JP5133648B2 - 電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置 - Google Patents
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Description
力バイポーラトランジスタのベース、エミッタ間に逆電圧を与えるオフ制御電圧を発生し、このオフ制御電圧により、前記電圧制御バイポーラトランジスタを強制的にオフにすることを特徴とする。
図1は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態1を示す電気回路図である。この実施の形態1のゲート駆動装置は、電圧制御形スイッチングデバイス1と、電流検出回路10と、ゲート制御回路20と、ゲート駆動回路30と、オフ制御回路60と、スイッチ回路70と、ゲート遮断回路80を有する。
図3は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態2を示す電気回路図である。
図4は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスの実施の形態3を示す電気回路図である。この実施の形態3は、実施の形態1における定電流駆動回路40を、定電流駆動回路140に置き換えたものである。その他は、実施の形態1と同じに構成される。
図5は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態4を示す電気回路図である。この実施の形態4は、実施の形態3に対して、図3に示すスイッチ出力延長回路90を追加したもである。その他は、実施の形態3と同じに構成される。
図6は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態5を示す電気回路図である。この実施の形態5では、実施の形態1における定電流駆動回路40が定電流駆動回路240に置き換えられ、また実施の形態1におけるオフ制御回路60が削除される。その他は、実施の形態1と同じに構成される。
図7は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態6を示す電気回路図である。この実施の形態6では、実施の形態1におけるゲート駆動回路30が、ゲート駆動回路300に置き換えられ、また、ゲート制御回路20では、入力端子23と出力端子25が削除される。このゲート制御回路20は、出力端子24から制御出力信号SAを、また、出力端子26から制御出力信号SCをそれぞれゲート駆動回路300に供給するように構成される。その他は、実施の形態1と同じに構成される。
イス1のゲートGと共通電位CGとの間に接続される。スイッチ素子351と抵抗352は互いに直列に接続される。スイッチ素子351は、MOSFETまたはバイポーラトランジスタにより構成され、このスイッチ素子351には、ゲート制御回路20の出力端子26から制御出力信号SCが供給され、この制御出力信号SCがハイレベルであるときにスイッチ素子351はオンとなり、また、制御出力信号SCがロウレベルであるときにはスイッチ素子351はオフとなる。
図9は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態7を示す電気回路図である。この実施の形態7は、実施の形態6に対して、図3に示すスイッチ出力延長回路90を追加したものである。その他は、実施の形態6と同じに構成される。実施の形態7のスイッチ出力延長回路90は、実施の形態2と同じに構成され、それと同じ作用を行なうので、実施の形態2と同じ効果を得ることができる。
図10は、この発明による電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置の実施の形態8を示す電気回路図である。この実施の形態8では、実施の形態6における定電圧駆動回路340が定電圧駆動回路440に置き換えられ、また実施の形態6におけるオフ制御回路60が削除される。その他は、実施の形態6と同じに構成される。
30.300:ゲート駆動回路、40、140、240:定電流駆動回路、
41、141b、241:電流出力トランジスタ、60:オフ制御回路、
70:スイッチ回路、71:半導体スイッチ素子、80:ゲート遮断回路、
81:保護用半導体スイッチ素子、90:スイッチ出力延長回路、91:コンデンサ、
340、440:定電圧駆動回路、341、441:電圧出力トランジスタ。
Claims (6)
- 定電流パルス出力を発生する電流出力バイポーラトランジスタを含む定電流駆動回路を用い、前記定電流パルス出力を電圧制御形スイッチングデバイスのゲートに供給して、それを駆動する電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置であって、
前記電圧制御形スイッチングデバイスの出力電流を検出し、この出力電流に応じて大きさが変化する検出電圧を発生する電流検出回路と、
閾値電圧を持った半導体スイッチ素子を有し、前記検出電圧が前記半導体スイッチ素子の閾値電圧を越えたときにスイッチ出力を発生するスイッチ回路と、
前記電流出力バイポーラトランジスタのベースに接続されたオフ制御用バイポーラトランジスタを有するオフ制御回路を備え、
前記オフ制御用バイポーラトランジスタは、前記スイッチ出力に応じて、前記電流出力バイポーラトランジスタのベース、エミッタ間に逆電圧を与えるオフ制御電圧を発生し、このオフ制御電圧により、前記電流出力バイポーラトランジスタを強制的にオフにすることを特徴とする電圧駆動形スイッチングデバイスのゲート駆動装置。 - 請求項1記載の電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置であって、さらに、コンデンサを含むスイッチ出力延長回路を備え、前記スイッチ出力延長回路は、前記スイッチ回路に接続され、前記スイッチ出力を延長することを特徴とする電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置。
- 請求項1記載の電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置であって、さらに、前記電圧制御形スイッチングデバイスのゲートに接続されたゲート遮断回路を備え、前記ゲート遮断回路は、閾値電圧を持った保護用半導体スイッチ素子を含み、前記保護用半導体スイッチ素子にも前記検出電圧を供給し、前記検出電圧が前記保護用半導体スイッチ素子の閾値電圧を越えたときに、前記保護用半導体スイッチ素子により、前記電圧制御形スイッチングデバイスのゲートを共通電位に接続することを特徴とする電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置。
- 定電流パルス出力を発生する電流出力バイポーラトランジスタを含む定電流駆動回路を用い、前記定電流パルス出力を電圧制御形スイッチングデバイスのゲートに供給して、そ
れを駆動する電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置であって、
前記電圧制御形スイッチングデバイスの出力電流を検出し、この出力電流に応じて大きさが変化する検出電圧を発生する電流検出回路と、
閾値電圧を持った半導体スイッチ素子を有し、前記検出電圧が前記半導体スイッチ素子の閾値電圧を越えたときに、スイッチ出力を発生するスイッチ回路と、
ゲート制御回路からの制御信号に基づいて、前記電流出力バイポーラトランジスタのベースに第1抵抗を通じて電流を供給する電流制御回路とを備え、
前記スイッチ回路は、前記電流出力バイポーラトランジスタのベースに第2抵抗を通じて接続され、前記スイッチ出力に応じて、前記電流制御回路から前記第1抵抗と第2抵抗とを通じて電流を流すことにより、前記電流出力バイポーラトランジスタのベース、エミッタ間に逆電圧を与えるオフ制御電圧を発生し、このオフ制御電圧により、前記電流出力バイポーラトランジスタを強制的にオフにすることを特徴とする電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置。 - 定電圧パルス出力を発生する電圧出力バイポーラトランジスタを含む定電圧駆動回路を用い、前記定電圧パルス出力を電圧制御形スイッチングデバイスのゲートに供給して、それを駆動する電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置であって、
前記電圧制御形スイッチングデバイスの出力電流を検出し、この出力電流に応じて大きさが変化する検出電圧を発生する電流検出回路と、
閾値電圧を持った半導体スイッチ素子を有し、前記検出電圧が前記半導体スイッチ素子の閾値電圧を越えたときに、スイッチ出力を発生するスイッチ回路と、
前記電圧出力バイポーラトランジスタのベースに第1抵抗を通じて制御信号を供給するゲート制御回路とを備え、
前記スイッチ回路は、前記電圧出力バイポーラトランジスタのベースに第2抵抗を通じて接続され、前記スイッチ出力に応じて、前記制御信号に基づき前記第1抵抗と第2抵抗とを通じて電流を流すことにより、前記電圧出力バイポーラトランジスタのベース、エミッタ間に逆電圧を与えるオフ制御電圧を発生し、このオフ制御電圧により、前記電圧出力バイポーラトランジスタを強制的にオフにすることを特徴とする電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置。 - 請求項4または5記載の電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置であって、さらに、前記電圧制御形スイッチングデバイスのゲートに接続されたゲート遮断回路を備え、前記ゲート遮断回路は、閾値電圧を持った保護用半導体スイッチ素子を含み、前記保護用半導体スイッチ素子にも前記検出電圧を供給し、前記検出電圧が前記保護用半導体スイッチ素子の閾値電圧を越えたときに、前記保護用半導体スイッチ素子により、前記電圧制御形スイッチングデバイスのゲートを共通電位に接続することを特徴とする電圧制御形スイッチングデバイスのゲート駆動装置。
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