[发明专利]开关元件驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及具备对IGBT和/或MOS-FET等开关元件的过电流保护功能的开关元件驱动电路。

背景技术

作为驱动交流负载的电力变换器，已知的有具备通过图腾柱连接而形成半桥电路、并通过交替地进行导通-关断动作而开关直流电压的两个开关元件Q1、Q2的电力变换器。其中，上述开关元件Q1、Q2由例如高耐压IGBT和/或高耐压MOS-FET构成。另外，也已知在对上述开关元件Q1、Q2进行导通-关断驱动的开关元件驱动电路中内置针对该开关元件Q1、Q2的过电流保护电路。

图6是表示现有的开关元件驱动电路的一个例子的主要部分的简要构成图，Q1～Q6表示由六个IGBT构成的开关元件，所述开关元件针对三相交流负载的各相(U相、V相、W相)形成半桥电路。上述开关元件驱动电路1分别针对这些各开关元件Q1～Q6设置，并在预定的相位关系下相互关联且分别对上述各开关元件Q1～Q6进行导通-关断驱动。

应予说明，在图6中，对于针对上述开关元件Q2的开关元件驱动电路1进行了示出，但针对其它开关元件Q1、Q3～Q6的开关元件驱动电路也同样地构成。

在此，上述开关元件驱动电路1具备对上述开关元件Q2施加预定的栅极电压VG而对该开关元件Q2进行导通-关断驱动的驱动电路主体2。该驱动电路主体2由例如图腾柱连接的p沟道MOS-FET和n沟道MOS-FET构成。这些p沟道MOS-FET和n沟道MOS-FET接收驱动控制信号CS，互补地进行导通-关断动作而以脉冲形式生成上述栅极电压VG。

另外，上述开关元件驱动电路1所具备的过电流保护电路3具备比较器CMP，所述比较器CMP将在上述开关元件Q2中流通的电流经由分压电阻R1、R2进行电压变换后检测，并且比较其检测电压Vi和预定过电流阈值的参考电压Vb1。该比较器CMP通过在过电流检测时设置触发器FF，从而起到禁止上述驱动控制信号CS向上述p沟道MOS-FET输入的作用。因此，在设置上述触发器FF时，停止通过上述驱动电路主体2进行的上述开关元件Q2的导通驱动。

另外，上述过电流保护电路3具备基于设定成比上述参考电压Vb1高的参考电压Vb2(＞Vb1)和上述检测电压Vi来控制施加到上述开关元件Q2的上述栅极电压VG的差分放大器AMP。该差分放大器AMP在上述检测电压Vi比上述参考电压Vb2高时，通过将上述栅极电压VG降低到上述参考电压Vb2，从而起到将上述开关元件Q2从过电流状态释放的作用。对于上述差分放大器AMP对在上述开关元件Q2中流通的电流的抑制作用，例如如专利文献1中详细介绍。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-62860号公报

发明内容

技术问题

在如上构成的开关元件驱动电路1中，由于在过电流检测时关断控制上述p沟道MOS-FET，所以上述栅极电压VG的抑制控制只能专门通过上述差分放大器AMP进行。具体而言，如图7中示出上述栅极电压VG的变化那样，在上述驱动控制信号CS反转为低电平时，与此相伴，上述p沟道MOS-FET进行导通动作而上述栅极电压VG上升。然后，接受上述栅极电压VG而上述开关元件Q2进行导通动作，在该开关元件Q2中流通的电流增加。并且，如果在上述开关元件Q2中流通的电流(检测电压Vi)超过过电流阈值(参考电压Vb2)，则上述栅极电压VG受到经由上述差分放大器AMP的反馈控制被抑制而收敛到上述参考电压Vb2。

然而，如上所述，在控制上述栅极电压VG时，期望尽量提高其控制响应性而抑制过电流检测时的上述栅极电压VG的过度上升。然而在上述的经由差分放大器AMP的控制反馈环路中，迟延时间长。因此，存在过电流检测时的高速响应困难的问题。并且，也存在经由上述差分放大器AMP的控制响应时间容易受到上述开关元件Q2的栅极电容的影响的问题。

本发明是考虑到这种情况而完成的，其目的在于提供一种提高在过电流检测时的相对于开关元件的栅极电压的控制响应性，并且能够使该栅极电压迅速收敛为一定电压而有效地保护上述开关元件远离过电流的开关元件驱动电路。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的开关元件驱动电路的特征在于，具备：

例如驱动电路主体，控制对由高耐压IGBT或高耐压MOS-FET构成的开关元件的控制端子施加的栅极电压而驱动该开关元件进行导通-关断；

电流检测部，在上述开关元件中流通的电流超过过电流阈值时，输出针对该开关元件的驱动停止信号；