[发明专利]电力用半导体元件的驱动电路

说明书

电力用半导体元件的驱动电路具有栅极驱动电压生成器(30)，该栅极驱动电压生成器(30)基于输入至输入端子(11)的接通、断开的驱动定时信号，产生向开关元件(1)的栅极电极施加的栅极驱动电压，该开关元件具有用于对在第一主电极和第二主电极之间流动的主电流进行控制的栅极电极，其中，栅极驱动电压生成器(30)具有栅极电流限制电路(3)，该栅极电流限制电路(3)构成为，并联连接有电流限制器(17)和电压限制器(56)，该电流限制器(17)对电流进行限制，该电压限制器(56)对向该电流限制器(17)的两端施加的电压的大小进行限制。

技术领域

本发明涉及电力用半导体元件的驱动电路。

背景技术

逆变器等用于对电动机进行驱动的电力变换器通过电力用半导体元件即开关元件的通断而进行电力变换。关于开关元件的驱动，即使维持相同的驱动电路状态，通断状态也会根据通断时的电流值等而变化，因此需要进行具有余量的设计。为了解决该问题，实现低损耗、低噪声化，需要通过驱动电路对在通断时产生的损耗与噪声的产生或尖峰电压之间的折衷关系进行控制。为了实现折衷的改善，需要对通断时的栅极电流进行控制，在通断状态，例如通断时的电流值产生了变化时，与开关元件的传输特性对应地对栅极电压波形进行控制，对栅极电流的变化进行控制。

专利文献1：日本特开2013-229654号公报

发明内容

为了切换栅极电阻或电源以对栅极电流进行控制，需要用于调整定时(timing)的多个信号及开关，控制电路变得复杂。在专利文献1中，在通断最初，以将栅极电压切换为阈值电压或所设定的一定电压的方式进行控制。但是，在元件温度或通断时的电流值产生变化时，该元件的特性产生变化，应该设定的栅极电压的大小产生变化，因此对于缩短通断时的延迟时间存在极限。另外，与断开时的延迟时间相应地，需要用于防止短路产生的死区时间，需要在死区时间以内可靠地将开关元件断开。另外，在接通时产生了过电流时，限制了栅极电压的上升时间，开关元件长期间地在有源区域进行动作，因此开关元件的损耗变大，为了防止过度的温度上升，需要大的散热鳍片等。

本发明公开了用于解决上述问题的技术，其目的在于提供相对于开关元件的电流值或温度的变化，不进行复杂的控制，通断损耗或噪声的变化少的电力用半导体元件的驱动电路。

本发明所公开的电力用半导体元件的驱动电路具有栅极驱动电压生成器，该栅极驱动电压生成器基于输入至输入端子的接通、断开的驱动定时信号，产生向开关元件的栅极电极施加的栅极驱动电压，该开关元件具有用于对在第一主电极和第二主电极之间流动的主电流进行控制的所述栅极电极，所述栅极驱动电压生成器具有栅极电流限制电路，该栅极电流限制电路构成为，并联连接有电流限制器和电压限制器，该电流限制器对电流进行限制，该电压限制器对向该电流限制器的两端施加的电压的大小进行限制。

发明的效果

根据本发明所公开的电力用半导体元件的驱动电路，能够实现相对于开关元件的电流值或温度的变化，不进行复杂的控制，通断损耗或噪声的变化少的电力用半导体元件的驱动电路。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的电力用半导体元件的驱动电路的结构的电路图。

图2是表示实施方式1涉及的电力用半导体元件的驱动电路的电压限制器的其它例子的电路图。

图3是用于说明实施方式1涉及的电力用半导体元件的驱动电路的动作的曲线图。

图4是表示IGBT的温度特性例的曲线图。

图5是表示齐纳二极管的击穿电压的温度系数的例子的曲线图。

图6是表示实施方式2涉及的电力用半导体元件的驱动电路的结构的电路图。

图7是表示实施方式3涉及的电力用半导体元件的驱动电路的结构的电路图。