JP2016039730A - ゲート駆動回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対象スイッチSsのゲートGにオンゲート抵抗Rg_onを介して駆動電圧Vsを印加することで対象スイッチSsをオン状態にするゲート駆動回路20であって、ゲートGに駆動電圧Vsを印加し対象スイッチSsをオフ状態からオン状態にするまでにゲートGから対象スイッチSsに蓄積される電荷を基準電荷(ゲート総電荷量Qg)とし、その基準電荷以上の電荷を蓄積可能な容量のコンデンサをゲートG及び接地点の間にゲートコンデンサ27として設ける。
【選択図】 図2
Description
図1に第1実施形態のゲート駆動回路が適用される電力システムを示す。図1に示すモータジェネレータ10は、3相の回転機である。モータジェネレータ10には、直流電力を交流電力に変換するインバータINVを介して直流電源12(高電圧バッテリ)が接続されている。高電圧バッテリは、端子電圧がたとえば100V以上となる2次電池である。
図6に第2実施形態におけるインバータ装置INVaの概略図を示す。インバータ装置INVaは2つのインバータINV1,INV2を内蔵する。2つのインバータINV1,INV2は、2つのモータジェネレータに三相交流電力をそれぞれ供給する。ここで、インバータINV1,INV2について、第1実施形態のインバータINVと同一の構成について同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
・第1実施形態の下側アームのスイッチング素子Sanのゲートコンデンサ27の容量を上側アームのスイッチング素子Sapのゲートコンデンサ27の容量に比べて小さく設定する構成に代えて、上側アームのスイッチング素子Sapにのみゲートコンデンサ27を設ける構成としてもよい。この構成でも、第1実施形態と同様に電源電圧Vsの低下によるオン抵抗の増加に伴って生じる電力損失の偏りを抑制することができる。
Claims (6)
- 半導体スイッチング素子(Ss)のゲート(G)にゲート抵抗(Rg_on)を介して駆動電圧を印加することで、当該半導体スイッチング素子を閉状態にするゲート駆動回路(20)であって、
前記ゲートに前記駆動電圧を印加し前記半導体スイッチング素子を開状態から閉状態にするまでに前記ゲートから前記半導体スイッチング素子に蓄積される電荷を基準電荷とし、その基準電荷以上の電荷を蓄積可能な容量のコンデンサを前記ゲート及び接地点の間にゲートコンデンサ(27)として設けることを特徴とするゲート駆動回路。 - 前記半導体スイッチング素子の開閉状態を変更することで、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータ装置(INV)に適用され、
前記半導体スイッチング素子は、前記直流電源の正極と前記インバータ装置の出力端子との間に設けられる複数の上側アームスイッチング素子(Sup,Svp,Swp)、及び、前記出力端子と前記直流電源の負極との間に設けられる複数の下側アームスイッチング素子(Sun,Svn,Swn)のいずれかであり、
前記ゲート駆動回路は、前記半導体スイッチング素子にそれぞれ設けられるとともに、当該ゲート駆動回路の電源電圧を前記駆動電圧として前記ゲートに印加することで当該半導体スイッチング素子を閉状態にするものであり、
前記複数の上側アームスイッチング素子のゲート駆動回路の電源電圧は個別の電源から供給されるとともに、前記複数の下側アームスイッチング素子のゲート駆動回路の電源電圧は共通の電源から供給されるものであって、
前記下側アームスイッチング素子に設けられる前記ゲートコンデンサの容量を、前記上側アームスイッチング素子に設けられる前記ゲートコンデンサの容量に比べて小さく設定する、又は、前記上側アームスイッチング素子にのみ前記ゲートコンデンサを設けることを特徴とする請求項1に記載のゲート駆動回路。 - 前記半導体スイッチング素子を複数備える電子回路装置(INVa)に適用され、
前記ゲートコンデンサは、前記半導体スイッチング素子にそれぞれ設けられ、
複数の前記半導体スイッチング素子のうち放熱量が小さい前記半導体スイッチング素子に設けられる前記ゲートコンデンサほど容量を大きく設定することを特徴とする請求項1に記載のゲート駆動回路。 - 前記半導体スイッチング素子を開状態から閉状態にするまでの前記ゲートに印加される電圧の変化速度が所定値より速いこと、又は、前記半導体スイッチング素子を閉状態から開状態にするまでの前記ゲートに印加される電圧の変化速度が所定値より速いことを条件として、前記ゲートコンデンサの常時開異常を判定する異常判定手段(20)を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のゲート駆動回路。
- 前記ゲート駆動回路は、前記半導体スイッチング素子の状態を開状態から閉状態に変更する旨を指令するオン指令信号が入力されたことを条件として、前記ゲートへの前記駆動電圧の印加を開始するものであって、
前記異常判定手段により前記ゲートコンデンサに開異常が生じていると判定された場合に、前記オン指令信号が入力されてから前記ゲートへの前記駆動電圧の印加を開始するまでの遅延時間を開異常が生じていない場合に比べて長く設定する遅延手段(20)を備えることを特徴とする請求項4に記載のゲート駆動回路。 - 前記ゲートコンデンサとして温度変化に伴う容量変化が所定よりも小さいものを用いることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のゲート駆動回路。
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