JP6925518B2 - 電力用半導体素子の駆動装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る電力用半導体素子およびその駆動装置の構成を示す図である。図1では、並列接続された2個の電力用半導体素子100,200を駆動する駆動装置を例示する。並列接続される電力用半導体素子の個数は複数であればよく、3個以上であってもよい。また、電力用半導体素子は、ディスクリート形状およびモジュール形状のいずれであってもよい。
Vgs=1/Cgs・∫ig(t)dt …(1)
ただし、Cgsは電力用半導体素子100のゲート端子100gおよびソース端子100s間に発生する寄生容量成分(すなわち、ゲート・ソース間容量)を示す。
最初に、図2を用いて、電力用半導体素子100の駆動回路110の動作を説明する。なお、電力用半導体素子200の駆動回路210の動作は、図2に示す駆動回路110の動作と同様である。
実施の形態2では、本実施の形態に係る駆動回路110,210の他の構成例について説明する。なお、図4では、電力用半導体素子100の駆動回路110Aのみが示されているが、電力用半導体素子200の駆動回路210にも適用され得る。
図1および図4に示した駆動回路110,110Aにおいて、積分器115は、上記式(1)を用いることにより、ゲート電流igを時間積分した積分値をゲート・ソース間容量Cgsで除算した値に基づいて、ゲート電圧Vgsを算出することができる。
上述した実施の形態1では、並列接続される2個の電力用半導体素子100,200を駆動する駆動装置1の構成例について説明したが、本開示に係る駆動装置1は、図6に示すような、並列接続されるN個(Nは2以上の整数)の電力用半導体素子を駆動する駆動装置に対して適用することが可能である。
Claims (8)
- 並列接続された複数の電力用半導体素子を駆動する駆動装置であって、
前記複数の電力用半導体素子の各々は、第1の端子、第2の端子およびゲート端子を有しており、
前記複数の電力用半導体素子をそれぞれ駆動する複数の駆動回路を備え、
前記複数の駆動回路の各々は、
対応する電力用半導体素子のターンオン指令を出力する制御指令部と、
前記制御指令部が前記ターンオン指令を出力してから前記電力用半導体素子の前記ゲート端子に流入するゲート電流を検出する電流検出器と、
前記電流検出器により検出された前記ゲート電流を時間微分する微分器と、
前記電流検出器により検出された前記ゲート電流を時間積分する積分器とを含み、
各前記複数の駆動回路における前記微分器による微分値および前記積分器による積分値に基づいて、前記複数の電力用半導体素子のいずれかが過電流状態か否かを判定する判定器をさらに備える、電力用半導体素子の駆動装置。 - 各前記複数の駆動回路は、前記微分器による微分値および前記積分器による積分値に基づいて、前記電力用半導体素子の前記第1の端子および前記第2の端子間が導通するタイミングを検知して、検知信号を出力するように構成され、
前記判定器は、各前記複数の駆動回路から出力される前記検知信号に基づいて、前記複数の電力用半導体素子のいずれかが過電流状態か否かを判定する、請求項1に記載の電力用半導体素子の駆動装置。 - 各前記複数の駆動回路は、前記微分器による微分値および前記積分器による積分値に基づいて、前記電力用半導体素子のミラー期間を検知する、請求項2に記載の電力用半導体素子の駆動装置。
- 各前記複数の駆動回路は、前記積分器による積分値が基準値より大きく、かつ、前記微分器による微分値が負から正となるタイミングに基づいて、前記ミラー期間を検知する、請求項3に記載の電力用半導体素子の駆動装置。
- 前記判定器は、前記複数の駆動回路間における前記検知信号の時間差に基づいて、前記複数の電力用半導体素子のいずれかが過電流状態か否かを判定する、請求項2から4のいずれか1項に記載の電力用半導体素子の駆動装置。
- 前記判定器は、前記複数の駆動回路のうち最初の駆動回路の前記検知信号を受信した時刻から閾値時間が経過した時点において前記複数の駆動回路の全ての前記検知信号の受信が完了していない場合、前記過電流状態と判定する、請求項5に記載の電力用半導体素子の駆動装置。
- 前記積分器は、前記電流検出器により検出された前記ゲート電流を時間積分した積分値を前記ゲート端子および前記第2の端子間の容量で除算した値に基づいて、前記電力用半導体素子のゲート電圧を算出する、請求項1から6のいずれか1項に記載の電力用半導体素子の駆動装置。
- 前記積分器は、前記ゲート端子および前記第2の端子間の容量を、前記電力用半導体素子のゲート電圧の関数として扱う、請求項7に記載の電力用半導体素子の駆動装置。
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