circuit, the gate-source voltage is changed. V gs does not increase, and the main FET is not erroneously turned on and is not damaged.
 また、このDC/ACインバータによれば、高耐圧(大型)のメインFETではなく低耐圧(小型)のスイッチングFETを駆動すればよいので、メインFETを直接的に駆動する場合に比べて消費電力を削減してDC/ACインバータの効率を向上させることができる。加えて、このDC/ACインバータは、高耐圧/高速環流ダイオードも不要であるから、小規模(低コスト)かつ低損失に実現可能である。 Further, according to this DC / AC inverter, it is only necessary to drive a low withstand voltage (small) switching FET instead of a high withstand voltage (large) main FET. And the efficiency of the DC / AC inverter can be improved. In addition, since this DC / AC inverter does not require a high breakdown voltage / high-speed free-wheeling diode, it can be realized on a small scale (low cost) and low loss.
 さらに、このDC/ACインバータによれば、スイッチングFETのドレイン-ソース間を接続するダイオードには、例えばショットキーバリアダイオードなどの順方向電圧の小さいダイオードが採用されるので、損失(すなわち、DC/ACインバータの効率低下)を抑制することができる。なお、係るダイオードを省略したとしても、当該ダイオードの役割をスイッチングFETのボディダイオードが担うことで、メインFETのボディダイオードに生じるリカバリ電流を削減することもできる。 Further, according to this DC / AC inverter, a diode having a low forward voltage such as a Schottky barrier diode is employed as the diode connecting the drain and source of the switching FET, so that loss (ie, DC / (Decrease in efficiency of the AC inverter) can be suppressed. Even if the diode is omitted, the body diode of the switching FET plays a role of the diode, so that the recovery current generated in the body diode of the main FET can be reduced.
 (第2の実施形態) 
 前述の第1の実施形態に係るDC/ACインバータは、メインFETのチャンネル抵抗による電圧降下が当該メインFETのボディダイオードの順方向電圧よりも小さければ、リカバリ電流の発生を防止できる。他方、このDC/ACインバータは、メインFETのチャンネル抵抗による電圧降下が当該メインFETのボディダイオードの順方向電圧と同じである場合には、当該ボディダイオードにはある程度の順方向電流が流れるのでリカバリ電流が生じることになる。第2の実施形態に係るDC/ACインバータは、メインFETのチャンネル抵抗の大きさに関わらず、当該メインFETのボディダイオードに順方向電流が流れることを阻止し、リカバリ電流の発生を防止する。
(Second Embodiment)
If the voltage drop due to the channel resistance of the main FET is smaller than the forward voltage of the body diode of the main FET, the DC / AC inverter according to the first embodiment described above can prevent the generation of the recovery current. On the other hand, when the voltage drop due to the channel resistance of the main FET is the same as the forward voltage of the body diode of the main FET, this DC / AC inverter recovers because some forward current flows through the body diode. An electric current will be generated. The DC / AC inverter according to the second embodiment prevents a forward current from flowing through the body diode of the main FET and prevents the generation of a recovery current regardless of the channel resistance of the main FET.
 第2の実施形態に係るDC/ACインバータは、各メインFETのゲート端子をバイアス用の電圧源に接続し、当該メインFETのON/OFFを当該メインFETに直列接続される(メインFETに比べて)低耐圧のスイッチングFET対(ソース共通)を介して制御する。本実施形態に係るDC/ACインバータが図7に例示される。 In the DC / AC inverter according to the second embodiment, the gate terminal of each main FET is connected to a bias voltage source, and ON / OFF of the main FET is connected in series to the main FET (compared to the main FET). And control through a pair of switching FETs with low breakdown voltage (common source). A DC / AC inverter according to this embodiment is illustrated in FIG.
 図7のDC/ACインバータは、第1の入力端子および第2の入力端子(接地)を介して直流電圧(Vin)を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子OUT1および第2の出力端子OUT2を介して出力する。 The DC / AC inverter of FIG. 7 inputs a DC voltage (V in ) via a first input terminal and a second input terminal (ground) and converts an AC voltage generated by converting the DC voltage into a first voltage. 1 is output via the first output terminal OUT1 and the second output terminal OUT2.
 図7のDC/ACインバータは、メインFET Q101と、メインFET Q102と、メインFET Q103と、メインFET Q104と、スイッチングFET Q305と、スイッチングFET Q306と、スイッチングFET Q307と、スイッチングFET Q308と、スイッチングFET Q309と、スイッチングFET Q310と、スイッチングFET Q311と、スイッチングFET Q312と、電圧源E101と、電圧源E102と、電圧源E103と、電圧源E304と、駆動回路Drive301と、駆動回路Drive302と、駆動回路Drive303と、駆動回路Drive304と、ダイオードD301と、ダイオードD302と、ダイオードD303と、ダイオードD304とを含む。なお、図7には、各FETのボディダイオードは描かれていない。 The DC / AC inverter of FIG. 7 includes a main FET Q101, a main FET Q102, a main FET Q103, a main FET Q104, a switching FET Q305, a switching FET Q306, a switching FET Q307, and a switching FET Q308. FET Q309, switching FET Q310, switching FET Q311, switching FET Q312, voltage source E101, voltage source E102, voltage source E103, voltage source E304, drive circuit Drive 301, drive circuit Drive 302, and drive Circuit Drive 303, drive circuit Drive 304, diode D301, diode D302, diode D303, and diode D304. . In FIG. 7, the body diode of each FET is not drawn.
 メインFET Q101は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第1の入力端子に加えてダイオードD301のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源E101の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q305のドレイン端子に接続される。メインFET Q101のゲート端子とスイッチングFET Q305およびスイッチングFET Q306のソース端子との電位差は電圧源E101によって固定されているので、スイッチングFET Q305およびスイッチングFET Q306を制御すればメインFET Q101のON/OFFを切り替えることができる。なお、前述のように、電圧源E101の起電力は、メインFET Q101の閾値電圧を超えることとする。 The main FET Q101 has a drain terminal connected to the cathode of the diode D301 in addition to the first input terminal of the DC / AC inverter, a gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E101, and a source terminal connected to the switching FET. Connected to the drain terminal of Q305. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q101 and the source terminal of the switching FET Q305 and the switching FET Q306 is fixed by the voltage source E101, the main FET Q101 can be turned ON / OFF by controlling the switching FET Q305 and the switching FET Q306. Can be switched. As described above, the electromotive force of the voltage source E101 exceeds the threshold voltage of the main FET Q101.
 メインFET Q102は、そのドレイン端子がインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、さらにダイオードD302のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源E102の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q307のドレイン端子に接続される。メインFET Q102のゲート端子とスイッチングFET Q307およびスイッチングFET Q308のソース端子との電位差は電圧源E102によって固定されているので、スイッチングFET Q307およびスイッチングFET Q308を制御すればメインFET Q102のON/OFFを切り替えることができる。なお、前述のように、電圧源E102の起電力は、メインFET Q102の閾値電圧を超えることとする。 Main FET Q102 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via inductor L1, further connected to the cathode of diode D302, and its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E102. The source terminal is connected to the drain terminal of the switching FET Q307. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q102 and the source terminal of the switching FET Q307 and the switching FET Q308 is fixed by the voltage source E102, the main FET Q102 can be turned ON / OFF by controlling the switching FET Q307 and the switching FET Q308. Can be switched. As described above, the electromotive force of the voltage source E102 exceeds the threshold voltage of the main FET Q102.
 メインFET Q103は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第1の入力端子に加えてダイオードD303のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源E103の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q309のドレイン端子に接続される。メインFET Q103のゲート端子とスイッチングFET Q309およびスイッチングFET Q310のソース端子との電位差は電圧源E103によって固定されているので、スイッチングFET Q309およびスイッチングFET Q310を制御すればメインFET Q103のON/OFFを切り替えることができる。なお、前述のように、電圧源E103の起電力は、メインFET Q103の閾値電圧を超えることとする。 The main FET Q103 has a drain terminal connected to the cathode of the diode D303 in addition to the first input terminal of the DC / AC inverter, a gate terminal connected to the positive terminal of the voltage source E103, and a source terminal connected to the switching FET. Connected to the drain terminal of Q309. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q103 and the source terminal of the switching FET Q309 and the switching FET Q310 is fixed by the voltage source E103, if the switching FET Q309 and the switching FET Q310 are controlled, the main FET Q103 is turned on / off. Can be switched. As described above, the electromotive force of the voltage source E103 exceeds the threshold voltage of the main FET Q103.
 メインFET Q104は、そのドレイン端子がインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、さらにダイオードD304のカソードに接続され、そのゲート端子が電圧源E304の正極端子に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q311のドレイン端子に接続される。メインFET Q104のゲート端子とスイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312のソース端子との電位差は電圧源E304によって固定されているので、スイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312を制御すればメインFET Q104のON/OFFを切り替えることができる。なお、電圧源E304の起電力は、メインFET Q104の閾値電圧を超えることとする。 Main FET Q104 has its drain terminal connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via inductor L2, further connected to the cathode of diode D304, and its gate terminal connected to the positive terminal of voltage source E304. The source terminal is connected to the drain terminal of the switching FET Q311. Since the potential difference between the gate terminal of the main FET Q104 and the source terminal of the switching FET Q311 and the switching FET Q312 is fixed by the voltage source E304, the main FET Q104 can be turned ON / OFF by controlling the switching FET Q311 and the switching FET Q312. Can be switched. The electromotive force of the voltage source E304 exceeds the threshold voltage of the main FET Q104.
 スイッチングFET Q305は、そのドレイン端子がメインFET Q101のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R102を介して駆動回路Drive301の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q306のソース端子に接続される。 The switching FET Q305 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q101, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive 301 via the resistor R102, and its source terminal connected to the switching FET Q306. Connected to the source terminal.
 スイッチングFET Q306は、そのドレイン端子がインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、さらにダイオードD301のアノードに接続され、そのゲート端子が抵抗器R301を介して駆動回路Drive301の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q305のソース端子に接続される。 The switching FET Q306 has its drain terminal connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, further connected to the anode of the diode D301, and its gate terminal connected to the drive circuit Drive301 via the resistor R301. The output terminal (Out) of the switching FET Q305 is connected to the source terminal of the switching FET Q305.
 駆動回路Drive301は、電圧源E101を電源として用いてスイッチングFET Q305およびスイッチングFET Q306のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングFET Q305およびスイッチングFET Q306は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ON/OFFの挙動も共通である。 The drive circuit Drive 301 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q305 and the switching FET Q306 using the voltage source E101 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q305 and the switching FET Q306 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
 スイッチングFET Q307は、そのドレイン端子がメインFET Q102のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R302を介して駆動回路Drive302の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q308のソース端子に接続される。 The switching FET Q307 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q102, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive302 via the resistor R302, and its source terminal connected to the switching FET Q308. Connected to the source terminal.
 スイッチングFET Q308は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第2の入力端子およびダイオードD302のアノードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器R302を介して駆動回路Drive302の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q307のソース端子に接続される。 The switching FET Q308 has a drain terminal commonly connected to the second input terminal of the DC / AC inverter and the anode of the diode D302, and a gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive302 via the resistor R302. The source terminal is connected to the source terminal of the switching FET Q307.
 駆動回路Drive302は、電圧源E102を電源として用いてスイッチングFET Q307およびスイッチングFET Q308のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングFET Q307およびスイッチングFET Q308は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ON/OFFの挙動も共通である。 The drive circuit Drive 302 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q307 and the switching FET Q308 using the voltage source E102 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q307 and the switching FET Q308 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
 スイッチングFET Q309は、そのドレイン端子がメインFET Q103のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R303を介して駆動回路Drive303の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q310のソース端子に接続される。 The switching FET Q309 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q103, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive303 via the resistor R303, and its source terminal connected to the switching FET Q310. Connected to the source terminal.
 スイッチングFET Q310は、そのドレイン端子がインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、さらにダイオードD303のアノードに接続され、そのゲート端子が抵抗器R303を介して駆動回路Drive303の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q309のソース端子に接続される。 The switching FET Q310 has its drain terminal connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, further connected to the anode of the diode D303, and its gate terminal connected to the drive circuit Drive303 via the resistor R303. The output terminal (Out) of the switching FET Q309 is connected to the source terminal of the switching FET Q309.
 駆動回路Drive303は、電圧源E103を電源として用いてスイッチングFET Q309およびスイッチングFET Q310のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングFET Q309およびスイッチングFET Q310は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ON/OFFの挙動も共通である。 The drive circuit Drive 303 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q309 and the switching FET Q310 using the voltage source E103 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q309 and the switching FET Q310 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
 スイッチングFET Q311は、そのドレイン端子がメインFET Q104のソース端子に接続され、そのゲート端子が抵抗器R304を介して駆動回路Drive304の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q312のソース端子に接続される。 The switching FET Q311 has its drain terminal connected to the source terminal of the main FET Q104, its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive304 via the resistor R304, and its source terminal connected to the switching FET Q312. Connected to the source terminal.
 スイッチングFET Q312は、そのドレイン端子がDC/ACインバータの第2の入力端子およびダイオードD304のアノードに共通に接続され、そのゲート端子が抵抗器R304を介して駆動回路Drive304の出力端子(Out)に接続され、そのソース端子がスイッチングFET Q311のソース端子に接続される。 The switching FET Q312 has its drain terminal connected in common to the second input terminal of the DC / AC inverter and the anode of the diode D304, and its gate terminal connected to the output terminal (Out) of the drive circuit Drive304 via the resistor R304. The source terminal is connected to the source terminal of the switching FET Q311.
 駆動回路Drive304は、電圧源E304を電源として用いてスイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312のON/OFFを制御するための制御信号を生成し、出力端子を介して出力する。なお、スイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312は、ゲート電位およびソース電位が共通であるから、ON/OFFの挙動も共通である。 The drive circuit Drive 304 generates a control signal for controlling ON / OFF of the switching FET Q311 and the switching FET Q312 using the voltage source E304 as a power source, and outputs the control signal via the output terminal. Since the switching FET Q311 and the switching FET Q312 have the same gate potential and source potential, the ON / OFF behavior is also common.
 ダイオードD301は、そのアノードがインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、さらにスイッチングFET Q306のドレイン端子に接続され、そのカソードがメインFET Q101のドレイン端子およびDC/ACインバータの第1の入力端子に共通に接続される。ダイオードD301として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD301は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The anode of the diode D301 is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1, and further connected to the drain terminal of the switching FET Q306, and the cathode thereof is connected to the drain terminal of the main FET Q101 and the DC / AC. Commonly connected to the first input terminal of the inverter. As the diode D301, a type of diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is adopted. Specifically, the diode D301 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD302は、そのアノードがスイッチングFET Q308のドレイン端子およびDC/ACインバータの第2の入力端子に共通に接続され、そのカソードがインダクタL1を介してDC/ACインバータの第1の出力端子に接続され、さらにメインFET Q102のドレイン端子に接続される。ダイオードD302として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD302は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The anode of the diode D302 is commonly connected to the drain terminal of the switching FET Q308 and the second input terminal of the DC / AC inverter, and the cathode is connected to the first output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L1. Further, it is connected to the drain terminal of the main FET Q102. As the diode D302, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D302 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD303は、そのアノードがインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、さらにスイッチングFET Q310のドレイン端子に接続され、そのカソードがメインFET Q103のドレイン端子およびDC/ACインバータの第1の入力端子に共通に接続される。ダイオードD303として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD303は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The anode of the diode D303 is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2, and further connected to the drain terminal of the switching FET Q310, and its cathode is connected to the drain terminal of the main FET Q103 and the DC / AC. Commonly connected to the first input terminal of the inverter. As the diode D303, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D303 may be a Schottky barrier diode.
 ダイオードD304は、そのアノードがスイッチングFET Q312のドレイン端子およびDC/ACインバータの第2の入力端子に共通に接続され、そのカソードがインダクタL2を介してDC/ACインバータの第2の出力端子に接続され、さらにメインFET Q104のドレイン端子に接続される。ダイオードD304として、リカバリ電流が(各メインFETのボディダイオードに比べて)小さい若しくは問題とならない種別のダイオードが採用される。具体的には、ダイオードD304は、ショットキーバリアダイオードであってよい。 The anode of the diode D304 is commonly connected to the drain terminal of the switching FET Q312 and the second input terminal of the DC / AC inverter, and the cathode is connected to the second output terminal of the DC / AC inverter via the inductor L2. Further, it is connected to the drain terminal of the main FET Q104. As the diode D304, a diode whose recovery current is small (compared to the body diode of each main FET) or does not cause a problem is employed. Specifically, the diode D304 may be a Schottky barrier diode.
 駆動回路Drive301、駆動回路Drive302、駆動回路Drive303および駆動回路Drive304は、スイッチングFET Q305およびスイッチングFET Q306、スイッチングFET Q307およびスイッチングFET Q308、スイッチングFET Q309およびスイッチングFET Q310、ならびに、スイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312をそれぞれON/OFF駆動し、これらに連動してメインFET Q101、メインFET Q102、メインFET Q103およびメインFET Q104をON/OFFさせることにより、DC/ACインバータの第1の出力端子OUT1および第2の出力端子OUT2へと交流電力を供給する。 The drive circuit Drive 301, the drive circuit Drive 302, the drive circuit Drive 303, and the drive circuit Drive 304 are a switching FET Q305 and a switching FET Q306, a switching FET Q307 and a switching FET Q308, a switching FET Q309 and a switching FET Q310, and a switching FET Q311 and a switching FET Q312. Are turned ON / OFF, and the main FET Q101, the main FET Q102, the main FET Q103, and the main FET Q104 are turned ON / OFF in conjunction with them, thereby the first output terminal OUT1 and the second of the DC / AC inverter. AC power is supplied to the output terminal OUT2.
 図7のDC/ACインバータでは、図2のDC/ACインバータに比べてリカバリ電流が効果的に削減される。例えば、スイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312がOFF状態からON状態へと切り替わると、メインFET Q104のゲート-ソース間電圧Vgsは電圧源E304の起電力(>メインFET Q104の閾値電圧)に略一致するので、メインFET Q104はONとなる。 In the DC / AC inverter of FIG. 7, the recovery current is effectively reduced as compared with the DC / AC inverter of FIG. For example, when the switching FET Q311 and the switching FET Q312 are switched from the OFF state to the ON state, the gate-source voltage V gs of the main FET Q104 substantially matches the electromotive force of the voltage source E304 (> the threshold voltage of the main FET Q104). Therefore, the main FET Q104 is turned on.
 他方、スイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312がON状態からOFF状態へと切り替わると、メインFET Q104のソース電位はゲート電位に略一致し、メインFET Q104もON状態からOFF状態へと切り替わる。そして、スイッチングFET Q311およびスイッチングFET Q312がOFF状態であって、かつ、これらのボディダイオードの方向は相反するので、デッドタイムでは、メインFET Q104のチャンネル抵抗の大きさに関わらずそのボディダイオードには電流が流れない。具体的には、メインFET Q104がON状態からOFF状態へと切り替わる直前に、当該メインFET Q104のドレイン電流がソース端子からドレイン端子の方向へと流れていたとしても、係る電流はOFF状態のスイッチングFET Q312およびそのボディダイオード(逆方向バイアス)によって阻止され、ダイオードD304を迂回することになる。故に、デッドタイム終了後にスイッチングFET Q309およびスイッチングFET Q310ならびにメインFET Q103がOFF状態からON状態へと切り替わっても、メインFET Q104はそのボディダイオードにリカバリ電流が流れない。 On the other hand, when the switching FET Q311 and the switching FET Q312 are switched from the ON state to the OFF state, the source potential of the main FET Q104 substantially matches the gate potential, and the main FET Q104 is also switched from the ON state to the OFF state. Since the switching FET Q311 and the switching FET Q312 are in the OFF state and the directions of these body diodes are contradictory, in the dead time, regardless of the channel resistance of the main FET Q104, Current does not flow. Specifically, even if the drain current of the main FET Q104 flows from the source terminal to the drain terminal immediately before the main FET Q104 switches from the ON state to the OFF state, the current is switched in the OFF state. It is blocked by the FET Q312 and its body diode (reverse bias) and bypasses the diode D304. Therefore, even if the switching FET Q309, the switching FET Q310, and the main FET Q103 are switched from the OFF state to the ON state after the dead time ends, the recovery current does not flow through the body diode of the main FET Q104.
 以上説明したように、第2の実施形態に係るDC/ACインバータは、メインFETを直接駆動せずに当該メインFETに直列接続されたスイッチングFET対をON/OFF駆動する。スイッチングFET対はソース端子が共通接続されているので、そのボディダイオードの方向は相反する。故に、スイッチングFET対がON状態からOFF状態へと切り替わると、対応するメインFETも連動してON状態からOFF状態へと切り替わり、当該メインFETのボディダイオードの順方向電流は、OFF状態のスイッチングFETおよびそのボディダイオード(逆バイアス)によって阻止される。従って、このDC/ACインバータによれば、メインFETのチャンネル抵抗の大きさに関わらず当該メインFETのボディダイオードにおけるリカバリ電流の発生を防止することができる。 As described above, the DC / AC inverter according to the second embodiment does not directly drive the main FET but drives the switching FET pair connected in series to the main FET on / off. Since the switching FET pairs have their source terminals connected in common, the directions of their body diodes are opposite. Therefore, when the switching FET pair is switched from the ON state to the OFF state, the corresponding main FET is also switched from the ON state to the OFF state, and the forward current of the body diode of the main FET is changed to the switching FET in the OFF state. And its body diode (reverse bias). Therefore, according to this DC / AC inverter, it is possible to prevent generation of a recovery current in the body diode of the main FET regardless of the channel resistance of the main FET.
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
 C101,C102,C103,C104,C201,C202,C203,C204,CO・・・キャパシタ
 D101,D102,D103,D104,D205,D206,D207,D208,D209,D210,D211,D212,D301,D302,D303,D304・・・ダイオード
 D201,D202,D203,D204・・・ボディダイオード
 Drive101,Drive102,Drive103,Drive104,Drive201,Drive202,Drive203,Drive204,Drive301,Drive302,Drive303,Drive304・・・駆動回路
 E101,E102,E103,E201,E202,E203,E304・・・電圧源
 L1,L2・・・インダクタ
 OUT1,OUT2・・・出力端子
 Q101,Q102,Q103,Q104,Q205,Q206,Q207,Q208・・・メインFET
 Q105,Q106,Q107,Q108,Q305,Q306,Q307,Q308,Q309,Q310,Q311,Q312・・・スイッチングFET
 R101,R102,R103,R104,R105,R106,R107,R108,R109,R110,R111,R112,R202,R203,R205,R206,R208,R209,R211,R212,R301,R302,R303,R304,R305,R306,R307,R308,R309,R310,R311,R312・・・抵抗器
C101, C102, C103, C104, C201, C202, C203, C204, CO: capacitors D101, D102, D103, D104, D205, D206, D207, D208, D209, D210, D211, D212, D301, D302, D303 , D304... Diode D201, D202, D203, D204... Body diode Drive101, Drive102, Drive103, Drive104, Drive201, Drive202, Drive203, Drive204, Drive301, Drive302, Drive102, Drive102, Drive102E E103, E201, E202, E203, E304 ... Voltage source L1, L2 ... In Kuta OUT1, OUT2 ··· output terminal Q101, Q102, Q103, Q104, Q205, Q206, Q207, Q208 ··· main FET
Q105, Q106, Q107, Q108, Q305, Q306, Q307, Q308, Q309, Q310, Q311, Q312 ... switching FET
R101, R102, R103, R104, R105, R106, R107, R108, R109, R110, R111, R112, R202, R203, R205, R206, R208, R209, R211, R212, R301, R302, R303, R304, R305, R306, R307, R308, R309, R310, R311, R312... Resistors

Claims (5)

  1.  第1の入力端子および第2の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子および第2の出力端子を介して出力するDC/ACインバータであって、
     前記第1の入力端子と前記第1の出力端子との間に挿入される第1のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第2の入力端子と前記第1の出力端子との間に挿入される第2のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第1の入力端子と前記第2の出力端子との間に挿入される第3のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第2の入力端子と前記第2の出力端子との間に挿入される第4のノーマリオフ型トランジスタと、
     第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して前記第1のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第5のノーマリオフ型トランジスタと、
     第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して前記第2のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第6のノーマリオフ型トランジスタと、
     第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して前記第3のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第7のノーマリオフ型トランジスタと、
     第1の端子、第2の端子および制御端子を備え、当該第1の端子を介して前記第4のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第8のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第1のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第5のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する第1の電圧源と、
     前記第2のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第6のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する第2の電圧源と、
     前記第3のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第7のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する第3の電圧源と、
     前記第4のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第8のノーマリオフ型トランジスタの第2の端子との間の電位差を固定する第4の電圧源と、
     前記第5のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する第1の駆動回路と、
     前記第6のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する第2の駆動回路と、
     前記第7のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する第3の駆動回路と、
     前記第8のノーマリオフ型トランジスタをON/OFF駆動する第4の駆動回路と
     を具備し、
     前記第5のノーマリオフ型トランジスタ、前記第6のノーマリオフ型トランジスタ、前記第7のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第8のノーマリオフ型トランジスタの耐圧は、前記第1のノーマリオフ型トランジスタ、前記第2のノーマリオフ型トランジスタ、前記第3のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第4のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い、
     DC/ACインバータ。
    DC which inputs a DC voltage through the first input terminal and the second input terminal, and outputs an AC voltage generated by converting the DC voltage through the first output terminal and the second output terminal / AC inverter,
    A first normally-off transistor inserted between the first input terminal and the first output terminal;
    A second normally-off transistor inserted between the second input terminal and the first output terminal;
    A third normally-off transistor inserted between the first input terminal and the second output terminal;
    A fourth normally-off transistor inserted between the second input terminal and the second output terminal;
    A fifth normally-off transistor that includes a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and is connected in series to the first normally-off transistor via the first terminal;
    A sixth normally-off transistor comprising a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and being connected in series to the second normally-off transistor via the first terminal;
    A seventh normally-off transistor comprising a first terminal, a second terminal, and a control terminal, and being connected in series to the third normally-off transistor via the first terminal;
    An eighth normally-off transistor comprising a first terminal, a second terminal, and a control terminal, the eighth normally-off transistor connected in series to the fourth normally-off transistor via the first terminal;
    A first voltage source that fixes a potential difference between a control terminal of the first normally-off transistor and a second terminal of the fifth normally-off transistor;
    A second voltage source for fixing a potential difference between a control terminal of the second normally-off transistor and a second terminal of the sixth normally-off transistor;
    A third voltage source for fixing a potential difference between a control terminal of the third normally-off transistor and a second terminal of the seventh normally-off transistor;
    A fourth voltage source for fixing a potential difference between a control terminal of the fourth normally-off transistor and a second terminal of the eighth normally-off transistor;
    A first driving circuit for ON / OFF driving the fifth normally-off transistor;
    A second drive circuit for ON / OFF driving the sixth normally-off transistor;
    A third drive circuit for ON / OFF driving the seventh normally-off transistor;
    A fourth drive circuit for ON / OFF driving the eighth normally-off transistor,
    The breakdown voltages of the fifth normally-off transistor, the sixth normally-off transistor, the seventh normally-off transistor, and the eighth normally-off transistor are the first normally-off transistor and the second normally-off transistor. The breakdown voltage of the third normally-off transistor and the fourth normally-off transistor is low.
    DC / AC inverter.
  2.  前記第5のノーマリオフ型トランジスタの第1の端子と第2の端子との間を接続する第1のダイオードと、
     前記第6のノーマリオフ型トランジスタの第1の端子と第2の端子との間を接続する第2のダイオードと、
     前記第7のノーマリオフ型トランジスタの第1の端子と第2の端子との間を接続する第3のダイオードと、
     前記第8のノーマリオフ型トランジスタの第1の端子と第2の端子との間を接続する第4のダイオードと
     をさらに具備し、
     前記第1のダイオード、前記第2のダイオード、前記第3のダイオードおよび前記第4のダイオードの順方向電圧は、前記第1のノーマリオフ型トランジスタ、前記第2のノーマリオフ型トランジスタ、前記第3のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第4のノーマリオフ型トランジスタの順方向電圧よりも小さい、
     請求項1記載のDC/ACインバータ。
    A first diode connecting the first terminal and the second terminal of the fifth normally-off transistor;
    A second diode connecting between a first terminal and a second terminal of the sixth normally-off transistor;
    A third diode connecting between the first terminal and the second terminal of the seventh normally-off transistor;
    A fourth diode connecting the first terminal and the second terminal of the eighth normally-off transistor;
    The forward voltages of the first diode, the second diode, the third diode, and the fourth diode are the first normally-off transistor, the second normally-off transistor, and the third normally-off voltage, respectively. Smaller than the forward voltage of the type transistor and the fourth normally-off type transistor,
    The DC / AC inverter according to claim 1.
  3.  前記第2の電圧源および前記第4の電圧源は共通化されている、請求項1記載のDC/ACインバータ。 The DC / AC inverter according to claim 1, wherein the second voltage source and the fourth voltage source are shared.
  4.  第1の入力端子および第2の入力端子を介して直流電圧を入力し、当該直流電圧を変換することによって生成した交流電圧を第1の出力端子および第2の出力端子を介して出力するDC/ACインバータであって、
     前記第1の入力端子と前記第1の出力端子との間に挿入される第1のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第2の入力端子と前記第1の出力端子との間に挿入される第2のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第1の入力端子と前記第2の出力端子との間に挿入される第3のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第2の入力端子と前記第2の出力端子との間に挿入される第4のノーマリオフ型トランジスタと、
     前記第1のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第1のノーマリオフ型トランジスタ対と、
     前記第2のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第2のノーマリオフ型トランジスタ対と、
     前記第3のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第3のノーマリオフ型トランジスタ対と、
     前記第4のノーマリオフ型トランジスタに直列接続される第4のノーマリオフ型トランジスタ対と、
     前記第1のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第1のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第1の電圧源と、
     前記第2のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第2のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第2の電圧源と、
     前記第3のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第3のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第3の電圧源と、
     前記第4のノーマリオフ型トランジスタの制御端子と前記第4のノーマリオフ型トランジスタ対の共通端子との間の電位差を固定する第4の電圧源と、
     前記第1のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する第1の駆動回路と、
     前記第2のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する第2の駆動回路と、
     前記第3のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する第3の駆動回路と、
     前記第4のノーマリオフ型トランジスタ対をON/OFF駆動する第4の駆動回路と
     を具備し、
     前記第1のノーマリオフ型トランジスタ対、前記第2のノーマリオフ型トランジスタ対、前記第3のノーマリオフ型トランジスタ対および前記第4のノーマリオフ型トランジスタ対の耐圧は、前記第1のノーマリオフ型トランジスタ、前記第2のノーマリオフ型トランジスタ、前記第3のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第4のノーマリオフ型トランジスタの耐圧に比べて低い、
     DC/ACインバータ。
    DC which inputs a DC voltage through the first input terminal and the second input terminal, and outputs an AC voltage generated by converting the DC voltage through the first output terminal and the second output terminal / AC inverter,
    A first normally-off transistor inserted between the first input terminal and the first output terminal;
    A second normally-off transistor inserted between the second input terminal and the first output terminal;
    A third normally-off transistor inserted between the first input terminal and the second output terminal;
    A fourth normally-off transistor inserted between the second input terminal and the second output terminal;
    A first normally-off transistor pair connected in series to the first normally-off transistor;
    A second normally-off transistor pair connected in series with the second normally-off transistor;
    A third normally-off transistor pair connected in series with the third normally-off transistor;
    A fourth normally-off transistor pair connected in series to the fourth normally-off transistor;
    A first voltage source that fixes a potential difference between a control terminal of the first normally-off transistor and a common terminal of the first normally-off transistor pair;
    A second voltage source for fixing a potential difference between a control terminal of the second normally-off transistor and a common terminal of the second normally-off transistor pair;
    A third voltage source for fixing a potential difference between a control terminal of the third normally-off transistor and a common terminal of the third normally-off transistor pair;
    A fourth voltage source for fixing a potential difference between a control terminal of the fourth normally-off transistor and a common terminal of the fourth normally-off transistor pair;
    A first drive circuit for ON / OFF driving the first normally-off transistor pair;
    A second driving circuit for ON / OFF driving the second normally-off transistor pair;
    A third driving circuit for ON / OFF driving the third normally-off transistor pair;
    A fourth drive circuit for ON / OFF driving the fourth normally-off transistor pair,
    The breakdown voltages of the first normally-off transistor pair, the second normally-off transistor pair, the third normally-off transistor pair, and the fourth normally-off transistor pair are the first normally-off transistor and the second normally-off transistor pair. Lower than the withstand voltage of the normally-off transistor, the third normally-off transistor, and the fourth normally-off transistor.
    DC / AC inverter.
  5.  前記第1の入力端子と前記第1の出力端子の間を接続する第1のダイオードと、
     前記第2の入力端子と前記第1の出力端子の間を接続する第2のダイオードと、
     前記第1の入力端子と前記第2の出力端子の間を接続する第3のダイオードと、
     前記第2の入力端子と前記第2の出力端子の間を接続する第4のダイオードと
     をさらに具備し、
     前記第1のダイオード、前記第2のダイオード、前記第3のダイオードおよび前記第4のダイオードの順方向電圧は、前記第1のノーマリオフ型トランジスタ、前記第2のノーマリオフ型トランジスタ、前記第3のノーマリオフ型トランジスタおよび前記第4のノーマリオフ型トランジスタの順方向電圧よりも小さい、
     請求項4記載のDC/ACインバータ。
    A first diode connecting between the first input terminal and the first output terminal;
    A second diode connecting between the second input terminal and the first output terminal;
    A third diode connecting between the first input terminal and the second output terminal;
    A fourth diode connecting between the second input terminal and the second output terminal; and
    The forward voltages of the first diode, the second diode, the third diode, and the fourth diode are the first normally-off transistor, the second normally-off transistor, and the third normally-off voltage, respectively. Smaller than the forward voltage of the type transistor and the fourth normally-off type transistor,
    The DC / AC inverter according to claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008193839A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Toshiba Corp Semiconductor switch and power conversion apparatus applying same
JP2013085448A (en) * 2011-09-30 2013-05-09 Sharp Corp Switching power supply apparatus, and inverter, converter, air conditioner, solar power controller, and motor vehicle using the apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008193839A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Toshiba Corp Semiconductor switch and power conversion apparatus applying same
JP2013085448A (en) * 2011-09-30 2013-05-09 Sharp Corp Switching power supply apparatus, and inverter, converter, air conditioner, solar power controller, and motor vehicle using the apparatus

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