JP2013258778A - パワーデバイス制御回路およびそれを用いたipm - Google Patents
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Abstract
バイス制御回路およびそれを用いたIPMを提供することを目的とする。
【解決手段】パワーデバイスにゲート駆動信号を伝送するパワーデバイス制御回路であって、該パワーデバイスのゲートと接続された複数の駆動素子を有する駆動回路と、該パワーデバイスのゲート電圧のアナログ値をデジタル化してゲート電圧デジタル値に変換する変換回路と、一定のばらつきを有する該パワーデバイスの現実の閾値をデジタル化して閾値デジタルデータとして記憶した閾値設定回路と、該ゲート電圧デジタル値と該閾値デジタルデータとを比較して該駆動回路の駆動能力の切り替えを行う比較回路とを備え、該ゲート電圧デジタル値への変換の際には、該比較回路で取り扱い可能な電圧値になるように変換する。
【選択図】図1
Description
本実施形態は図1−5を参照して説明する。なお、同一材料または同一、対応する構成要素には同一の符号を付して複数回の説明を省略する場合がある。他の実施形態でも同様である。
本実施形態のパワーデバイス制御回路10は上述の構成である。以後、図2を参照してパワーデバイス制御回路10の動作について説明する。
本実施形態のパワーデバイス制御回路10の動作は上述のとおりである。
たとえば、図4に示すパワーデバイス制御回路100を用いると本発明の効果を高めることができる。図4に示すパワーデバイス制御回路100はパワーデバイス12の温度を駆動回路20の制御に反映する点に特徴がある。図4に示すとおり、パワーデバイス12を構成するチップにオンチップダイオード114が搭載される。オンチップダイオード114によりパワーデバイス12の温度が測定される。測定した温度は温度変換回路112にてデジタル温度値に変換される。また、温度レベル閾値設定回路110には温度レベル閾値が保存される。温度レベル閾値設定回路110は閾値設定回路18とともに閾値設定部分106に配置される。パワーデバイス制御回路100にはさらに、デジタル温度値と温度レベル閾値を比較する温度比較回路104が配置される。
たとえば、図5に示すパワーデバイス制御回路200を用いると本発明の効果を高めることができる。図5に示すパワーデバイス制御回路200はIGBT26の通流電流を駆動回路20の制御に反映する点に特徴がある。図5に示すとおり、パワーデバイス制御回路200にはシャント抵抗208が配置される。シャント抵抗208の両端はIGBT26のコレクタ電流を検出できるようにIGBT26に接続される。シャント抵抗208で検出した通流電流は通流電流変換回路206にてデジタル通流電流値に変換される。また、電流レベル閾値設定回路204には電流レベル閾値が保存される。電流レベル閾値設定回路204は閾値設定回路18とともに閾値設定部分202に配置される。パワーデバイス制御回路200にはさらに、デジタル通流電流値と電流レベル閾値を比較する通流電流比較回路220が配置される。
パワーデバイス制御回路10の全体または一部を制御ICまたはマイコンに内蔵してもよい。これによりディスクリート部品で構成するよりも搭載部品、回路構成部品を少なくできる。そのため、コスト低減でき、不良率も低減できる。
図1などに記載したダイオード28をSiCを材料として製造してもよい。SiCは耐電圧性が高いため、電流密度を大きくすることができる。よってダイオードを小型化できるからIPMを小型化できる。
パワーデバイス12を構成するIGBT26、ダイオード28はSiCを材料として製造してもよい。上述と同様にしてIPMを小型化できる。また、パワーデバイスがバイポーラトランジスタやMOSFETを備える場合はそれらをSiCで製造しても同様である。
パワーデバイス12はSiCを材料として製造されたRC(Reverse-Conductive)−IGBTで構成してもよい。この場合SiCを用いているため上述と同様にIPMを小型化できる。また、IGBTに逆並列にダイオードを接続する必要がなく、IPMの組み立てを容易化できる。
本実施形態は図6、7を参照して説明する。本実施形態は、比較回路により制御される駆動回路の構成に関する。比較回路への入力については実施形態1と同様であるから省略する。図6に示されるように本実施形態の駆動回路302は複数の駆動素子304として複数の抵抗素子を備える。各抵抗素子はすべて同一抵抗値である。また、複数の抵抗素子は並列に配置されている。そして、ひとつの抵抗素子を除き比較回路16と接続され比較回路16からオンオフの制御が行われる。
本実施形態は図8、9を参照して説明する。本実施形態は、比較回路により制御される駆動回路の構成に関する。比較回路への入力については実施形態1と同様であるから省略する。図8に示されるように本実施形態の駆動回路502は抵抗504と抵抗506を備える。抵抗504は抵抗506より抵抗値が低い。また、抵抗504と抵抗506は並列に配置されている。そして、抵抗504と抵抗506はともに比較回路16と接続され比較回路16によりオンオフの制御が行われる。
Claims (13)
- パワーデバイスにゲート駆動信号を伝送するパワーデバイス制御回路であって、
前記パワーデバイスのゲートと接続された複数の駆動素子を有する駆動回路と、
前記パワーデバイスのゲート電圧のアナログ値をデジタル化してゲート電圧デジタル値に変換する変換回路と、
一定のばらつきを有する前記パワーデバイスの現実の閾値をデジタル化して閾値デジタルデータとして記憶した閾値設定回路と、
前記ゲート電圧デジタル値と前記閾値デジタルデータとを比較して前記駆動回路の駆動能力の切り替えを行う比較回路とを備え、
前記ゲート電圧デジタル値への変換の際には、前記比較回路で取り扱い可能な電圧値になるように変換することを特徴とするパワーデバイス制御回路。 - 複数のパワーデバイスの各々にゲート駆動信号を伝送するパワーデバイス制御回路であって、
前記複数のパワーデバイスのゲート毎に接続された各々複数の駆動素子を有する駆動回路と、
前記複数のパワーデバイスのゲート電圧のアナログ値を各々デジタル化してゲート電圧デジタル値に変換する変換回路と、
一定のばらつきを有する前記複数のパワーデバイスの現実の閾値をデジタル化して複数の各パワーデバイスに対応した閾値デジタルデータとして記憶した閾値設定回路と、
前記複数のパワーデバイス毎に前記ゲート電圧デジタル値と前記閾値デジタルデータとを比較して前記駆動回路の駆動能力の切り替えを各々行う比較回路とを備え、
前記ゲート電圧デジタル値への変換の際には、前記比較回路で取り扱い可能な電圧値になるように変換することを特徴とするパワーデバイス制御回路。 - 前記比較回路は、前記ゲート電圧デジタル値が前記閾値デジタルデータまで高められたときに前記ゲート電圧のdv/dtを増加させるように前記駆動回路の駆動能力を切り替えることを特徴とする請求項1または2に記載のパワーデバイス制御回路。
- 前記ゲート電圧デジタル値が前記閾値デジタルデータ未満の場合は、前記比較回路に接続されていない駆動素子によってパワーデバイスを駆動することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のパワーデバイス回路。
- 前記複数の駆動素子の個数は、前記パワーデバイス回路の駆動能力によって決められることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のパワーデバイス回路。
- 前記パワーデバイスの温度を測定する温度センサと、
前記温度センサで測定した温度をデジタル化しデジタル温度値に変換する温度変換回路を更に備え、
前記閾値設定回路には前記パワーデバイスの温度に対応した複数の閾値デジタルデータが記憶され、
前記比較回路は、前記複数の閾値デジタルデータのなかから前記デジタル温度値に対応した閾値デジタルデータを選択し前記ゲート電圧デジタル値と比較することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のパワーデバイス制御回路。 - 前記パワーデバイスの通流電流を測定する電流検出素子と、
前記電流検出素子により測定された通流電流をデジタル化しデジタル通流電流値に変換する通流電流変換回路とを更に備え、
前記閾値設定回路には前記パワーデバイスの通流電流に対応した複数の閾値デジタルデータが記憶され、
前記比較回路は、前記複数の閾値デジタルデータのなかから前記デジタル通流電流値に対応した閾値デジタルデータを選択し前記ゲート電圧デジタル値と比較することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のパワーデバイス制御回路。 - 前記複数の駆動素子は、同一種類の抵抗素子あるいは同一種類のトランジスターが並列配置されたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のパワーデバイス制御回路。
- 前記複数の駆動素子は、抵抗値の異なる複数の抵抗素子または電流容量の異なる複数のトランジスターが並列配置されたものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のパワーデバイス制御回路。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のパワーデバイス制御回路の全体または一部を制御ICまたはマイコンに内蔵したことを特徴とするIPM。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載のパワーデバイス制御回路と、
前記パワーデバイス制御回路と接続されゲート駆動信号を受けるパワーデバイスと、
前記パワーデバイスの一部に形成されたSiCを材料とするダイオードとを備えたことを特徴とするIPM。 - 前記パワーデバイスを構成する素子はSiCを材料とすることを特徴とする請求項11に記載のIPM。
- 前記パワーデバイスはRC−IGBTであることを特徴とする請求項11に記載のIPM。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160069754A (ko) * | 2014-12-09 | 2016-06-17 | 현대자동차주식회사 | 파워 모스펫의 게이트 구동 슬로프 조절 회로 |
EP3118995A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-18 | LSIS Co., Ltd. | Driving device of gate driver |
JP2019004686A (ja) * | 2017-06-12 | 2019-01-10 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | カスコード電流検出のための多段ゲート駆動 |
JP2020047990A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 株式会社東芝 | 電子回路 |
KR20220100488A (ko) * | 2021-01-08 | 2022-07-15 | 다이얼로그 세미컨덕터 인크. | 스위칭 파워컨버터 내 파워스위치 트랜지스터를 위한 적응형 게이트 드라이브 |
JP7455006B2 (ja) | 2020-06-22 | 2024-03-25 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用画像診断装置用電源装置および電源装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112017000072T5 (de) | 2016-03-04 | 2018-04-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Treibervorrichtung für Halbleiterelemente |
KR102485425B1 (ko) | 2016-05-02 | 2023-01-04 | 엘에스일렉트릭(주) | 파워 디바이스 제어 시스템 |
JP6870240B2 (ja) | 2016-08-31 | 2021-05-12 | 富士電機株式会社 | ゲート駆動装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61294969A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-25 | Canon Inc | 画像処理装置 |
JPH06241875A (ja) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Tokimec Inc | 消火薬剤量監視装置 |
JP2000232347A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-22 | Toshiba Corp | ゲート回路及びゲート回路制御方法 |
JP2006074729A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Fusaichi Yamazaki | フレキシブルタッチセンサ |
-
2013
- 2013-09-17 JP JP2013191939A patent/JP5700095B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61294969A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-25 | Canon Inc | 画像処理装置 |
JPH06241875A (ja) * | 1993-02-17 | 1994-09-02 | Tokimec Inc | 消火薬剤量監視装置 |
JP2000232347A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-22 | Toshiba Corp | ゲート回路及びゲート回路制御方法 |
JP2006074729A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-03-16 | Fusaichi Yamazaki | フレキシブルタッチセンサ |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160069754A (ko) * | 2014-12-09 | 2016-06-17 | 현대자동차주식회사 | 파워 모스펫의 게이트 구동 슬로프 조절 회로 |
KR101664613B1 (ko) | 2014-12-09 | 2016-10-24 | 현대자동차주식회사 | 파워 모스펫의 게이트 구동 슬로프 조절 회로 |
US9929729B2 (en) | 2015-07-15 | 2018-03-27 | Lsis Co., Ltd. | Driving device of gate driver |
KR20170009126A (ko) * | 2015-07-15 | 2017-01-25 | 엘에스산전 주식회사 | 게이트 드라이버 구동장치 |
CN106357256A (zh) * | 2015-07-15 | 2017-01-25 | Ls 产电株式会社 | 栅极驱动器的驱动装置 |
KR101721107B1 (ko) | 2015-07-15 | 2017-03-29 | 엘에스산전 주식회사 | 게이트 드라이버 구동장치 |
EP3118995A1 (en) * | 2015-07-15 | 2017-01-18 | LSIS Co., Ltd. | Driving device of gate driver |
CN106357256B (zh) * | 2015-07-15 | 2019-03-22 | Ls 产电株式会社 | 栅极驱动器的驱动装置 |
JP2019004686A (ja) * | 2017-06-12 | 2019-01-10 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | カスコード電流検出のための多段ゲート駆動 |
JP7121507B2 (ja) | 2017-06-12 | 2022-08-18 | パワー・インテグレーションズ・インコーポレーテッド | カスコード電流検出のための多段ゲート駆動 |
US11444545B2 (en) | 2017-06-12 | 2022-09-13 | Power Integrations, Inc. | Multiple stage gate drive for cascode current sensing |
JP2020047990A (ja) * | 2018-09-14 | 2020-03-26 | 株式会社東芝 | 電子回路 |
JP7455006B2 (ja) | 2020-06-22 | 2024-03-25 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用画像診断装置用電源装置および電源装置 |
KR20220100488A (ko) * | 2021-01-08 | 2022-07-15 | 다이얼로그 세미컨덕터 인크. | 스위칭 파워컨버터 내 파워스위치 트랜지스터를 위한 적응형 게이트 드라이브 |
KR102609990B1 (ko) | 2021-01-08 | 2023-12-04 | 다이얼로그 세미컨덕터 인크. | 스위칭 파워컨버터 내 파워스위치 트랜지스터를 위한 적응형 게이트 드라이브 |
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