JP2021078166A - 半導体装置の駆動装置および駆動方法、並びに電力変換装置 - Google Patents
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Abstract
本発明は、動作条件に応じて、dv/dtを抑制しながらも、スイッチング損失を抑制できる、半導体装置の駆動装置および駆動方法、並びに電力変換装置を提供する。
【解決手段】
半導体装置の駆動装置(104)が、電力変換装置におけるアームを構成する半導体装置(101,102)を駆動するものであって、半導体装置の制御端子(G)に制御電流を出力する出力部(3)を備え、出力部は、半導体装置の動作状態(T,I,V)に応じて、アームにおける還流ダイオード(102)の逆回復時の電圧変化率の大きさが所定の一定値になるように、制御電流の大きさを制御する。
【選択図】図2
Description
2 デジタル制御部
2a 学習部
2b 演算部
3 アナログ出力部
4 アナログ信号入力部
5 データ入力部
6 学習データセット
7 信号分配器
10a,10b 電圧制御回路
100 パワーユニット
101,101a,101b IGBT
102,102a,102b 還流ダイオード
103 フィルタコンデンサ
104,104a,104b ゲート駆動装置
105 指令論理部
106 モータ
109 恒温槽
110 計測装置
111 処理装置
Claims (10)
- 電力変換装置におけるアームを構成する半導体装置を駆動する半導体装置の駆動装置において、
前記半導体装置の制御端子に制御電流を出力する出力部を備え、
前記出力部は、前記半導体装置の動作状態に応じて、前記アームにおける還流ダイオードの逆回復時の電圧変化率の大きさが所定の一定値になるように、前記制御電流の大きさを制御することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項1に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記動作状態に応じて、前記アームにおける前記還流ダイオードの逆回復時の前記電圧変化率の大きさが前記一定値になるように、制御電流指令を作成する演算部を備え、
前記出力部は、前記制御電流指令に応じて、前記制御電流を出力することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項2に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記演算部は、前記電圧変化率を前記一定値にするような前記制御電流と、前記動作状態との関係を表す線形モデルに基づいて、前記制御電流指令を作成することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項3に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記線形モデルを学習する学習部を備え、
前記演算部は、前記学習部が学習する前記線形モデルに基づいて前記制御電流指令を作成することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項1に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記動作状態を検出するセンシング部を備え、
前記出力部は、前記センシング部によって検出される前記動作状態に応じて、前記電圧変化率の大きさが前記一定値になるように、前記制御電流を出力することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項5に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記動作状態は、前記半導体装置における電圧、電流および温度の内の単数もしくは複数であり、
前記センシング部は、
前記電圧を検出するために、前記半導体装置の印加電圧、または前記電力変換装置の電源電圧を検出し、
前記電流を検出するために、前記半導体装置に流れる電流、もしくは負荷電流を検出し、
前記温度を検出するために、前記半導体装置の温度、もしくは前記半導体装置の温度依存性電気的特性パラメータTSEPを検出することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項1に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記出力部は、前記制御端子と制御電源電位との間に接続される複数のスイッチング素子を備え、前記複数のスイッチング素子の内、オンするスイッチング素子を変更することにより前記制御電流を制御することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 請求項1に記載の半導体装置の駆動装置において、
前記出力部は、制御電源電位の大きさを変更することにより前記制御電流を制御することを特徴とする半導体装置の駆動装置。 - 電力変換装置におけるアームを構成する半導体装置を駆動する半導体装置の駆動方法において、
前記半導体装置の動作状態に応じて、前記アームにおける還流ダイオードの逆回復時の電圧変化率の大きさが所定の一定値になるように、前記半導体装置の制御端子への制御電流の大きさを制御することを特徴とする半導体装置の駆動方法。 - 上下一対のアームを備える電力変換装置において、
前記上下一対のアームの内、上アームを構成する第1半導体装置を駆動する第1駆動装置と、
前記上下一対のアームの内、下アームを構成する第2半導体装置を駆動する第2駆動装置と、
を備え、
前記第1駆動装置は、前記第1半導体装置の第1制御端子に第1制御電流を出力する第1出力部を備え、前記第1出力部は、前記第1半導体装置の動作状態に応じて、前記下アームにおける還流ダイオードの逆回復時の電圧変化率の大きさが所定の一定値になるように、前記第1制御電流の大きさを制御し、
前記第2駆動装置は、前記第2半導体装置の第2制御端子に第2制御電流を出力する第2出力部を備え、前記第2出力部は、前記第2半導体装置の動作状態に応じて、前記上アームにおける還流ダイオードの逆回復時の電圧変化率の大きさが所定の一定値になるように、前記第2制御電流の大きさを制御することを特徴とする電力変換装置。
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