特開2023-175239IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

スイッチング素子駆動するスイッチング素子の駆動回路及びそれを備えるインテリジェントパワーモジュール

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】本発明は、簡易な方法でスイッチング素子を駆動するための駆動能力を選択することができるスイッチング素子の駆動回路及びインテリジェントパワーモジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】ゲート駆動回路22Aは、入力信号SinULの信号レベルに応じて半導体素子21uのIGBT211aをオン状態に動作させるために、IGBT211aのゲートGに定電流を供給する定電流供給部223uAと、切替信号Ssw4が入力される切替信号入力端子Tsw4と、切替信号Ssw4の信号レベルを判定する信号レベル判定部226uAと、信号レベル判定部226uAでの判定結果及び入力信号SinULの信号レベルに基づいて定電流供給部223uAから出力される定電流の電流量を変更して定電流供給部223uAの駆動能力を切り替える駆動能力切替部224uAとを備えている。
【選択図】図2

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

電力変換用絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor:IGBT)及び還流ダイオードを有する半導体チップと、駆動・保護機能用ICとを1つのパーッケージに集約したインテリジェントパワーモジュールが知られている。このような、インテリジェントパワーモジュール(Intelligent Power Module:IPM)では、電力変換用IGBTを駆動する駆動回路の駆動能力が固定されている。このため、IGBTをオン状態にするための信号がIPMに入力されると、IGBTを駆動するためにIPMに設けられた金属酸化膜半導体(Metal-Oxide-Semiconductor:MOS)トランジスタが動作する。これにより、駆動能力が固定されたMOSトランジスタからIGBTに一定の電流量の電流が供給され、当該IGBTはオフ状態からオン状態に動作する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成するために、本発明の一態様によるスイッチング素子の駆動回路は、外部から入力される入力信号の信号レベルに応じてスイッチング素子をオン状態に動作させるために、前記スイッチング素子の制御信号入力端子に定電流を供給する定電流供給部と、前記スイッチング素子を動作させる前記定電流供給部の駆動能力を切り替えるための切替信号が入力される切替信号入力端子と、前記切替信号の信号レベルを判定する信号・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一態様によれば、簡易な方法でスイッチング素子を駆動するための駆動能力を選択することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 本発明の第1実施形態によるインテリジェントパワーモジュールを備える電力変換装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図2】 本発明の第1実施形態によるスイッチング素子の駆動回路としてのゲート駆動回路の一例を示す回路ブロック図である。
【図3】 本発明の第2実施形態によるスイッチング素子の駆動回路としてのゲート駆動回路の一例を示す回路ブロック図である。

選択図 図2出願人が指定した本件の代表的な図

1A 電力変換装置 2A,2B インテリジェントパワーモジュール 2U U相出力アーム 2V V相出力アーム 2W W相出力アーム 3 制御装置 4 交流電源部 5 平滑用コンデンサ 6uH,6vH,6wH,6uL,6vL,6wL ツェナーダイオード 7 モータ 8L 電源 20u,20v,20w,21u,21v,21w 半導体素子 22A,22B ゲート駆動回路 201,211 IGBTチップ 201a,211a IGBT 202,212 還流ダイオード 211b 温度検知素子 221uA,221uB,221vA,221vB,221wA,221wB 定電流供給部 222uA,222uB,222vA,222vB,222wA,222wB 駆動能力切替部 223a,225e-1,225f-1,225g-1,226a,226b,226d,226e 比較器 223b,225e-2,225f-2,225g-2,226c,226f 電圧生成部 223c,223d,225g-3,225h 抵抗素子 223e,225c 定電流源 223f,223g,223h,225b,233h トランジスタ 223uA,223uB,223vA,223vB,223wA,223wB 定電流供給部 224a,224b,224c NANDゲート 224d ANDゲート 224uA,224uB,224vA,224vB,224wA,224wB 駆動能力切替部 225,225uA,225vA,225wA 保護部 225a 温度検出部 225d アラーム信号生成回路 225e 制御電圧検出回路 225f 温度検出回路 225g 電流検出回路 226A,226B 信号レベル判定部 227 温度検知素子 ALM,ALMu,ALMv,ALMw アラーム信号 Ln 負極側ライン Lp 正極側ライン Scaa,Scab,Scac,Scad 演算結果信号 Sco,Scoc,Scof 比較信号 SinUH,SinUL,SinVH,SinVL,SinWH,SinWL 入力信号 So0,Soa,Sob,Sod,Soe 出力信号 Ssw1,Ssw2,Ssw3,Ssw4,Ssw5,Ssw6 切替信号 T22,T223 基準電位端子 Tiuh,Tiul,Tivh,Tivl,Tiwh,Tiwl 信号入力端子 Tn 負極側電源入力端子 Tp 正極側電源入力端子 Tsw1,Tsw2,Tsw3,Tsw4,Tsw5,Tsw6 切替信号入力端子 TU U相出力端子 TV V相出力端子 Tvin 電源端子 TW W相出力端子 V0 比較電圧 VFO,VFOu,VFOv,VFOw アラーム信号出力端子

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