JP2010193564A - Semiconductor switch circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】電圧駆動型半導体素子の特性のばらつきによりターンオフ時にコレクタ電圧差が生じる場合であっても、電圧分担をほぼ均一にすることである。
【解決手段】直列接続された3個以上の電圧駆動型半導体素子のコレクタとゲート駆動回路との接続線を互いにコモンモードリアクトルで磁気結合させ、リアクトルの磁気結合巻線にコンデンサ及び抵抗を直列接続して一方が各々の電圧駆動型半導体素子のコレクタに接続され他方が各々のゲート抵抗に接続される電圧均一化回路22を設け、少なくともいずれか一つの電圧均一化回路22のリアクトルを自己以外の二つ以上の他の電圧均一化回路22のリアクトル16と磁気結合させたときは、自己の電圧均一化回路22は、磁気結合した各々のリアクトル16の磁気結合巻線にコンデンサ17をそれぞれ直列接続して並列接続し、その並列接続された磁気結合巻線に一つにまとめた抵抗18を直列接続する。
【選択図】 図1Even if a collector voltage difference occurs at the time of turn-off due to variations in characteristics of voltage-driven semiconductor elements, the voltage sharing is made substantially uniform.
A connection line between a collector and a gate driving circuit of three or more voltage-driven semiconductor elements connected in series is magnetically coupled to each other by a common mode reactor, and a capacitor and a resistor are connected in series to the magnetic coupling winding of the reactor. Then, a voltage equalizing circuit 22 is provided in which one is connected to the collector of each voltage-driven semiconductor element and the other is connected to each gate resistance, and the reactor of at least one of the voltage equalizing circuits 22 When magnetically coupled to the reactor 16 of two or more other voltage equalizing circuits 22, the own voltage equalizing circuit 22 connects the capacitors 17 in series to the magnetic coupling windings of the respective magnetically coupled reactors 16. Then, the resistors 18 are connected in series to the parallel-connected magnetic coupling windings.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、直列接続された複数個の電圧駆動型半導体素子のターンオフ時の電圧分担を均一化する半導体スイッチ回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor switch circuit that equalizes voltage sharing during turn-off of a plurality of voltage-driven semiconductor elements connected in series.
例えば、電圧駆動型半導体素子である絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)はゲートに電圧を印加することにより容易にスイッチングすることが可能であるので、電力変換器に幅広く用いられている。特に、産業用では連系電圧が低いため、IGBTの1直列で変換器容量を確保できるケースが多い。 For example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), which is a voltage-driven semiconductor element, can be easily switched by applying a voltage to the gate, and is therefore widely used in power converters. In particular, in industrial applications, the interconnection voltage is low, and thus there are many cases where the converter capacity can be secured in one series of IGBTs.
一方、電力用の電力変換器では連系電圧が高いため、IGBTを直列接続しなければならないケースが多い。直列接続の場合は1直列とは異なり、IGBTの特性のばらつきの影響で直列接続したIGBTの一部が破損することがある。これは、IGBTを直列構成にするとターンオフ時に発生する電圧変化(dv/dt)やスイッチング時間のばらつきにより、IGBTの電圧分担に差が生じてくるからである。 On the other hand, since a power converter for power has a high interconnection voltage, there are many cases where IGBTs must be connected in series. In the case of series connection, unlike one series, a part of the IGBTs connected in series may be damaged due to the influence of variations in IGBT characteristics. This is because when the IGBTs are connected in series, there is a difference in the voltage sharing of the IGBTs due to voltage changes (dv / dt) that occur at turn-off and variations in switching time.
例えば、2直列のIGBTに400Vの電圧を印加している場合、各IGBTは200Vずつ電圧を分担することが理想であるが、IGBTの特性のばらつきの影響により過渡的にはどちらか一方が先にオフすると、そのIGBTに最大で400Vの電圧が印加されてしまうことがある。 For example, when a voltage of 400 V is applied to two series IGBTs, it is ideal that each IGBT shares a voltage of 200 V, but one of them is transiently caused by the influence of variations in IGBT characteristics. When turned off, a voltage of 400 V at the maximum may be applied to the IGBT.
図11は、2直列のIGBT11a、11bを備えた従来の半導体スイッチ回路の回路図である。直列接続されたIGBT11a、11bは、それぞれゲート駆動回路12a、12bからゲート抵抗13a、13bを介してゲート信号Iga、Igbが供給される。そして、IGBT11a、11bのオンオフにより直流電源14から負荷15に供給される電力が制御される。
FIG. 11 is a circuit diagram of a conventional semiconductor switch circuit including two
図12は図11に示した従来の半導体スイッチ回路のターンオフ時のゲート電圧及びコレクタ電圧の一例を示す波形図であり、図13は図12の期間T1部分の時間スパンを拡大した拡大図である。図12及び図13では、IGBT11a、11bの特性のばらつきにより、IGBT11aがIGBT11bより先にターンオフする場合を示している。
12 is a waveform diagram showing an example of the gate voltage and the collector voltage at the time of turn-off of the conventional semiconductor switch circuit shown in FIG. 11, and FIG. 13 is an enlarged view in which the time span of the period T1 portion of FIG. 12 is enlarged. . 12 and 13 show a case where the
いま、時点t1でターンオフ指令があったとするとゲート電圧Vgがマイナスとなり、IGBT11a、11bはターンオフし始める。IGBT11a、11bの特性のばらつきにより、IGBT11aがIGBT11bより先にターンオフするので、時点t2では、IGBT11aが直流電源14の電圧(例えば、400V)を負担し、IGBT11bは導通状態を保っており負担する電圧は0Vである。すなわち、IGBT11aのコレクタ電圧がHigh側に偏り、IGBT11bのコレクタ電圧がLow側に偏ることになる。
If there is a turn-off command at time t1, the gate voltage Vg becomes negative, and the
従って、先にターンオフしたIGBT11aのコレクタ電圧Vaが直流電源14の電圧(例えば、400V)となり、まだターンオフしていないIGBT11bのコレクタ電圧Vbはほぼ0Vのままである。期間T1を経過した時点t3になって、IGBT11bもターンオフし始めるので、時点t3以降においては、IGBT11aのコレクタ電圧Vaが徐々に下がり、IGBT11bのコレクタ電圧Vbが徐々に上がり、最終的にはIGBT11a、11bのコレクタ電圧Va、Vbが等しくなって均等に直流電源14の電圧を1/2の200Vずつ負担することになる。このように、最終的には2直列のIGBT11a、11bのコレクタ電圧Va、Vbは等しくなるが、ターンオフする過程では先にターンオフするIGBT11aの負担が大きくなる。
Therefore, the collector voltage Va of the
この対策として、デバイスであるIGBTを冗長設計にすることも考えられるが、そうすると、装置が大型になってしまう欠点がある。また、コレクタとゲートとの間にコンデンサ及びコモンモードリアクトルを直列接続したバランス回路を接続し、ターンオフ時のIGBTの特性のばらつきによるコレクタ電圧のばらつきを抑制するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a countermeasure, it is conceivable to make the IGBT, which is a device, redundantly designed, but there is a drawback that the apparatus becomes large. In addition, there is a circuit in which a balance circuit in which a capacitor and a common mode reactor are connected in series is connected between a collector and a gate to suppress variations in collector voltage due to variations in IGBT characteristics during turn-off (for example, patents). Reference 1).
しかし、特許文献1のものでは、IGBTの直列間の電圧差がある程度以上となると、バランス回路に短絡電流が流れIGBTを破壊する可能性がある。
However, in the thing of
図14は特許文献1のものの回路図であり、IGBTの直列間の電圧差により形成されるバランス回路に流れる電流Itを矢印で示している。バランス回路は、IGBT11aのコレクタとゲートとの間にコンデンサCa及びコモンモードリアクトルTrを直列接続し、また、IGBT11bのコレクタとゲートとの間にコンデンサCb及びコモンモードリアクトルTrを直列接続して形成される。このバランス回路に流れる電流Itは、バランス回路の線路の抵抗分をRlineとすると、(1)式で示される。
FIG. 14 is a circuit diagram of the one of
It=(Va−Vb)/Rline …(1)
すなわち、IGBT11a、11bのコレクタ電圧Va、Vbの差電圧が大きいと、バランス回路の線路抵抗Rlineは微少であるため、電流Itが過大となる。
It = (Va−Vb) / Rline (1)
That is, if the differential voltage between the collector voltages Va and Vb of the
図15は図14に示した回路のIGBT11a、11bのコレクタ電圧Va、Vbの差電圧が大きい場合のターンオフ時のゲート電圧、ゲート電流及びコレクタ電圧の一例を示す波形図である。時点t1でターンオフ指令があったとするとゲート電圧Vgがマイナスとなり、IGBT11a、11bはターンオフし始める。IGBT11a、11bのコレクタ電圧Va、Vbに差電圧が生じても、バランス回路により差電圧がなくなるように電流Itが流れる。IGBT11a、11bのコレクタ電圧Va、Vbの差電圧が大きくなる時点t2では、バランス回路の線路抵抗Rlineは微少であるため、電流Itが過大となり、大きなゲート電流Igが流れる。
FIG. 15 is a waveform diagram showing an example of the gate voltage, the gate current, and the collector voltage at turn-off when the differential voltage between the collector voltages Va and Vb of the
つまり、ある程度、電圧の分担が均一になった後やIGBT11a、11bの特性がかなり近い場合などには効果を発揮するが、ターンオフ時の過渡応答でのスイッチングのdv/dtの大きなばらつきがあると、過渡的には電圧分担に大きな差が生じてしまい、ターンオフ時の過渡応答中に非常に大きな短絡電流Itが流れる。大きな短絡電流Itが流れるとゲートに悪影響を及ぼすおそれがある。
In other words, it is effective after the voltage sharing becomes uniform to some extent or when the characteristics of the
本発明の目的は、電圧駆動型半導体素子の特性のばらつきによりターンオフ時にコレクタ電圧差が生じる場合であっても、直列接続された電圧駆動型半導体素子の電圧分担をほぼ均一にできる半導体スイッチ回路を提供することである。 An object of the present invention is to provide a semiconductor switch circuit capable of making the voltage sharing of voltage-driven semiconductor elements connected in series substantially uniform even when a collector voltage difference occurs during turn-off due to variations in characteristics of the voltage-driven semiconductor elements. Is to provide.
請求項1の発明に係わる半導体スイッチ回路は、直列接続された3個以上の電圧駆動型半導体素子と、各々の前記電圧駆動型半導体素子のゲートにゲート抵抗を介してゲート信号を供給するゲート駆動回路と、各々の前記電圧駆動型半導体素子のコレクタと前記ゲート駆動回路との接続線を互いに磁気結合させるコモンモードリアクトルと、前記リアクトルの磁気結合巻線にコンデンサ及び抵抗を直列接続して一方が各々の前記電圧駆動型半導体素子のコレクタに接続され他方が各々の前記ゲート抵抗に接続される電圧均一化回路とを備え、少なくともいずれか一つの電圧均一化回路のリアクトルを自己以外の二つ以上の他の電圧均一化回路のリアクトルと磁気結合させたときは、自己の電圧均一化回路は、磁気結合した各々のリアクトルの磁気結合巻線にコンデンサをそれぞれ直列接続したものを並列接続し、その並列接続された磁気結合巻線に一つにまとめた抵抗を直列接続して、一方が各々の前記電圧駆動型半導体素子のコレクタに接続され他方が各々の前記ゲート抵抗に接続されることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor switch circuit including three or more voltage-driven semiconductor elements connected in series and a gate drive for supplying a gate signal to a gate of each of the voltage-driven semiconductor elements via a gate resistor. A circuit, a common mode reactor that magnetically couples a connection line between the collector of each voltage-driven semiconductor element and the gate drive circuit, and a capacitor and a resistor connected in series to the magnetic coupling winding of the reactor. A voltage equalizing circuit connected to the collector of each of the voltage-driven semiconductor elements and the other connected to each of the gate resistors, and two or more reactors other than the voltage equalizing circuit are provided. When it is magnetically coupled to the reactors of other voltage equalization circuits, its own voltage equalization circuit Capacitor windings are connected in series with capacitors connected in series, and the resistances combined into one are connected in series to the magnetically connected windings connected in parallel, and one of the voltage-driven semiconductor elements is connected to each other. A collector is connected and the other is connected to each of the gate resistors.
請求項2の発明に係わる半導体スイッチ回路は、請求項1の発明において、各々の前記電圧均一化回路が同一の等価回路となるように、前記リアクトルの巻数比、コンデンサの容量または抵抗の抵抗値を選定することを特徴とする。 A semiconductor switch circuit according to a second aspect of the present invention is the semiconductor switch circuit according to the first aspect of the present invention, wherein the turn ratio of the reactor, the capacitance of the capacitor, or the resistance value of the resistor is set so that each of the voltage equalizing circuits is the same equivalent circuit. It is characterized by selecting.
請求項3の発明に係わる半導体スイッチ回路は、請求項1または2の発明において、直列接続された複数個の前記電圧駆動型半導体素子がn(nは3以上)個であり、各々の前記電圧均一化回路は自己以外の他のn−1個の電圧均一化回路とそれぞれ磁気結合するn−1個のリアクトルを有したことを特徴とする。 A semiconductor switch circuit according to a third aspect of the present invention is the semiconductor switch circuit according to the first or second aspect, wherein there are n (n is 3 or more) of the plurality of voltage-driven semiconductor elements connected in series. The equalizing circuit has n-1 reactors that are magnetically coupled to other n-1 voltage equalizing circuits other than itself.
請求項4の発明に係わる半導体スイッチ回路は、請求項1の発明において、直列接続された複数個の電圧駆動型半導体素子がn(nは3以上)個であり、第1段の電圧均一化回路は第2段の電圧均一化回路と1対1の巻数比で互いに磁気結合するリアクトルの磁気結合巻線にコンデンサと抵抗とが直列接続されて形成され、第n段の電圧均一化回路は第n−1段の電圧均一化回路と1対1の巻数比で互いに磁気結合するリアクトルの磁気結合巻線に前記第1段の電圧均一化回路と同じ容量のコンデンサと同じ抵抗値の抵抗とが直列接続されて形成され、第i段(i=2〜n−1)の電圧均一化回路は、第i−1段の電圧均一化回路と1対1の巻数比で互いに磁気結合するリアクトルの磁気結合巻線と第i+1段の電圧均一化回路と1対1の巻数比で互いに磁気結合するリアクトルの磁気結合巻線とを並列接続し、並列接続された各々の磁気結合巻線に第1段の電圧均一化回路のコンデンサの1/2容量のコンデンサをそれぞれ直列接続し、並列接続された磁気結合巻線に前記第1段の電圧均一化回路の抵抗と同じ抵抗値の抵抗を直列接続したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor switch circuit according to the first aspect of the present invention, wherein the number of the plurality of voltage-driven semiconductor elements connected in series is n (n is 3 or more), and the first stage voltage is equalized. The circuit is formed by connecting a capacitor and a resistor in series with a magnetic coupling winding of a reactor that is magnetically coupled to the second stage voltage equalization circuit at a one-to-one turn ratio, and the nth stage voltage equalization circuit is A magnetic coupling winding of a reactor magnetically coupled to the (n-1) th stage voltage equalizing circuit and a one-to-one winding ratio is connected to a capacitor having the same capacitance as that of the first stage voltage equalizing circuit. Are connected in series, and the voltage equalizing circuit of the i-th stage (i = 2 to n-1) is a reactor that is magnetically coupled to the voltage equalizing circuit of the i-1 stage in a one-to-one turn ratio. Magnetically coupled winding, i + 1 stage voltage equalization circuit, and one-to-one winding Reactor magnetic coupling windings that are magnetically coupled to each other in parallel are connected in parallel, and each of the magnetic coupling windings connected in parallel is connected in series with a capacitor of 1/2 capacity of the capacitor of the first stage voltage equalization circuit. In addition, a resistor having the same resistance value as that of the first stage voltage equalizing circuit is connected in series to the magnetically coupled windings connected in parallel.
本発明によれば、電圧均一化回路のリアクトルを自己以外の二つ以上の他の電圧均一化回路のリアクトルと磁気結合させたときは、磁気結合した各々のリアクトルの磁気結合巻線にコンデンサをそれぞれ直列接続したものを並列接続し、その並列接続された磁気結合巻線に一つにまとめた抵抗を直列接続するので、並列接続された各々のリアクトルの磁気結合巻線の電圧が均一化される。従って、電圧駆動型半導体素子のターンオフ時に、電圧駆動型半導体素子の特性にばらつきがあったとしても、過渡的にも電圧分担をほぼ均一にすることができ、直列接続された複数個の電圧駆動型半導体素子間での動作責務が等しくなり寿命の延伸につながる。 According to the present invention, when the reactor of the voltage equalizing circuit is magnetically coupled to the reactors of two or more other voltage equalizing circuits other than itself, a capacitor is connected to the magnetically coupled winding of each of the magnetically coupled reactors. Since the series-connected resistors are connected in parallel to each other and the combined resistors are connected in series to the parallel-connected magnetic coupling windings, the voltages of the magnetic coupling windings of the respective reactors connected in parallel are equalized. The Therefore, even when there is a variation in the characteristics of the voltage-driven semiconductor element when the voltage-driven semiconductor element is turned off, the voltage sharing can be made substantially uniform even in a transient manner, and a plurality of voltage-driven semiconductors connected in series Operational responsibilities between type semiconductor elements are equalized, leading to longer life.
以下、本発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の半導体スイッチ回路の基本構成について説明する。図1は本発明の半導体スイッチ回路の基本構成の一例を示す回路図である。 Embodiments of the present invention will be described below. First, the basic configuration of the semiconductor switch circuit of the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a basic configuration of a semiconductor switch circuit of the present invention.
図1に示すように、本発明は、直列接続された各々の電圧駆動型半導体素子11a〜11cのコレクタとゲート駆動回路12a〜12cとの接続線を互いに磁気結合させるコモンモードリアクトル(以下、単にリアクトルという)20a、20bを設け、リアクトル16ab、16bcの磁気結合巻線に電圧均一化回路22a〜22cを設けたことを基本構成とする。直列接続されたIGBT11a〜11cは、それぞれゲート駆動回路12a〜12cからゲート抵抗13a〜13cを介してゲート信号Iga〜Igcが供給され、IGBT11a〜11cのオンオフにより直流電源14から負荷15に供給される電力が制御される。
As shown in FIG. 1, the present invention is a common mode reactor (hereinafter simply referred to as a “common mode reactor”) that magnetically couples the connection lines of the collectors of the voltage-driven
電圧均一化回路22a〜22cは、コンデンサ17a〜17c及び抵抗18a〜18cを直列接続して、一方が各々の電圧駆動型半導体素子11a〜11cのコレクタに接続され、他方が各々のゲート抵抗13a〜13cに接続されて形成されている。そして、リアクトル16abは1次巻線20aと2次巻線21bとからなる磁気結合巻線を有し、リアクトル16bcは1次巻線20bと2次巻線21cとからなる磁気結合巻線を有している。
In the
第1段の電圧均一化回路22aは、第1のリアクトル16abの1次巻線20aにコンデンサ17a及び抵抗18aが直列接続されて形成され、コンデンサ17aの容量が2Cで抵抗18aの値がRである場合を示している。同様に、第3段の電圧均一化回路22cは、第2のリアクトル16bcの2次巻線21cにコンデンサ17c及び抵抗18cが直列接続されて形成され、コンデンサ17cの容量が2Cで抵抗18aの値がRである場合を示している。
The first-stage
一方、真ん中の第2段の電圧均一化回路22bには、第1のリアクトル16abの2次巻線21bにはコンデンサ17b1及び抵抗18b1が直列接続されて第1の電圧均一化直列回路23b1を形成し、第2のリアクトル16bcの一次巻線20bにはコンデンサ17b2及び抵抗18b2が直列接続されて第2の電圧均一化直列回路23b2を形成し、これらが並列接続されて電圧均一化回路22bを構成している。
On the other hand, in the second-stage
並列接続された第1、第2の電圧均一化直列回路23b1、23b2のコンデンサ17b1、17b2の容量は、第1段、第3段の電圧均一化回路22a、22cのコンデンサ17a、17cの容量2Cの1/2のCとし、抵抗18b1、18b2の値は第1段、第3段の電圧均一化回路22a、22cの抵抗18a、18cの値Rの2倍の2Rとする。これは、各段の電圧均一化回路22a〜22cのリアクトル16ab、16bcのインダクタンス、コンデンサの容量、抵抗値が等価回路で同じになるようにするためである。
The capacitors 17b1 and 17b2 of the first and second voltage equalizing series circuits 23b1 and 23b2 connected in parallel have the capacitance 2C of the
なお、第2段の電圧均一化回路22bの第1、第2の電圧均一化直列回路23b1、23b2のコンデンサ17b1、17b2の容量や抵抗18b1、18b2の抵抗値を、第1段、第3段の電圧均一化回路22a、22cのコンデンサ17a、17cの容量や抵抗18a、18cの抵抗値と同じとした場合には、リアクトル16abの磁気結合巻線の巻数比を2対1、リアクトル16bcの磁気結合巻線の巻数比を1対2とする。このように、各々の電圧均一化回路22a〜22cが同一の等価回路となるように、リアクトル16abの巻数比、コンデンサ17の容量または抵抗18の抵抗値を選定する
ここで、電圧均一化回路22に抵抗18を設けたのは、IGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcの差電圧が抵抗18に印加されるため、コレクタ電圧Va〜Vcの差電圧が大きくなった場合でも短絡電流Itを抑制することができるためである。また、電圧均一化回路の22の他方をゲート抵抗13に接続しゲート抵抗13を介してゲートに接続するのは、ゲート抵抗13を通さずに直接的にゲートに接続すると過大なゲート電流が一時的に流れることがあるので、それを防止するためである。
The capacitances of the capacitors 17b1 and 17b2 of the first and second voltage equalization series circuits 23b1 and 23b2 of the second stage
このように、本発明の基本構成の電圧均一化回路は、リアクトル16の磁気結合巻線(一次巻線20、二次巻線21)にコンデンサ17及び抵抗18を直列接続した点、及び電圧均一化回路の22の一方をIGBT11のコレクタに接続し、電圧均一化回路の22の他方をゲート抵抗13に接続した点を特徴としている。
As described above, the voltage equalization circuit of the basic configuration of the present invention has the capacitor 17 and the resistor 18 connected in series to the magnetic coupling windings (the primary winding 20 and the secondary winding 21) of the
図2は、図1に示した本発明の基本構成の半導体スイッチ回路のターンオフ時のゲート電圧、コレクタ電圧及びリアクトルの電圧の一例を示す波形図であり、第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性がほぼ等しいときの波形を示している。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the gate voltage, collector voltage, and reactor voltage at turn-off of the semiconductor switch circuit of the basic configuration of the present invention shown in FIG. The waveform is shown when the characteristics of the
図2において、いま、時点t1でターンオフ指令があったとすると、ゲート電圧Vgがマイナスとなり、IGBT11a〜11cはターンオフし始め、IGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcは上昇し始める。電圧均一化回路22aと電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1とは、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの差電圧をなくすように、リアクトル16abの一次巻線20a及び二次巻線21bに巻線電圧VL1を発生させ、同様に、電圧均一化回路22cと電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2とは、IGBT11bのコレクタ電圧VbとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの差電圧をなくすように、リアクトル16bcの一次巻線20b及び二次巻線21cに巻線電圧VL2を発生させる。
In FIG. 2, if there is a turn-off command at time t1, the gate voltage Vg becomes negative, the
時点t2において、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの差電圧、及びIGBT11bのコレクタ電圧VbとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの差電圧がほぼ零になると、リアクトル16abの巻線電圧VL1及びリアクトル16bcの巻線電圧VL2は零となる。
At time t2, when the differential voltage between the collector voltage Va of the
第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性がほぼ等しいので、リアクトル16abの巻線電圧VL1及びリアクトル16bcの巻線電圧VL2は、ほぼ等しい特性となり、巻線電圧VL1と巻線電圧VL2との差電圧(VL1−VL2)は、ほぼ零で推移する。
Since the characteristics of the
このように、電圧均一化回路22bが第1の電圧均一化直列回路23b1と第2の電圧均一化直列回路23b2との並列接続で構成されている場合、第1の電圧均一化直列回路23b1が磁気結合している他の電圧均一化回路22aの第1段のIGBT11aと、第2の電圧均一化直列回路23b2が磁気結合している他の電圧均一化回路22cの第3段のIGBT11cとの特性がほぼ等しいときは、電圧均一化回路22a〜22cの動作により、IGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcは、過渡時においてもほぼ均一化して同電位となる。
As described above, when the
図3は、図1に示した本発明の基本構成の半導体スイッチ回路のターンオフ時のゲート電圧、コレクタ電圧及びリアクトルの電圧の他の一例を示す波形図であり、第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがある場合の波形を示している。
FIG. 3 is a waveform diagram showing another example of the gate voltage, collector voltage, and reactor voltage at turn-off of the semiconductor switch circuit of the basic configuration of the present invention shown in FIG. The waveform in the case where there is a variation in characteristics with the
図3において、いま、時点t1でターンオフ指令があったとすると、ゲート電圧Vgがマイナスとなり、IGBT11a〜11cはターンオフし始め、IGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcは上昇し始める。電圧均一化回路22aと電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1とは、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの差電圧をなくすように、リアクトル16abの一次巻線20a及び二次巻線21bに巻線電圧VL1を発生させ、同様に、電圧均一化回路22cと電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2とは、IGBT11bのコレクタ電圧VbとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの差電圧をなくすように、リアクトル16bcの一次巻線20b及び二次巻線21cに巻線電圧VL2を発生させる。
In FIG. 3, if there is a turn-off command at time t1, the gate voltage Vg becomes negative, the
第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあるので、リアクトル16abの巻線電圧VL1及びリアクトル16bcの巻線電圧VL2は、異なった電圧波形となり、巻線電圧VL1と巻線電圧VL2との差電圧(VL1−VL2)もほぼ零ではなく時点t1〜t2の間で変動する。この差電圧(VL1−VL2)の変動がIGBT11aのコレクタ電圧VaやIGBT11cのコレクタ電圧Vcに影響を与えて、コレクタ電圧Va及びコレクタ電圧Vcは時点t1〜t3の間で異なる波形となり、時点t3以降においてほぼ同電位となる。
Since the characteristics of the first-
このように、電圧均一化回路22bが第1の電圧均一化直列回路23b1と第2の電圧均一化直列回路23b2との並列接続で構成されている場合、第1の電圧均一化直列回路23b1が磁気結合している他の電圧均一化回路22aの第1段のIGBT11aと、第2の電圧均一化直列回路23b2が磁気結合している他の電圧均一化回路22cの第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあると、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとは、過渡時に異なる電圧波形となり、半導体スイッチ回路のターンオフ時の過渡状態でIGBT11a、11cへの電圧分担に差が生じる。
As described above, when the
図4は、図1に示した本発明の基本構成の半導体スイッチ回路のIGBT11a〜11cのターンオフ直前の電圧均一化回路の状態を示す回路図である。IGBT11a〜11cがターンオン中(ターンオフ直前)はIGBT11a〜11cは導通状態であることから、IGBT11aのコレクタ電圧Va、IGBT11bのコレクタ電圧Vb、IGBT11cのコレクタ電圧Vcは0である。また、その差電圧が0であることから電圧均一化回路22a〜22cを流れる電流Itは0である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the state of the voltage equalization circuit immediately before the IGBTs 11a to 11c are turned off in the semiconductor switch circuit of the basic configuration of the present invention shown in FIG. Since the IGBTs 11a to 11c are in a conducting state while the IGBTs 11a to 11c are turned on (immediately before the turn-off), the collector voltage Va of the
すなわち、第1段の電圧均一化回路22aにおいては、リアクトル16abの1次巻線20aの電圧VL1及び抵抗18aの電圧VRH1は0であり、ゲート電圧Vga(例えば15V)とコンデンサ電圧CVa(例えば15V)とが等しく均衡を保っている。また、第2段の電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1においては、リアクトル16abの2次巻線21bの電圧VL1及び抵抗18b1の電圧VRH2は0であり、ゲート電圧Vgb(例えば15V)とコンデンサ電圧CVb1(例えば15V)とが等しく均衡を保っている。同様に、第2段の電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2においては、リアクトル16bcの1次巻線20bの電圧VL2及び抵抗18b2の電圧VRL2は0であり、ゲート電圧Vgb(例えば15V)とコンデンサ電圧CVb2(例えば15V)とが等しく均衡を保っている。さらに、第3段の電圧均一化回路22cにおいては、リアクトル16bcの2次巻線21cの電圧VL2及び抵抗18cの電圧VRL1は0であり、ゲート電圧Vgc(例えば15V)とコンデンサ電圧CVc(例えば15V)とが等しく均衡を保っている。
That is, in the first-stage
次に、図5は、図1に示した本発明の基本構成の半導体スイッチ回路のIGBT11a〜11cのターンオフ直後の電圧均一化回路の状態を示す回路図である。IGBT11a〜11cがターンオフしたことからゲート電圧Vga〜Vgcの極性が反転する。そして、第1段のIGBT11aと第2段のIGBT11bとの特性にばらつきがあると、電圧均一化回路22aと電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1とにより、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの差電圧をなくすように電流Itを流し、リアクトル16abの一次巻線20a及び二次巻線21bに巻線電圧VL1を発生させる。同様に、第2段のIGBT11bと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあると、電圧均一化回路22cと電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2とは、IGBT11bのコレクタ電圧VbとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの差電圧をなくすように電流Itを流し、リアクトル16bcの一次巻線20b及び二次巻線21cに巻線電圧VL2を発生させる。
Next, FIG. 5 is a circuit diagram showing a state of the voltage equalization circuit immediately after the IGBTs 11a to 11c are turned off in the semiconductor switch circuit having the basic configuration of the present invention shown in FIG. Since the IGBTs 11a to 11c are turned off, the polarities of the gate voltages Vga to Vgc are reversed. If the characteristics of the first-
このときの電圧均一化回路22aの電圧の方程式は(1)式で示され、電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1の電圧の方程式は(2)式で示され、電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2の電圧の方程式は(3)式で示され、電圧均一化回路22cの電圧の方程式は(4)式で示される。
At this time, the voltage equation of the
Va+Vga=VL1−CVa+VRH1 …(1)
Vb+Vgb=VL1−CVb1+VRH2 …(2)
Vb+Vgb=VL2−CVb2+VRL2 …(3)
Vc+Vgc=VL2−CVc+VRL1 …(4)
ゲート電圧Vga〜Vgcは−15Vであり、コンデンサ電圧CVa、CVb1、CVb2、CVcはターンオフ直後は15Vであるので、(1)式〜(4)式から(5)式〜(8)式が得られる。
Va + Vga = VL1-CVa + VRH1 (1)
Vb + Vgb = VL1-CVb1 + VRH2 (2)
Vb + Vgb = VL2-CVb2 + VRL2 (3)
Vc + Vgc = VL2-CVc + VRL1 (4)
Since the gate voltages Vga to Vgc are -15V, and the capacitor voltages CVa, CVb1, CVb2, and CVc are 15V immediately after the turn-off, the equations (1) to (4) to (5) to (8) are obtained. It is done.
VRH1=Va−VL1+30 …(5)
VRH2=Vb−VL1+30 …(6)
VRL2=Vb−VL2+30 …(7)
VRL1=Vc−VL2+30 …(8)
第1段のIGBT11aのコレクタ電圧Vaと第2段のIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの関係は(5)式及び(6)式より(9)式で示され、第2段のIGBT11bのコレクタ電圧Vbと第3段のIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの関係は(6)式及び(7)式より(10)式で示され、第3段のIGBT11cのコレクタ電圧Vcと第1段のIGBT11aのコレクタ電圧Vaとの関係は(8)式及び(5)式より(11)式で示される。
VRH1 = Va−VL1 + 30 (5)
VRH2 = Vb−VL1 + 30 (6)
VRL2 = Vb−VL2 + 30 (7)
VRL1 = Vc−VL2 + 30 (8)
The relationship between the collector voltage Va of the first-
Va−Vb=VRH1−VRH2 …(9)
Vb−Vc=VRL2−VRL1 …(10)
Vc−Va=(VL2−VL1)+(VRL1−VRH1) …(11)
(11)式から分かるように、第3段のIGBT11cのコレクタ電圧Vcと第1段のIGBT11aのコレクタ電圧Vaとの差分(Vc−Va)には、リアクトル16bcの巻線電圧VL2とリアクトル16abの巻線電圧VL1との差分(VL2−VL1)が含まれるので、第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあると、半導体スイッチ回路がターンオフしてからIGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcが同電位になるまでの過渡状態において、この差電圧(VL1−VL2)の変動によりIGBT11aのコレクタ電圧VaやIGBT11cのコレクタ電圧Vcに影響を与える。従って、半導体スイッチ回路のターンオフ時の過渡状態でIGBT11a、11cへの電圧分担に差が生じる。
Va−Vb = VRH1−VRH2 (9)
Vb-Vc = VRL2-VRL1 (10)
Vc−Va = (VL2−VL1) + (VRL1−VRH1) (11)
As can be seen from the equation (11), the difference (Vc−Va) between the collector voltage Vc of the third-
そこで、本発明の実施の形態では、半導体スイッチ回路のターンオフ時の過渡状態でIGBT11a、11cへの電圧分担に差が生じないようにする。すなわち、電圧均一化回路22bにおいてリアクトルを自己以外の二つ以上の他の電圧均一化回路のリアクトルと磁気結合させ、電圧均一化回路内でリアクトルの磁気結合巻線を並列接続した場合に、自己以外の二つ以上の他の電圧均一化回路の電圧駆動型半導体素子の特性のばらつきがあっても、ターンオフ時の過渡状態及び定常状態の双方において、直列接続された電圧駆動型半導体素子の電圧分担をほぼ均一にできるようにする。
Therefore, in the embodiment of the present invention, a difference is not caused in the voltage sharing to the
図6は本発明の実施の形態に係わる半導体スイッチ回路の一例を示す回路図である。この本発明の実施の形態の一例は、図1に示した本発明の基本構成の半導体スイッチ回路に対し、真ん中の第2段の電圧均一化回路22bの抵抗18b1、18b2を抵抗18bにまとめてIGBT11bのコレクタに接続したものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a semiconductor switch circuit according to the embodiment of the present invention. In this embodiment of the present invention, the resistors 18b1 and 18b2 of the second-stage
図6において、真ん中の第2段の電圧均一化回路22bには、第1のリアクトル16abの2次巻線21bにはコンデンサ17b1が接続され、第2のリアクトル16bcの1次巻線20bにはコンデンサ17b2が接続されたものが並列接続されている。そして、コンデンサ17b1、17b2は抵抗18bを介してIGBT11bのコレクタに接続されている。抵抗18bは、他の電圧均一化回路22a、22cの抵抗18a、18cの値Rと同じ値とする。これにより、第1の電圧均一化直列回路23b1は、リアクトル16abの2次巻線21bとコンデンサ17b1との直列回路となり、第2の電圧均一化直列回路23b2は、リアクトル16acの1次巻線20bとコンデンサ17b2との直列回路となる。そして、抵抗18bは、第1、第2の電圧均一化直列回路23b1、23b2で共用することになる。
In FIG. 6, a capacitor 17b1 is connected to the secondary winding 21b of the first reactor 16ab, and the primary winding 20b of the second reactor 16bc is connected to the second-stage
図7は、図6に示した本発明の実施の形態に係わる半導体スイッチ回路のIGBT11a〜11cのターンオフ直後の電圧均一化回路の状態を示す回路図である。 FIG. 7 is a circuit diagram showing a state of the voltage equalization circuit immediately after the IGBTs 11a to 11c of the semiconductor switch circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 are turned off.
図7において、第1段のIGBT11aと第2段のIGBT11bとの特性にばらつきがあると、図5に示した場合と同様に、電圧均一化回路22aと電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1とにより、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの差電圧をなくすように電流Itを流し、リアクトル16abの一次巻線20a及び二次巻線21bに巻線電圧VL1を発生させる。同様に、第2段のIGBT11bと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあると、電圧均一化回路22cと電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2とは、IGBT11bのコレクタ電圧VbとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの差電圧をなくすように電流Itを流し、リアクトル16bcの一次巻線20b及び二次巻線21cに巻線電圧VL2を発生させる。
In FIG. 7, if the characteristics of the first-
このときの電圧均一化回路22aの電圧の方程式は(12)式で示され、電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1の電圧の方程式は(13)式で示され、電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2の電圧の方程式は(14)式で示され、電圧均一化回路22cの電圧の方程式は(15)式で示される。
At this time, the voltage equation of the
Va+Vga=VL1−CVa+VRH …(12)
Vb+Vgb=VL1−CVb1+VR …(13)
Vb+Vgb=VL2−CVb2+VR …(14)
Vc+Vgc=VL2−CVc+VRL …(15)
ここで、VL1−CVb1=VL2−CVb2であり、コンデンサ電圧CVa、CVb1、CVb2、CVcはターンオフ直後は15Vであるので、CVb1=CVb2である。従って、VL1=VL2となり、いま、VL1=VLとおくと、VL2もVLとなる。一方、ゲート電圧Vga〜Vgcは−15Vであるので、(12)式〜(15)式から(16)式〜(18)式が得られる。
Va + Vga = VL1-CVa + VRH (12)
Vb + Vgb = VL1-CVb1 + VR (13)
Vb + Vgb = VL2-CVb2 + VR (14)
Vc + Vgc = VL2-CVc + VRL (15)
Here, VL1-CVb1 = VL2-CVb2, and the capacitor voltages CVa, CVb1, CVb2, and CVc are 15V immediately after the turn-off, and therefore CVb1 = CVb2. Therefore, VL1 = VL2, and when VL1 = VL, VL2 is also VL. On the other hand, since the gate voltages Vga to Vgc are −15 V, the expressions (16) to (18) are obtained from the expressions (12) to (15).
VRH=−Va+VL−30 …(16)
VR=−Vb+VL−30 …(17)
VRL=−Vc+VL−30 …(18)
第1段のIGBT11aのコレクタ電圧Vaと第2段のIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの関係は(16)式及び(17)式より(19)式で示され、
第2段のIGBT11bのコレクタ電圧Vbと第3段のIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの関係は(17)式及び(18)式より(20)式で示され、第3段のIGBT11cのコレクタ電圧Vcと第1段のIGBT11aのコレクタ電圧Vaとの関係は(17)式及び(18)式より(21)式で示される。
VRH = −Va + VL−30 (16)
VR = −Vb + VL−30 (17)
VRL = −Vc + VL−30 (18)
The relationship between the collector voltage Va of the first-
The relationship between the collector voltage Vb of the second-
Va−Vb=VR−VRH …(19)
Vb−Vc=VRL−VR …(20)
Vc−Va=VRH−VRL …(21)
(21)式から分かるように、第3段のIGBT11cのコレクタ電圧Vcと第1段のIGBT11aのコレクタ電圧Vaとの差分(Vc−Va)には、リアクトル16bcの巻線電圧VL2とリアクトル16abの巻線電圧VL1との差分(VL2−VL1)が含まれないので、第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあったとしても、半導体スイッチ回路がターンオフしてからIGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcが同電位になるまでの過渡状態において、この差電圧(VL1−VL2)の変動によりIGBT11aのコレクタ電圧VaやIGBT11cのコレクタ電圧Vcに影響を与えることがない。従って、半導体スイッチ回路のターンオフ時の過渡状態でIGBT11a、11cへの電圧分担に差が生じることを防止できる。
Va−Vb = VR−VRH (19)
Vb−Vc = VRL−VR (20)
Vc−Va = VRH−VRL (21)
As can be seen from the equation (21), the difference (Vc−Va) between the collector voltage Vc of the third-
図8は、図6に示した本発明の実施の形態に係わる半導体スイッチ回路のターンオフ時のゲート電圧、コレクタ電圧及びリアクトルの電圧の一例を示す波形図である。 FIG. 8 is a waveform diagram showing an example of a gate voltage, a collector voltage, and a reactor voltage when the semiconductor switch circuit according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 is turned off.
図8において、いま、時点t1でターンオフ指令があったとすると、ゲート電圧Vgがマイナスとなり、IGBT11a〜11cはターンオフし始め、IGBT11a〜11cのコレクタ電圧Va〜Vcは上昇し始める。電圧均一化回路22aと電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1とは、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11bのコレクタ電圧Vbとの差電圧をなくすように、リアクトル16abの一次巻線20a及び二次巻線21bに巻線電圧VL1を発生させ、同様に、電圧均一化回路22cと電圧均一化回路22bの第2の電圧均一化直列回路23b2とは、IGBT11bのコレクタ電圧VbとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとの差電圧をなくすように、リアクトル16bcの一次巻線20b及び二次巻線21cに巻線電圧VL2を発生させる。
In FIG. 8, if there is a turn-off command at time t1, the gate voltage Vg becomes negative, the
第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあったとしても、リアクトル16abの巻線電圧VL1及びリアクトル16bcの巻線電圧VL2は、電圧均一化回路22bの第1の電圧均一化直列回路23b1と第2の電圧均一化直列回路23b2と抵抗18bが共通であるので、巻線電圧VL1と巻線電圧VL2とが等しくなる。従って、巻線電圧VL1と巻線電圧VL2との差電圧(VL1−VL2)がIGBT11aのコレクタ電圧VaやIGBT11cのコレクタ電圧Vcに影響を与えることがない。時点t1〜t2において、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとが異なる特性を有しているのは、第1段のIGBT11aと第3段のIGBT11cとの特性のばらつきによるものである。
Even if the characteristics of the first-
このように、電圧均一化回路22bが第1の電圧均一化直列回路23b1と第2の電圧均一化直列回路23b2との並列接続で構成されている場合、第1の電圧均一化直列回路23b1が磁気結合している他の電圧均一化回路22aの第1段のIGBT11aと、第2の電圧均一化直列回路23b2が磁気結合している他の電圧均一化回路22cの第3段のIGBT11cとの特性にばらつきがあったとしても、IGBT11aのコレクタ電圧VaとIGBT11cのコレクタ電圧Vcとは、過渡時に巻線電圧VL1と巻線電圧VL2との差電圧(VL1−VL2)による影響を受けないので、半導体スイッチ回路のターンオフ時の過渡状態においてもIGBT11a、11cへの電圧分担をほぼ均等にすることができる。
As described above, when the
図9は本発明の実施の形態に係わる半導体スイッチ回路の他の一例を示す回路図である。この一例は、図6に示した一例に対し、直列接続の電圧駆動型半導体素子の個数をn個にしたものである。 FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of the semiconductor switch circuit according to the embodiment of the present invention. In this example, in contrast to the example shown in FIG. 6, the number of voltage-driven semiconductor elements connected in series is n.
図9に示すように、第1段の電圧均一化回路22aは第2段の電圧均一化回路22bと1対1の巻数比で互いに磁気結合するリアクトル16abの1次巻線20aにコンデンサ17aと抵抗18bとが直列接続されて形成され、第n段の電圧均一化回路22nは第n−1段の電圧均一化回路22n−1と1対1の巻数比で互いに磁気結合するリアクトル16(n−1)nの2次巻線21nに第1段の電圧均一化回路22aと同じ容量のコンデンサ17nと同じ抵抗値の抵抗18nとが直列接続されて形成されている。
As shown in FIG. 9, the first-stage
一方、第2段の電圧均一化回路22bから第n−1段の電圧均一化回路22n−1は、自己の電圧均一化回路22b〜22n−1より1段上の電圧均一化回路22a〜22n−2とリアクトル16ab〜16(n−2)(n−1)により1対1の巻数比で互いに磁気結合するとともに、自己の電圧均一化回路22b〜22n−1より1段下の電圧均一化回路22c〜22nとリアクトル16bc〜16(n−1)nにより1対1の巻数比で互いに磁気結合する。
On the other hand, the second-stage
そして、リアクトル16ab〜16(n−2)(n−1)の2次巻線21b〜21n−1とコンデンサ17b1〜17(n−1)1とが直列接続された第1の電圧均一化直列回路23b1〜23(n−1)1と、リアクトル16bc〜16(n−1)nの1次巻線20b〜20n−1とコンデンサ17b2〜17(n−1)2とが直列接続された第2の電圧均一化直列回路23b2〜23(n−1)2とを形成し、この第1の電圧均一化直列回路23b1〜23(n−1)1と第2の電圧均一化直列回路23b2〜23(n−1)2とを並列接続する。
And the 1st voltage equalization series by which the
この一例の場合も、中間段の並列接続されたリアクトルとコンデンサとの並列回路を共通の抵抗にまとめてIGBTのコレクタに接続するので、図6に示した一例の場合と同様の効果が得られる。 Also in this example, since the parallel circuit of the reactor and the capacitor connected in parallel in the intermediate stage is combined into a common resistor and connected to the collector of the IGBT, the same effect as in the example shown in FIG. 6 can be obtained. .
図10は本発明の実施の形態に係わる半導体スイッチ回路の別の他の一例の回路図である。この一例は、電圧均一化回路22が3個の電圧均一化直列回路23を有した場合を示している。すなわち、半導体スイッチ回路は、4個のIGBT11a〜11dが直列接続され、各々の電圧均一化回路22a〜22dは自己以外の他の3個の電圧均一化回路22と互いにそれぞれ磁気結合する6個のリアクトルを有している。
FIG. 10 is a circuit diagram of another example of the semiconductor switch circuit according to the embodiment of the present invention. This example shows a case where the voltage equalizing circuit 22 has three voltage equalizing series circuits 23. That is, in the semiconductor switch circuit, four IGBTs 11a to 11d are connected in series, and each of the
そして、各々の電圧均一化回路22a〜22dは、それぞれ3個の電圧均一化直列回路23a1〜23a3、23b1〜23b3、23c1〜23c3、23d1〜23d3を有し、これら3個の電圧均一化直列回路23a1〜23a3、23b1〜23b3、23c1〜23c3、23d1〜23d3は、それぞれ抵抗18a〜18dを共用している。
Each of the
図10では、4個のIGBT11a〜11dが直列接続された場合を示したが、n個のIGBT11a〜11nが直列接続された場合にも同様に適用できる。この場合は、各々の電圧均一化回路22a〜22dはそれぞれn−1個の電圧均一化直列回路23を有することになる。この場合も、図6に示した一例の場合と同様の効果が得られる。
Although FIG. 10 shows a case where four IGBTs 11a to 11d are connected in series, the present invention can be similarly applied to a case where n IGBTs 11a to 11n are connected in series. In this case, each of the
11…IGBT、12…ゲート駆動回路、13…ゲート抵抗、14…直流電源、15…負荷、16…リアクトル、17…コンデンサ、18…抵抗、19…分圧回路、20…1次巻線、21…2次巻線、22…電圧均一化回路、23…電圧均一化直列回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... IGBT, 12 ... Gate drive circuit, 13 ... Gate resistance, 14 ... DC power supply, 15 ... Load, 16 ... Reactor, 17 ... Capacitor, 18 ... Resistance, 19 ... Voltage divider circuit, 20 ... Primary winding, 21 ... Secondary winding, 22 ... Voltage equalization circuit, 23 ... Voltage equalization series circuit
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102682980A (en) * | 2012-03-06 | 2012-09-19 | 特变电工新疆新能源股份有限公司 | Integrated inductor, parallel current-equalizing circuit and inverter with parallel current-equalizing circuit |
| WO2025027800A1 (en) * | 2023-08-01 | 2025-02-06 | 三菱電機株式会社 | Electric power conversion apparatus |
-
2009
- 2009-02-16 JP JP2009033124A patent/JP2010193564A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102682980A (en) * | 2012-03-06 | 2012-09-19 | 特变电工新疆新能源股份有限公司 | Integrated inductor, parallel current-equalizing circuit and inverter with parallel current-equalizing circuit |
| WO2025027800A1 (en) * | 2023-08-01 | 2025-02-06 | 三菱電機株式会社 | Electric power conversion apparatus |
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