JP7484383B2 - スイッチ駆動回路 - Google Patents
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Description
また、図3(b)の波形に対しては、制御回路とパワー部の中間に耐電圧の高いバッファICを挿入することでも対策ができるが、図3(c)のようなスイッチングノイズや外来ノイズに影響され、誤パルスが発生する恐れは依然として残る。
そこで特許文献1では、フォトカプラ又はパルストランス等を使用し、絶縁して信号を伝達し、伝送に不具合が発生するとそれを修復する。
そこで本発明は、駆動信号の不具合を検知する自己診断機能を必要とせず、変換周波数が一般的なkHzオーダーの変換周波数ではなく、MHzオーダーのスイッチングに対応するスイッチ素子の駆動信号を容易に伝達できる。
さらに、前記制御回路は、前記駆動信号を出力する第1出力部と、前記駆動信号を反転させた第2出力部を備え、前記伝達回路は、前記第1出力部と前記第2出力部とに接続され、前記ダイオードはファーストリカバリーダイオードであり前記フォトカプラの発光部に印加されるサージ電圧を調整する並列抵抗を並列に接続し、前記電流制限抵抗は第1電流制限抵抗と第2電流制限抵抗からなり、前記ダイオードと前記受光部の直列回路の両端に配置されてもよい。
さらに、前記伝達回路は、フォトカプラ発光部の基準電位と制御回路の基準電位とをコンデンサを介して接続してもよい。
さらに、電流制限抵抗とダイオードに並列に挿入した抵抗の比でフォトカプラの発光部に印加される電圧を調節できるので、フォトカプラの発光部に印加される逆耐圧を適切に調整し、安定な動作条件に設定できる。
さらに、前記伝達回路は、フォトカプラ発光部の基準電位と制御回路の基準電位とをコンデンサを介して接続すると、フォトカプラ発光部の逆耐圧を吸収できるので印加電圧を下げることができる。
長距離伝送のノイズ対策として、信号が負バイアスされていることが望ましい。そのため、制御回路のゲート駆動部DRVから送出されるゲート信号を出力回路BU1とゲート信号を反転させた出力回路BU2とからフォトカプラの発光部回路PC-DRVに入力する。すなわちフォトカプラの発光部回路PC-DRVは、第1電流制限抵抗R1とダイオードD1とフォトカプラの発光部PC-1と第2電流制限抵抗R2とが直列に接続され、フォトカプラの発光部PC-1に第1抵抗R3が並列に接続され、ダイオードD1に第2抵抗R4が並列に接続される。さらに、制御回路のGNDラインG1とフォトカプラのカソードラインG2とをコンデンサC1を介して接続する。なお、ダイオードD1はフォトカプラの発光ダイオードよりスピードの速いファーストリカバリーダイオードを選択すると良い。
さらに、第1電流制限抵抗R1と第2電流制限抵抗R2とに分割したことによって、コンデンサC1へ流れる電流を抑制できるので、制御回路の出力回路BU1又は出力回路BU2の破損を防止できる。
発光部PC-1が発光するときは出力回路BU1→第1電流制限抵抗R1→ダイオードD1→発光部PC-1→コンデンサC1→G1経由で電流が流れ、ゲート信号の立ち上がりは第1電流制限抵抗R1とコンデンサC1の時定数で決まる。発光部PC-1が発光しないときは、出力回路BU2→第2電流制限抵抗R2→コンデンサC1→G1の経路でコンデンサC1を充電し、この時リンギングが発生してもコンデンサC1を介してG1にバイパスされ大きな電圧が発光部PC-1に印加されることはない。すなわち、第1電流制限抵抗R1とコンデンサC1の時定数で、必要とするゲート信号の立ち上がりを調整し、第2電流制限抵抗R2とコンデンサC1の時定数で発光部PC-1の逆方向に印加される電圧を調整する。第1電流制限抵抗R1と第2電流制限抵抗R2を個別に調整することで、必要とするゲート信号を得て、且つ発光部PC-1の逆耐圧を保護できる。
R1、R2 電流制限抵抗
CN1 コネクタ
DRV ゲート駆動回路
BU1、BU2 出力回路
PC-DRV フォトカプラ発光部回路
Vcc 制御回路電源
C1 コンデンサ
PC-1 フォトカプラ発光部
PC-2 フォトカプラ受光部
D1 ダイオード
R3,R4 抵抗
G1、G2 基準電位
Claims (4)
- 駆動信号に基づきオンオフを制御されるスイッチ素子を備えるパワー部と、
前記駆動信号を生成し、前記駆動信号を送出するゲート駆動部を備えた制御回路と、
前記駆動信号を、フォトカプラを介して前記パワー部に伝達する伝達回路と、
を備え、
前記伝達回路は、電流制限抵抗とダイオードと前記フォトカプラの発光部との直列回路からなり、
前記フォトカプラは、前記伝達回路に含まれる前記発光部と、前記パワー部に含まれる受光部とを備え、
前記制御回路は、前記駆動信号を出力する第1出力部と、前記駆動信号を反転させた信号を出力する第2出力部とを備え、
前記伝達回路は、前記第1出力部と前記第2出力部とに接続される、
ことを特徴とするスイッチ駆動回路。 - 前記ダイオードは前記フォトカプラの発光部に印加されるサージ電圧を調整する第1抵抗を並列に接続し、
前記電流制限抵抗は第1電流制限抵抗と第2電流制限抵抗からなり、前記ダイオードと前記受光部の直列回路の両端に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載のスイッチ駆動回路。 - 前記伝達回路は、前記フォトカプラの前記発光部と前記第2電流制限抵抗との接続点からコンデンサを介して前記制御回路の基準電位に接続されることを特徴とする請求項2に記載のスイッチ駆動回路。
- 前記ダイオードは前記フォトカプラの前記発光部よりスピードの速いダイオードであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のスイッチ駆動回路。
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