特開2024-154016IP Force 特許公報全文掲載

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技術分野

スイッチング素子を駆動するゲート駆動回路、及びこのゲート駆動回路を搭載した電力変換装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】本発明は、スイッチング素子の誤動作を防止し、かつ小型化を図ることができるゲート駆動回路を提供することを目的とする。
【解決手段】ゲート駆動回路１は、ＩＧＢＴ５１の導通状態／非導通状態を制御するための制御信号に基づいて、ＩＧＢＴ５１を駆動するためのゲート駆動信号を生成するドライブ回路１１と、ＩＧＢＴ５１の非導通状態時に、ＩＧＢＴ５１に設けられるゲート端子Ｇと低電位側端子とを短絡するゲート短絡部１３３と、ドライブ回路１１とＩＧＢＴ５１のゲート端子Ｇとの間に接続され、ＩＧＢＴ５１が導通状態に移行する時に、ゲート短絡部１３３に生じる短絡電流を遮断する遮断回路１５とを備えている。
【選択図】図１

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

ＩＧＢＴの誤動作の対策として、ＩＧＢＴをオフ状態に維持する際にＩＧＢＴのゲート端子に逆バイアスをかける必要がある。逆バイアス用の電源パターンや逆バイアス用電源が存在すると、ＩＧＢＴを駆動するゲート駆動回路の小型化や部品配置に対し制限が生じるという問題がある。

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ゲート駆動回路は、電圧制御型スイッチング素子の導通状態／非導通状態を制御するための制御信号に基づいて、前記電圧制御型スイッチング素子を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記電圧制御型スイッチング素子の非導通状態時に、前記電圧制御型スイッチング素子に設けられるゲート端子と低電位側端子とを短絡する短絡部と、前記駆動信号生成部と前記電圧・・・　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、スイッチング素子の誤動作を防止し、かつ小型化を図ることができる。

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の実施形態によるゲート駆動回路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実施形態の比較例によるゲート駆動回路に備えられたミラークランプ回路の概略構成の一例を示す回路図である。
【図3】 本発明の第１実施形態の比較例によるゲート駆動回路の動作を説明する図であって、ゲート駆動回路から矩形状のゲート駆動信号がＩＧＢＴのゲート端子に入力された場合の当該ゲート端子におけるゲート信号の電圧波形の一例を示す図である。
【図4】 本発明の第１実施形態の比較例によるゲート駆動回路を説明する図であって、図３に示すゲート信号の立ち上がり部を拡大して示す図である。
【図5】 第１の実施形態によるゲート駆動回路に備えられたミラークランプ回路及び遮断回路の概略構成の一例を示す回路図である。
【図6】 第１実施形態によるゲート駆動回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図7】 本発明の第１の実施形態の変形例による遮断回路の概略構成の一例を示す回路図である。
【図8】 本発明の第２の実施形態によるゲート駆動回路の概略構成の一例を示す回路図である。
【図9】 本発明の第３の実施形態によるゲート駆動回路の概略構成の一例を示す回路図である。
【図10】 本発明の第４の実施形態によるゲート駆動回路の概略構成の一例を示す回路図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

１，１Ａ，Ｂ１ ゲート駆動回路 ３ 制御装置 ５ 半導体素子 １１ ドライブ回路 １３，１７ ミラークランプ回路 １５，１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１８ 遮断回路 ２１，１５２ ゲート抵抗 ２２，１３５ｃ，１６１，１６３，１８５，１８７ 抵抗素子 ２３，１７３ コンデンサ ５１ ＩＧＢＴ ５３ 還流ダイオード １３１ 駆動信号判定部 １３１ａ，１３３ａ，１３５ａ トランジスタ １３１ｂ ベース抵抗 １３１ｃ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３５ｄ ベースエミッタ間抵抗 １３３ ゲート短絡部 １３５ レベル設定部 １３５ｂ，１６２，１８６ ツェナーダイオード １３５ｅ コレクタ抵抗 １５１ Ｐチャネル型電界効果トランジスタ １７１ Ｎチャネル型電界効果トランジスタ １７２，１８３ 第１のゲート抵抗 １７４，１８４ 第２のゲート抵抗 １８１，１９１ 第１のバイポーラトランジスタ １８２，１９２ 第２のバイポーラトランジスタ １９３ 第２のバイポーラトランジスタ １９４ 第１のベース抵抗 １９５ 第２のベース抵抗 Ａ アノード端子 Ｂ ベース端子 Ｃ コレクタ端子 Ｅ エミッタ端子 Ｇ ゲート端子 Ｓ ソース端子 Ｄ ドレイン端子 Ｉｔｂ 電流 Ｋ カソード端子 Ｓｇ ゲート駆動信号 Ｓｐ パルス信号 Ｔａ，Ｔｂ 端子 Ｔｈｐ 高電位供給端子 Ｔｌｐ 低電位供給端子 Ｔｏ 出力端子 Ｖｃｃ 駆動電源 Ｖｇ ゲート電圧 Ｖｓｅｔ 設定電圧 Ｖｔｈ 閾値電圧

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