JP5516705B2 - 半導体素子のゲート駆動方法 - Google Patents
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Description
図3より、ターンオフ初期には、サーチコイル波形33の振動は殆ど見られず、コレクタ・エミッタ間電圧Vce31が直流電圧Vdc34に達した“*”のタイミングと同期して、急激にサーチコイル波形33が振動することが分かる。
前記半導体素子をターンオフさせるとき、半導体素子のコレクタ・エミッタ間電圧が直流電圧に達するまでは、前記コレクタ・エミッタ間電圧の変化率を通常よりも大きくするとともに、前記半導体素子がオフしているときこの半導体素子のゲート・エミッタ間を接続することを特徴とする。
対象とする半導体素子はIGBT1であり、その駆動回路が符号20で示されている。この駆動回路20は、第1MOSFETとしてのPチャネル MOSFET21と、第2MOSFETとしてのNチャネル MOSFET22と、第3MOSFETとしてのNチャネル MOSFET23と、第4MOSFETとしてのNチャネル MOSFET24と、MOSFET23に直列に接続されたコンデンサ25と、MOSFET24の制御回路26などから構成される。制御回路26は、IGBT1のターンオフ保持用の制御回路である。また、Vccは、IGBT1のゲート端子に、ゲート電圧を印加するための直流電源であり、第1MOSFET21と第2MOSFET22との直列回路の両端に接続されている。
第4MOSFETがオンすることで、IGBT1のオフ状態を保持し安定電位を確保するものである。このため、第4MOSFET24のオン抵抗はできるだけ小さい方が望ましく、第2,第3MOSFET22,23のオン抵抗より小さいことが要求される。この第4MOSFET24は短絡を目的とするもので、特にMOSFETである必要はなく、バイポーラトランジスタでも良く、場合によっては機械的スイッチを用いても良い。
図5は、ゲートの電位を基準とした場合に正の電源のみで、ゲートへ逆バイアスを供給しない場合の例である。これに対し、図6はゲートの電位を基準とした場合に正負の電源を備え、ゲートへ逆バイアスを供給できる場合の例である。なお、図5,図6とも、図1または図2に示すコンデンサ25と第3MOSFET23を有していない点を除けば、図1または図2と同じなので説明は省略する。
すなわち、この発明のゲート駆動回路を用いることで、従来に比べてトレードオフ特性を改善できる。また、正負電源の有無により動作原理は変わらないが、負の電源がある場合の方が、トレードオフ特性の改善効果はやや高いということができる。
Claims (1)
- 半導体素子のゲートに少なくとも正の電圧を供給してオン・オフ制御する半導体素子のゲート駆動方法において、
前記半導体素子をターンオフさせるとき、半導体素子のコレクタ・エミッタ間電圧がコレクタ・エミッタ間に印加された直流電圧に達するまでは、前記コレクタ・エミッタ間電圧の変化率を大きくし、半導体素子のコレクタ・エミッタ間電圧が直流電圧に達した後は、前記コレクタ・エミッタ間電圧の変化率を小さくするとともに、前記半導体素子がオフしているときこの半導体素子のゲート・エミッタ間を接続することを特徴とする半導体素子のゲート駆動方法。
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