JP7310563B2 - 電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路 - Google Patents
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Description
図1は第1の実施の形態に係るIGBTの駆動回路を示す回路図、図2はソフト遮断における駆動回路の動作を示すタイミングチャート、図3はスロー遮断における駆動回路の動作を示すタイミングチャート、図4はスロー遮断時のIGBTの動作波形図である。
図5は第2の実施の形態に係るIGBTの駆動回路を示す回路図、図6は入力回路のデッドタイム回路の構成例を示す図、図7はスロー遮断時のIGBTの動作波形図である。なお、図5において、図1に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。また、図7の動作波形において、一点鎖線は、デッドタイムの切替を行っていない状態でスロー遮断をした場合を示し、実線は、デッドタイムの切替を行った状態でスロー遮断をした場合を示している。
20,20a 駆動回路
21 入力回路
21a デッドタイム回路
21b オア回路
21c 第1デッドタイム回路
21d 第2デッドタイム回路
21e 切替回路
22 基準電圧源
23 演算増幅器
24 NMOSトランジスタ
25 抵抗
26,27 PMOSトランジスタ
28,29,30 NMOSトランジスタ
31 遅延回路
32 アンド回路
33 電流検出抵抗
34 過電流検出回路
34a 比較器
34b 基準電圧源
35 遅延回路
36 RSフリップフロップ
37 遅延回路
38 NMOSトランジスタ
39 スロー遮断検出回路
39a,39b,39c アンド回路
40 NMOSトランジスタ
Claims (6)
- 電圧制御型電力用半導体素子をオフ制御するオフ信号の入力によりオンして前記電圧制御型電力用半導体素子のゲート端子からゲート容量に蓄積された電荷を引き抜く第1のスイッチ素子と、
前記オフ信号の入力から第1の所定時間経過後に第1の遅延信号を出力する第1の遅延回路と、
前記第1の遅延信号の入力によりオンして前記電圧制御型電力用半導体素子のゲート端子から前記電荷を引き抜くものであって前記第1のスイッチ素子よりも引き抜き能力が大きい第2のスイッチ素子と、
前記電圧制御型電力用半導体素子の過電流を検出すると過電流検出信号を出力する過電流検出回路と、
前記過電流検出信号を入力してから第2の所定時間経過後に第2の遅延信号を出力する第2の遅延回路と、
前記第2の遅延信号を保持するフリップフロップと、
前記フリップフロップによって保持された前記第2の遅延信号の入力によりオンして前記電圧制御型電力用半導体素子のゲート端子から前記電荷を引き抜くものであって前記第1のスイッチ素子よりも引き抜き能力が小さい第3のスイッチ素子と、
を備えた電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路において、
前記過電流検出信号を検出してから前記第2の遅延信号が出力されるまでの間に前記オフ信号が入力されるとスロー遮断検出信号を出力するスロー遮断検出回路と、
前記スロー遮断検出信号の入力によりオンして前記電圧制御型電力用半導体素子のゲート端子から前記電荷を引き抜くものであって前記第2のスイッチ素子の引き抜き能力と前記第3のスイッチ素子の引き抜き能力との間の引き抜き能力を有している第4のスイッチ素子と、
をさらに備えている、電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路。 - 前記スロー遮断検出回路が前記スロー遮断検出信号を出力しているとき、前記第1の遅延信号を前記第2のスイッチ素子へ伝達しないようにした、請求項1記載の電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路。
- 前記スロー遮断検出回路は、前記過電流検出信号が入力され、前記第2の遅延回路から前記第2の遅延信号が出力されていない状態で、前記オフ信号が入力されたときに、前記スロー遮断検出信号を出力するようにした、請求項1記載の電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路。
- 前記第2の遅延信号を入力して前記電圧制御型電力用半導体素子をオン制御するオン信号の生成を停止するようにした、請求項1記載の電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路。
- 前記オフ信号を遅らせる第1デッドタイム回路および第2デッドタイム回路と、前記過電流検出信号を入力していないとき前記第1デッドタイム回路の出力を選択し、前記過電流検出信号を入力してから前記第2の遅延回路が前記第2の遅延信号を出力するまでの間に前記第1デッドタイム回路よりも短いデッドタイムが設定された前記第2デッドタイム回路の出力を選択する切替回路とを備えている、請求項1記載の電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路。
- 前記第1デッドタイム回路および前記第2デッドタイム回路によって設定されたデッドタイムの時間差は、前記電圧制御型電力用半導体素子のオフ制御時に、前記第1のスイッチ素子および前記第2のスイッチ素子が電荷引き抜きをした場合のターンオフ時間と前記スロー遮断検出信号により前記第1のスイッチ素子および前記第4のスイッチ素子が電荷引き抜きをした場合のターンオフ時間との時間差に合わせた、請求項5記載の電圧制御型電力用半導体素子の駆動回路。
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