[发明专利]开关元件的控制装置

说明书

提供抑制了内置的反向导通二极管正向导通时的导通损耗的开关元件的控制装置。对内置了反向导通二极管的开关元件进行控制的开关元件的控制装置具备：电压检测电路，其对开关元件的第1以及第2主电极之间的电压进行检测；比较器电路，其将由电压检测电路检测出的检测电压和阈值电压进行比较；以及驱动电路，其对开关元件的驱动进行控制，比较器电路在检测电压超过所述阈值电压的情况下，以不向开关元件赋予接通信号的方式对驱动电路进行控制。

技术领域

本发明涉及开关元件的控制装置，特别地，涉及内置了反向导通二极管而构成的开关元件的控制装置。

背景技术

近年来，从节能的观点出发，逆变器电路正被广泛用于家电产品以及工业用电力装置的控制等。逆变器电路通过利用功率半导体装置反复进行电压或者电流的接通和断开，从而进行电力的控制，但在额定电压大于或等于300V的情况下，根据其特性而主要使用绝缘栅型双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor：IGBT)。

逆变器电路大多主要用于感应电动机等感应性负载的驱动，但在这种情况下，由于从感应负载产生反电动势，因此为了使从该反电动势产生的电流回流，需要与IGBT反向并联地设置的反向导通二极管。

就至今为止的逆变器装置而言，IGBT与反向导通二极管分体地设置，但如今，以逆变器装置的小型轻量化为目标，将反向导通二极管与IGBT一体地构成而单芯片化的反向导通绝缘栅型双极晶体管(Reverse Conducting IGBT：RC-IGBT)正得到开发、实用化。

但是，RC-IGBT存在如下现象，即，如果在反向导通二极管的正向动作时IGBT成为接通状态，则反向导通二极管的导通损耗增加，例如，在专利文献1(现有技术)中公开了如下技术，即，设置在反向导通二极管的正向动作时使得栅极电压不被施加至RC-IGBT的控制电路。

但是，就专利文献1所公开的技术而言，认为由于在电流流过反向导通二极管之后控制起作用，因此在电流没有流过二极管的状态下控制不起作用，无法抑制导通损耗。

专利文献1：日本特开2009-99690号公报

发明内容

本发明就是为了解决上述这样的问题而提出的，其目的在于提供抑制了内置的反向导通二极管正向导通时的导通损耗的开关元件的控制装置。

本发明涉及的开关元件的控制装置对内置了反向导通二极管的开关元件进行控制，该开关元件的控制装置具备：电压检测电路，其对所述开关元件的第1以及第2主电极间的电压进行检测；比较器电路，其对由所述电压检测电路检测出的检测电压和阈值电压进行比较；以及驱动电路，其对所述开关元件的驱动进行控制，所述比较器电路在所述检测电压超过所述阈值电压的情况下，以不向所述开关元件赋予接通信号的方式对所述驱动电路进行控制。

发明的效果

根据本发明涉及的开关元件的控制装置，在由电压检测电路检测出的检测电压超过比较器电路的阈值电压的情况下，不向开关元件提供接通信号，因而能够抑制内置的反向导通二极管正向导通时的导通损耗。

附图说明

图1是表示RC-IGBT的结构的局部剖面图。

图2是对RC-IGBT的反向导通二极管的导通动作进行说明的剖面图。

图3是对逆变器电路的半桥电路进行说明的图。

图4是示意性地示出由感应性负载与反向导通二极管形成闭合回路，电流回流的状态的图。

图5是示意性地示出在RC-IGBT形成了沟道区域的状态的图。

图6是表示RC-IGBT的单元区域的俯视图。

图7是表示RC-IGBT的单元区域的俯视图。