JP2017050914A - スイッチング素子駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドライバ回路20が、スイッチング素子であるMOSFET50をターンオフする際、MOSFET50のゲートを、キャパシタ31と抵抗32とからなる並列回路30を介してソースに接続するようにした。ターンオフ直後は、キャパシタ31は未充電である。そのため、MOSFET50のゲートにはソースと同じ電位が印加されるので、スイッチング速度を高めることができる。また、ターンオフ時のMOSFET50のゲート容量からの放電によりキャパシタ31が充電され、その充電量は、スイッチングの進行とともに大きくなって、ゲート−ソース間の電位差を増大させる。それにより、MOSFET50のスイッチング速度が低下するので、リンギングを抑制することができる。
【選択図】図1
Description
制御端子、第1端子、及び第2端子を有し、制御端子に印加される電圧に応じて、第1端子と前記第2端子との間が導通状態、もしくは非導通状態となるスイッチング素子(50)と、
スイッチング素子の制御端子に印加する電圧を制御するものであって、スイッチング素子を導通状態から非導通状態にする場合に、制御端子と第2端子との電位差を縮小させるべく、制御端子を第2端子と同電位となる接続先に接続するドライバ回路(20)と、
ドライバ回路が制御端子を第2端子と同電位となる接続先に接続する経路に挿入された、キャパシタ(31)とインピーダンス素子(32)との並列回路(30)と、を備えることを特徴とする。
図1は、第1実施形態に係るスイッチング素子駆動装置の構成を示す図である。なお、本実施形態に係るスイッチング素子駆動装置が駆動対象とするスイッチング素子は、制御端子、第1端子、及び第2端子を有し、制御端子に印加される電圧に応じて、第1端子と第2端子との間が導通状態、もしくは非導通状態となるスイッチング素子である。具体的には、スイッチング素子として、シリコン(Si)やシリコンカーバイド(SiC)を半導体材料とするMOSFET、もしくはIGBTなどのパワー素子の他、化合物半導体材料(例えば、GaN、GaAsなど)やダイヤモンドを用いたトランジスタ(例えば、MESFET、ヘテロ接合FET、HEMTなど)であっても良い。
次に、図3及び図4を参照して、第2実施形態に係るスイッチング素子駆動装置について説明する。
12…入力インピーダンス素子
13…入力キャパシタ
20…ドライバ回路
30…並列回路
40…制御回路
50…スイッチング素子
60…負荷
Claims (11)
- 制御端子、第1端子、及び第2端子を有し、前記制御端子に印加される電圧に応じて、前記第1端子と前記第2端子との間が導通状態、もしくは非導通状態となるスイッチング素子(50)と、
前記スイッチング素子の前記制御端子に印加する電圧を制御するものであって、前記スイッチング素子を導通状態から非導通状態にする場合に、前記制御端子と前記第2端子との電位差を縮小させるべく、前記制御端子を前記第2端子と同電位となる接続先に接続するドライバ回路(20)と、
前記ドライバ回路が前記制御端子を前記第2端子と同電位となる接続先に接続する経路に挿入された、キャパシタ(31)とインピーダンス素子(32)との並列回路(30)と、を備えることを特徴とするスイッチング素子駆動装置。 - 前記ドライバ回路は、前記並列回路を介して、前記制御端子を前記第2端子に接続することを特徴とする請求項1に記載のスイッチング素子駆動装置。
- 前記キャパシタと並列に接続され、前記キャパシタの充電により前記スイッチング素子の制御端子に印加される電圧が、前記スイッチング素子のオン閾値電圧以上となることを防止する電圧上昇防止素子(80、81)を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載のスイッチング素子駆動装置。
- 前記電圧上昇防止素子は、前記スイッチング素子のオン閾値電圧よりも低い耐圧を持つツェナーダイオード(80)と、前記スイッチング素子のオン閾値電圧よりも低いオン電圧閾値を持つ別のスイッチング素子(81)とのいずれかであることを特徴とする請求項5に記載のスイッチング素子駆動装置。
- 前記ドライバ回路に接続される主電源(10)と、
前記主電源に対して、前記ドライバ回路に並列に接続され、前記ドライバ回路との間に配線以外の素子を介することなく配置された入力キャパシタ(13)と、
前記主電源に対して、前記入力キャパシタおよび前記ドライバ回路と直列に接続され、前記入力キャパシタおよび前記ドライバ回路との間に配線以外の素子を介することなく配置された入力インピーダンス素子(12)と、を備え、
前記ドライバ回路は、前記スイッチング素子を非導通状態から導通状態にする場合に、前記入力インピーダンス素子を介して、前記主電源を前記制御端子に接続することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のスイッチング素子駆動装置。 - 前記主電源に対して、前記インピーダンス素子及び前記入力キャパシタと並列に接続され、前記インピーダンス素子との間に配線以外の素子を介することなく配置された別の入力キャパシタ(11)を有することを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載のスイッチング素子駆動装置。
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