駆動装置
【課題】電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御するための技術を提供する。
【解決手段】駆動装置１は、電圧駆動部３と電流駆動部４を備えている。電圧駆動型素子２を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間では、電圧駆動部３を利用した電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの制御が停止され、電流駆動部４を利用した電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの制御が実行されるように構成されている。
【解決手段】駆動装置１は、電圧駆動部３と電流駆動部４を備えている。電圧駆動型素子２を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間では、電圧駆動部３を利用した電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの制御が停止され、電流駆動部４を利用した電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの制御が実行されるように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧駆動型素子を駆動する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧駆動型素子は、駆動電圧を用いて特定機能を発揮することが可能な素子であり、様々な用途で広く用いられている。電圧駆動型素子の一例には、ゲートを備える電圧駆動型素子が知れられている。電圧駆動型素子は、ゲート電圧に基づいて電流値を制御するものであり、例えば直流電圧を交流電圧に変換するインバータ装置に用いられている。電圧駆動型素子の一例には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を含むパワー半導体スイッチング素子が挙げられる。
【０００３】
このような電圧駆動型素子を駆動するために、電圧駆動型素子には駆動装置が接続されている。駆動装置は、電圧駆動型素子のゲート電圧を制御するように構成されている。例えば、駆動装置は、電圧駆動型素子のオン・オフを指示する制御信号に基づいて電圧駆動型素子のゲート電圧を制御することができる。駆動装置はまた、電圧駆動型素子の駆動状態を示す信号、又は外部環境の状態を示す信号に基づいてゲート電圧を制御することができる。
【０００４】
このような駆動装置の駆動方式としては、電圧駆動が広く用いられている。電圧駆動では、電圧駆動型素子のゲートに電圧源からの所定電圧を印加して電圧駆動型素子のゲート電圧を制御する。
【０００５】
特許文献１には、電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動に電流駆動を重畳させて電圧駆動型素子のゲート電圧を高精度に制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２２８７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、電圧駆動を利用して電圧駆動型素子をターンオンさせる場合、電圧駆動型素子のゲートに印加される電圧は、電圧駆動型素子のゲート閾値電圧とゲート絶縁破壊電圧の間に設定されなければならない。ゲートに印加される電圧がゲート閾値電圧よりも低いと、電圧駆動型素子がオフしてしまう。ゲートに印加される電圧がゲート絶縁破壊電圧よりも高いと、ゲートが損傷してしまう。
【０００８】
このため、電圧駆動を利用して電圧駆動型素子をターンオンさせる場合、ゲートに印加可能な電圧に制限があることから、電圧駆動型素子のゲート電圧の上昇速度にも制限がある。例えば、サージ電流又はリンギングを抑えるために、電圧駆動型素子のゲート電圧の上昇速度を遅く制御したいことがある。しかしながら、電圧駆動型素子のゲートに印加可能な電圧に制限があることから、電圧駆動を利用する限り、ゲート電圧の上昇速度の低速化にも限界がある。
【０００９】
特許文献１の技術によれば、電流駆動を電圧駆動に重畳して用いることで、ゲート電圧の上昇速度を微調整することができる。しかしながら、特許文献１の技術では、遷移期間の全区間に亘って電圧駆動が利用されており、ゲート電圧の上昇速度の低速化に限界がある。
【００１０】
本明細書では、電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書で開示される駆動装置は、電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電圧駆動部と、電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電流駆動部とを備えている。本明細書で開示される駆動装置は、電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、電流駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されている。この態様の駆動装置は、遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を電流駆動部からの所定の電流に依存して変化させることができるので、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【００１２】
本明細書で開示される駆動装置は、遷移期間のうちの第１区間では、電流駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、電圧駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されていてもよい。さらに、本明細書で開示される駆動装置は、遷移期間のうちの第２区間では、電圧駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、電流駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されていてもよい。この態様の駆動装置によると、柔軟な制御が必要なときのみ電流駆動部が利用され、柔軟な制御が必要でないときは電圧駆動部が利用される。これにより、電力損失の増加を抑えながら、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【００１３】
本明細書で開示される駆動装置では、第１区間が遷移期間のうちの前半区間であり、第２期間が遷移期間のうちの後半区間であってもよい。例えば、ターンオンの遷移期間の後半区間は、サージ電流又はリンギングに影響を与えやすい区間である。また、ターンオフの遷移期間の後半区間は、サージ電圧に影響を与えやすい区間である。本明細書で開示される駆動装置では、このように遷移期間の後半区間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【００１４】
電流駆動部は、電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を複数のレベルに調整可能に構成されていてもよい。また、電流駆動部は、電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を任意のレベルに調整可能に構成されていてもよい。これらの態様によると、電圧駆動型素子のゲート電圧をアクティブ駆動することが可能になる。
【００１５】
電流駆動部は、電圧駆動型素子の駆動状態に応じて、電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を調整可能に構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本明細書で開示される駆動装置は、遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を電流駆動部からの所定の電流に依存して変化させることができるので、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１実施例の駆動装置の概要を示す。
【図２】図２は、第１実施例の駆動装置の変形例の概要を示す。
【図３】図３は、第１実施例の駆動装置の詳細を示す。
【図４】図４は、第１実施例の駆動装置のタイミングチャートを示す。
【図５】図５は、ターンオンの遷移期間のタイミングチャートの詳細を示す。
【図６】図６は、第２実施例の駆動装置の概要を示す。
【図７】図７は、第２実施例の駆動装置の詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本明細書で開示される駆動装置の特徴を整理しておく。
（第１特徴）電圧駆動型素子は、駆動電圧を用いて特定機能を発揮することが可能な素子である。電圧駆動型素子は、絶縁ゲートを有する電圧駆動型のスイッチング素子であってもよく、特にパワー半導体スイッチング素子であってもよい。
（第２特徴）電圧駆動型素子は、ワンドバンドギャップの半導体材料で形成されていてもよい。例えば、電圧駆動型素子は、炭化ケイ素、窒化ガリウム等の化合物半導体で形成されていてもよい。このようなワイドバンドギャップの半導体材料で形成される電圧駆動型素子では、サージやリンギングの問題を解決することが望まれている。本実施例で開示される駆動装置は、そのような問題を解決する点で有用である。
（第３特徴）電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間とは、電圧駆動型素子をターンオンさせるときの遷移期間とターンオフさせるときの遷移期間の双方を含む。ターンオンの遷移期間は、電圧駆動型素子のゲート電圧の立ち上がり開始時から定常状態になるまでの間である。ターンオフの遷移期間は、電圧駆動型素子のゲート電圧の立ち下がり開始時から定常状態になるまでの間である。
（第４特徴）本願明細書で開示される駆動装置では、電流駆動が実行されるときに、電圧駆動が停止される区間が少なくとも存在する。これにより、電圧駆動型素子のゲート電圧を高精度に制御することができる。
【実施例１】
【００１９】
以下、図面を参照して各実施例を説明する。なお、各実施例で共通する構成要素に関しては共通の符号を付し、その説明を省略する。
【００２０】
図１に、ｎ型ＭＯＳＦＥＴの電圧駆動型素子２を駆動する駆動装置１の概要を示す。図１に示されるように、電圧駆動型素子２には、還流ダイオードが並列に接続されている。電圧駆動型素子２は、例えば、インバータ装置の上下アームを構成するパワー半導体スイッチング素子として用いられてもよい。
【００２１】
駆動装置１は、電圧駆動型素子２の駆動状態（オン状態）と非駆動状態（オフ状態）を切換えるように構成されており、ゲート抵抗Ｒｇと、一対のスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、電圧駆動部３と、電流駆動部４と、制御部５と、信号生成部６と、電圧源７を備えている。なお、この例では、電圧駆動型素子２をターンオンさせる遷移期間において電圧駆動と電流駆動を切換える構成を例示しているが、必要に応じて、電圧駆動型素子２をターンオフさせる遷移期間においても、電圧駆動と電流駆動を切換える構成が採用されていてもよい。
【００２２】
ゲート抵抗Ｒｇは、電圧駆動型素子２のゲートに接続されている固定抵抗素子である。ゲート抵抗Ｒｇは、電圧駆動型素子２のゲート電流の充電速度と放電速度を決定している。
【００２３】
第１スイッチＳＷ１は、一端がゲート抵抗Ｒｇに接続されており、他端が電圧駆動部３と電流駆動部４を介して電圧源７の正極性に接続されている。第２スイッチＳＷ２は、一端がゲート抵抗Ｒｇに接続されており、他端が電圧源７の負極性に接続されている。
【００２４】
電圧駆動部３は、第１スイッチＳＷ１を介して電圧駆動型素子２のゲート抵抗Ｒｇに接続可能に構成されている。電圧駆動部３は、電圧駆動型素子２のゲートに所定の電圧を印加するように構成されている。また、電圧駆動部３には、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが入力している。電圧駆動部３は、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇに応じて、電圧駆動型素子２のゲートに所定の電圧を印加する状態（電圧駆動を実行する状態）と印加しない状態（電圧駆動を停止する状態）を切換え可能に構成されている。なお、後述するように、電圧駆動部３による電圧駆動が実行されているときは、電流駆動部４による電流駆動が停止され、電圧駆動部３による電圧駆動が停止されているときは、電流駆動部４による電流駆動が実行されるように構成されている。
【００２５】
電流駆動部４は、第１スイッチＳＷ１を介して電圧駆動型素子２のゲート抵抗Ｒｇに接続可能に構成されている。電流駆動部４は、電圧駆動型素子２のゲートに所定の電流を供給するように構成されている。電流駆動部４には、信号生成部６からの指令信号Ｖordが入力している。また、電流駆動部４は、指令信号Ｖordに応じて、電圧駆動型素子２のゲートに供給するゲート電流値を調整することができる。
【００２６】
制御部５は、図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）からのＰＷＭ信号に応答して、第１制御信号Ｖ１を第１スイッチＳＷ１に出力し、第２制御信号Ｖ２を第２スイッチＳＷ２に出力する。制御部５は、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のオン・オフを交互に切換えることにより、電圧駆動型素子２の駆動状態（オン状態）と非駆動状態（オフ状態）を切換えることができる。
【００２７】
信号生成部６は、電流駆動部４に入力する指令信号Ｖordを生成する。指令信号Ｖordは、素子電流、素子電圧、素子温度の条件によって設定することが可能であり、その一例を図２に示す。図２の例では、電流検出回路８を利用して検出された電圧駆動型素子２のドレイン電流が信号生成部６に入力されるとともに、電圧駆動型素子２のドレイン・ソース間電圧も入力されている。信号生成部６は、これらドレイン電流及びドレイン・ソース間電圧を利用して、指令信号Ｖordを生成することができる。信号生成部６は、例えば、ドレイン電流の変化の様子（サージ電流、リンギング等）に基づいて、次回にターンオンさせるときの指令信号Ｖordを設定してもよい。また、信号生成部６は、例えば、ドレイン・ソース間電圧の変化の様子（変化速度等）に基づいて、次回にターンオンさせるときの指令信号Ｖordを設定してもよい。
【００２８】
次に、図３を参照して、駆動装置１の構成の詳細を説明する。電圧駆動部３は、第１トランジスタＴｒ１とゲート電圧検出回路３ａを有する。第１トランジスタＴｒ１では、ドレインが電圧源７の正極性に接続されており、ソースが第１スイッチＳＷ１に接続されており、ゲートがゲート電圧検出回路３ａに接続されている。ゲート電圧検出回路３ａは、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇを入力しており、そのゲート電圧Ｖｇを切換え閾値電圧と比較する。切換え閾値電圧は、電圧駆動型素子２をターンオンさせるときのサージ電流及びリンギングを効果的に抑制するために、電圧駆動から電流駆動に切換えるのに好適なタイミングとなるように設定されている。典型的には、切換え閾値電圧は、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇがミラー期間となるタイミングに設定されている。ゲート電圧検出回路３ａは、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧以下のときに第１トランジスタＴｒ１をオンし、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧を超えたときに第１トランジスタＴｒ１をオフするように構成されている。ゲート電圧検出回路３ａは、例えば、コンパレータを用いて構成してもよい。
【００２９】
電流駆動部４は、カレントミラー回路４ａと電流制御回路４ｂを有する。カレントミラー回路４ａは、一対のｐｎｐ型のトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３で構成されており、第２トランジスタＴｒ２が出力側に配置されており、第３トランジスタＴｒ３が入力側に配置されている。電流制御回路４ｂは、カンレトミラー回路４ａの入力側に接続されており、ｎｐｎ型の第４トランジスタＴｒ４とオペアンプＯＰ１と固定抵抗素子Ｒ１を有する。
【００３０】
電流制御回路４ｂの第４トランジスタＴｒ４は、コレクタがカレントミラー回路４ａの第３トランジスタＴｒ３のコレクタに接続されており、エミッタが固定抵抗素子Ｒ１に接続されている。オペアンプＯＰ１では、反転入力端子に指令信号Ｖordが入力しており、非反転入力端子に第４トランジスタＴｒ４と固定抵抗素子Ｒ１の接続点Ｐ１が接続されており、出力が第４トランジスタＴｒ４の制御端子に接続されている。電流制御回路４ｂは、接続点Ｐ１の電圧が指令信号Ｖordと等しくなるように、第４トランジスタＴｒ４を制御する。このため、指令信号Ｖordが低い場合、第４トランジスタＴｒ４を流れる電流値も小さく制御され、その結果、カレントミラー回路４ａの出力電流も小さく制御される。一方、指令信号Ｖordが高い場合、第４トランジスタＴｒ４を流れる電流値も高く制御され、その結果、カレントミラー回路４ａの出力電流も高く制御される。このように、電流駆動部４は、指令信号Ｖordに応じて、任意の駆動電流を生成することができる。
【００３１】
次に、図４を参照し、電圧駆動型素子２がターンオンするときの動作の概要を説明する。タイミングｔ２において、第１制御信号Ｖ１が立ち上がり、第２制御信号Ｖ２が立ち下がる。これにより、第１スイッチＳＷ１がオンとなり、第２スイッチＳＷ２がオフとなる。なお、タイミングｔ２に先立って、タイミングｔ１において指令信号ＶordがオペアンプＯＰ１に入力している。
【００３２】
タイミングｔ２では、ゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧以下なので、ゲート電圧検出回路３ａは第１トランジスタＴｒ１をオンに制御している。このため、タイミングｔ２でスイッチＳＷ１がオンすると、電圧駆動部３を介して電圧源７から電圧駆動型素子２のゲートに正電圧が印加され、ゲート電圧Ｖｇが上昇する。このとき、電圧駆動部３の第１トランジスタＴｒ１がオンしているので、カレントミラー回路４ａは動作せず、カレントミラー回路４ａから電圧駆動型素子２のゲートへの電流供給は停止されている。このため、電圧駆動部３を介してのみ電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが制御される。
【００３３】
電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇し、タイミングｔ３においてゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧を超えると、ゲート電圧検出回路３ａは第１トランジスタＴｒ１をオフに制御する。第１トランジスタＴｒ１がオフすると、カレントミラー回路４ａから電圧駆動型素子２のゲートへの電流供給が開始される。電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇは電流駆動により上昇し、タイミングｔ４において定常状態となる。
【００３４】
ここで、図５を参照し、ターンオンの遷移期間をさらに詳細する。図５に示されるように、タイミングｔ２〜ｔ４がターンオンの遷移期間である。前記したように、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧Ｖａに達するまで（タイミングｔ３まで）は、電圧駆動部３を利用して電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇する。このとき、電流駆動部４を利用した電流駆動は停止されている。電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧Ｖａを超えた後（タイミングｔ３以降）は、電流駆動部４を利用して電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇する。このとき、電圧駆動部３を介した電流駆動は停止されている。
【００３５】
前記したように、電流駆動部４から供給される電流は、指令信号Ｖordに応じて任意に設定することができる。このため、図５の破線に示されるように、指令信号Ｖordが低く設定されていると、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度が相対的に遅くなり、指令信号Ｖordが高く設定されていると、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度が相対的に速くなる。このように、電流駆動部４を利用した電流駆動では、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度を指令信号Ｖordに応じて任意に設定することができる。電圧駆動型素子２をターンオンさせるときの後半区間は、サージ電流及びリンギングに影響を与えやすい区間である。本実施例の駆動装置１は、電圧駆動型素子２をターンオンさせるときの後半区間において、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度を任意の大きさに且つ高精度に制御することができる。また、サージ電流及びリンギングは、電圧駆動型素子２のバラツキにも依存することが知られている。本実施例の駆動装置１は、指令信号Ｖordを適宜に変更することによって、電圧駆動型素子２毎に最適なゲート電圧Ｖｇの上昇速度を設定することができるので、このようなバラツキにも容易に対処することができる。
【００３６】
図４に戻る。電圧駆動型素子２のゲート電圧が定常状態になると、タイミングｔ５において、指令信号Ｖordの入力が停止する。これにより、定常状態では、電流駆動部４内のカレントミラー回路４ａが停止され、第３トランジスタＴｒ３、第４トランジスタＴｒ４及び固定抵抗素子Ｒ１で発生する損失の増大が抑えられる。
【００３７】
タイミングｔ６において、第１制御信号Ｖ１が立ち下がり、第２制御信号Ｖ２が立ちあがると、第１スイッチＳＷ１がオフとなり、第２スイッチＳＷ２がオンとなる。これにより、電圧駆動型素子２のゲートに蓄積していた電荷が放電され、電圧駆動型素子２がオフとなる。
【００３８】
以下、本実施例の駆動装置１の特徴を整理する。
（１）通常の電圧駆動によるスイッチングでは、電圧駆動型素子２のゲート入力容量とゲート抵抗で決まるＣＲ時定数によってゲート電圧信号が決定される。この場合、スイッチング遷移途中からゲート抵抗の切換え等を行うことでＣＲ時定数を変化させることにより、サージ・リンギングの抑制等を行うことができる。しかし、電圧駆動型素子２のゲート入力容量のバラツキ、ゲート抵抗のバラツキ、素子温度、素子電流等により、実動作ではその効果が限定される。ロバスト性を持たせるために、切換えるゲート抵抗値を複数持たせることも考えられるが、回路規模が大きくなり実用に適さない。一方、本実施例の駆動装置１では、スイッチング遷移途中から、それまでの電圧駆動からゲート電流量を任意の値に設定可能な電流駆動にすることにより、高精度にゲート電圧Ｖｇの上昇速度を制御することができる。
【００３９】
（２）本実施例では、遷移期間のうちの前半区間において、電流駆動を停止し、電圧駆動のみを実行する。遷移期間の前半区間は、ゲート電圧の上昇速度を正確に制御する必要性が相対的に少ない。これにより、電力損失の増大を抑えながら、電圧駆動型素子２を駆動することができる。
【実施例２】
【００４０】
図６に第２実施例の駆動装置１０の概要を示し、図７にその詳細を示す。駆動装置１０では、電圧駆動部１３が第１実施例の駆動装置１と相違する。電圧駆動部１３は、固定抵抗素子Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１とｐｎｐ型の第５トランジスタＴｒ５を有する。固定抵抗素子Ｒ２は、第５トランジスタＴｒ５のエミッタとベースの間に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードが第５トランジスタＴｒ５のベースに接続され、アノードが第５トランジスタＴｒ５のコレクタに接続されている。
【００４１】
電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが低い間は、ツェナーダイオードＺＤ１が降伏しており、これにより、第５トランジスタＴｒ５がオンになっている。電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇し、ツェナーダイオードＺＤ１が非導通になると、第５トランジスタＴｒ５もオフとなる。このようにして、電圧駆動部１３は、ゲート電圧Ｖｇに応じて切換わることができる。その他の動作は、第１実施例の駆動装置１と同様である。第２実施例の電圧駆動部１３は、簡単な構成を利用して電圧駆動と電流駆動を切換えることができるので、コスト面で有利である。
【００４２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４３】
１：駆動装置
２：電圧駆動型素子
３：電圧駆動部
４：電流駆動部
５：制御部
６：信号生成部
７：電圧源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電圧駆動型素子を駆動する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧駆動型素子は、駆動電圧を用いて特定機能を発揮することが可能な素子であり、様々な用途で広く用いられている。電圧駆動型素子の一例には、ゲートを備える電圧駆動型素子が知れられている。電圧駆動型素子は、ゲート電圧に基づいて電流値を制御するものであり、例えば直流電圧を交流電圧に変換するインバータ装置に用いられている。電圧駆動型素子の一例には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を含むパワー半導体スイッチング素子が挙げられる。
【０００３】
このような電圧駆動型素子を駆動するために、電圧駆動型素子には駆動装置が接続されている。駆動装置は、電圧駆動型素子のゲート電圧を制御するように構成されている。例えば、駆動装置は、電圧駆動型素子のオン・オフを指示する制御信号に基づいて電圧駆動型素子のゲート電圧を制御することができる。駆動装置はまた、電圧駆動型素子の駆動状態を示す信号、又は外部環境の状態を示す信号に基づいてゲート電圧を制御することができる。
【０００４】
このような駆動装置の駆動方式としては、電圧駆動が広く用いられている。電圧駆動では、電圧駆動型素子のゲートに電圧源からの所定電圧を印加して電圧駆動型素子のゲート電圧を制御する。
【０００５】
特許文献１には、電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動に電流駆動を重畳させて電圧駆動型素子のゲート電圧を高精度に制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２２８７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば、電圧駆動を利用して電圧駆動型素子をターンオンさせる場合、電圧駆動型素子のゲートに印加される電圧は、電圧駆動型素子のゲート閾値電圧とゲート絶縁破壊電圧の間に設定されなければならない。ゲートに印加される電圧がゲート閾値電圧よりも低いと、電圧駆動型素子がオフしてしまう。ゲートに印加される電圧がゲート絶縁破壊電圧よりも高いと、ゲートが損傷してしまう。
【０００８】
このため、電圧駆動を利用して電圧駆動型素子をターンオンさせる場合、ゲートに印加可能な電圧に制限があることから、電圧駆動型素子のゲート電圧の上昇速度にも制限がある。例えば、サージ電流又はリンギングを抑えるために、電圧駆動型素子のゲート電圧の上昇速度を遅く制御したいことがある。しかしながら、電圧駆動型素子のゲートに印加可能な電圧に制限があることから、電圧駆動を利用する限り、ゲート電圧の上昇速度の低速化にも限界がある。
【０００９】
特許文献１の技術によれば、電流駆動を電圧駆動に重畳して用いることで、ゲート電圧の上昇速度を微調整することができる。しかしながら、特許文献１の技術では、遷移期間の全区間に亘って電圧駆動が利用されており、ゲート電圧の上昇速度の低速化に限界がある。
【００１０】
本明細書では、電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本明細書で開示される駆動装置は、電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電圧駆動部と、電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電流駆動部とを備えている。本明細書で開示される駆動装置は、電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、電流駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されている。この態様の駆動装置は、遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を電流駆動部からの所定の電流に依存して変化させることができるので、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【００１２】
本明細書で開示される駆動装置は、遷移期間のうちの第１区間では、電流駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、電圧駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されていてもよい。さらに、本明細書で開示される駆動装置は、遷移期間のうちの第２区間では、電圧駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、電流駆動部を利用した電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されていてもよい。この態様の駆動装置によると、柔軟な制御が必要なときのみ電流駆動部が利用され、柔軟な制御が必要でないときは電圧駆動部が利用される。これにより、電力損失の増加を抑えながら、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【００１３】
本明細書で開示される駆動装置では、第１区間が遷移期間のうちの前半区間であり、第２期間が遷移期間のうちの後半区間であってもよい。例えば、ターンオンの遷移期間の後半区間は、サージ電流又はリンギングに影響を与えやすい区間である。また、ターンオフの遷移期間の後半区間は、サージ電圧に影響を与えやすい区間である。本明細書で開示される駆動装置では、このように遷移期間の後半区間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【００１４】
電流駆動部は、電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を複数のレベルに調整可能に構成されていてもよい。また、電流駆動部は、電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を任意のレベルに調整可能に構成されていてもよい。これらの態様によると、電圧駆動型素子のゲート電圧をアクティブ駆動することが可能になる。
【００１５】
電流駆動部は、電圧駆動型素子の駆動状態に応じて、電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を調整可能に構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本明細書で開示される駆動装置は、遷移期間のうちの一部の区間において、電圧駆動型素子のゲート電圧を電流駆動部からの所定の電流に依存して変化させることができるので、電圧駆動型素子のゲート電圧を柔軟に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、第１実施例の駆動装置の概要を示す。
【図２】図２は、第１実施例の駆動装置の変形例の概要を示す。
【図３】図３は、第１実施例の駆動装置の詳細を示す。
【図４】図４は、第１実施例の駆動装置のタイミングチャートを示す。
【図５】図５は、ターンオンの遷移期間のタイミングチャートの詳細を示す。
【図６】図６は、第２実施例の駆動装置の概要を示す。
【図７】図７は、第２実施例の駆動装置の詳細を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、本明細書で開示される駆動装置の特徴を整理しておく。
（第１特徴）電圧駆動型素子は、駆動電圧を用いて特定機能を発揮することが可能な素子である。電圧駆動型素子は、絶縁ゲートを有する電圧駆動型のスイッチング素子であってもよく、特にパワー半導体スイッチング素子であってもよい。
（第２特徴）電圧駆動型素子は、ワンドバンドギャップの半導体材料で形成されていてもよい。例えば、電圧駆動型素子は、炭化ケイ素、窒化ガリウム等の化合物半導体で形成されていてもよい。このようなワイドバンドギャップの半導体材料で形成される電圧駆動型素子では、サージやリンギングの問題を解決することが望まれている。本実施例で開示される駆動装置は、そのような問題を解決する点で有用である。
（第３特徴）電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間とは、電圧駆動型素子をターンオンさせるときの遷移期間とターンオフさせるときの遷移期間の双方を含む。ターンオンの遷移期間は、電圧駆動型素子のゲート電圧の立ち上がり開始時から定常状態になるまでの間である。ターンオフの遷移期間は、電圧駆動型素子のゲート電圧の立ち下がり開始時から定常状態になるまでの間である。
（第４特徴）本願明細書で開示される駆動装置では、電流駆動が実行されるときに、電圧駆動が停止される区間が少なくとも存在する。これにより、電圧駆動型素子のゲート電圧を高精度に制御することができる。
【実施例１】
【００１９】
以下、図面を参照して各実施例を説明する。なお、各実施例で共通する構成要素に関しては共通の符号を付し、その説明を省略する。
【００２０】
図１に、ｎ型ＭＯＳＦＥＴの電圧駆動型素子２を駆動する駆動装置１の概要を示す。図１に示されるように、電圧駆動型素子２には、還流ダイオードが並列に接続されている。電圧駆動型素子２は、例えば、インバータ装置の上下アームを構成するパワー半導体スイッチング素子として用いられてもよい。
【００２１】
駆動装置１は、電圧駆動型素子２の駆動状態（オン状態）と非駆動状態（オフ状態）を切換えるように構成されており、ゲート抵抗Ｒｇと、一対のスイッチＳＷ１，ＳＷ２と、電圧駆動部３と、電流駆動部４と、制御部５と、信号生成部６と、電圧源７を備えている。なお、この例では、電圧駆動型素子２をターンオンさせる遷移期間において電圧駆動と電流駆動を切換える構成を例示しているが、必要に応じて、電圧駆動型素子２をターンオフさせる遷移期間においても、電圧駆動と電流駆動を切換える構成が採用されていてもよい。
【００２２】
ゲート抵抗Ｒｇは、電圧駆動型素子２のゲートに接続されている固定抵抗素子である。ゲート抵抗Ｒｇは、電圧駆動型素子２のゲート電流の充電速度と放電速度を決定している。
【００２３】
第１スイッチＳＷ１は、一端がゲート抵抗Ｒｇに接続されており、他端が電圧駆動部３と電流駆動部４を介して電圧源７の正極性に接続されている。第２スイッチＳＷ２は、一端がゲート抵抗Ｒｇに接続されており、他端が電圧源７の負極性に接続されている。
【００２４】
電圧駆動部３は、第１スイッチＳＷ１を介して電圧駆動型素子２のゲート抵抗Ｒｇに接続可能に構成されている。電圧駆動部３は、電圧駆動型素子２のゲートに所定の電圧を印加するように構成されている。また、電圧駆動部３には、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが入力している。電圧駆動部３は、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇに応じて、電圧駆動型素子２のゲートに所定の電圧を印加する状態（電圧駆動を実行する状態）と印加しない状態（電圧駆動を停止する状態）を切換え可能に構成されている。なお、後述するように、電圧駆動部３による電圧駆動が実行されているときは、電流駆動部４による電流駆動が停止され、電圧駆動部３による電圧駆動が停止されているときは、電流駆動部４による電流駆動が実行されるように構成されている。
【００２５】
電流駆動部４は、第１スイッチＳＷ１を介して電圧駆動型素子２のゲート抵抗Ｒｇに接続可能に構成されている。電流駆動部４は、電圧駆動型素子２のゲートに所定の電流を供給するように構成されている。電流駆動部４には、信号生成部６からの指令信号Ｖordが入力している。また、電流駆動部４は、指令信号Ｖordに応じて、電圧駆動型素子２のゲートに供給するゲート電流値を調整することができる。
【００２６】
制御部５は、図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）からのＰＷＭ信号に応答して、第１制御信号Ｖ１を第１スイッチＳＷ１に出力し、第２制御信号Ｖ２を第２スイッチＳＷ２に出力する。制御部５は、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２のオン・オフを交互に切換えることにより、電圧駆動型素子２の駆動状態（オン状態）と非駆動状態（オフ状態）を切換えることができる。
【００２７】
信号生成部６は、電流駆動部４に入力する指令信号Ｖordを生成する。指令信号Ｖordは、素子電流、素子電圧、素子温度の条件によって設定することが可能であり、その一例を図２に示す。図２の例では、電流検出回路８を利用して検出された電圧駆動型素子２のドレイン電流が信号生成部６に入力されるとともに、電圧駆動型素子２のドレイン・ソース間電圧も入力されている。信号生成部６は、これらドレイン電流及びドレイン・ソース間電圧を利用して、指令信号Ｖordを生成することができる。信号生成部６は、例えば、ドレイン電流の変化の様子（サージ電流、リンギング等）に基づいて、次回にターンオンさせるときの指令信号Ｖordを設定してもよい。また、信号生成部６は、例えば、ドレイン・ソース間電圧の変化の様子（変化速度等）に基づいて、次回にターンオンさせるときの指令信号Ｖordを設定してもよい。
【００２８】
次に、図３を参照して、駆動装置１の構成の詳細を説明する。電圧駆動部３は、第１トランジスタＴｒ１とゲート電圧検出回路３ａを有する。第１トランジスタＴｒ１では、ドレインが電圧源７の正極性に接続されており、ソースが第１スイッチＳＷ１に接続されており、ゲートがゲート電圧検出回路３ａに接続されている。ゲート電圧検出回路３ａは、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇを入力しており、そのゲート電圧Ｖｇを切換え閾値電圧と比較する。切換え閾値電圧は、電圧駆動型素子２をターンオンさせるときのサージ電流及びリンギングを効果的に抑制するために、電圧駆動から電流駆動に切換えるのに好適なタイミングとなるように設定されている。典型的には、切換え閾値電圧は、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇがミラー期間となるタイミングに設定されている。ゲート電圧検出回路３ａは、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧以下のときに第１トランジスタＴｒ１をオンし、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧を超えたときに第１トランジスタＴｒ１をオフするように構成されている。ゲート電圧検出回路３ａは、例えば、コンパレータを用いて構成してもよい。
【００２９】
電流駆動部４は、カレントミラー回路４ａと電流制御回路４ｂを有する。カレントミラー回路４ａは、一対のｐｎｐ型のトランジスタＴｒ２，Ｔｒ３で構成されており、第２トランジスタＴｒ２が出力側に配置されており、第３トランジスタＴｒ３が入力側に配置されている。電流制御回路４ｂは、カンレトミラー回路４ａの入力側に接続されており、ｎｐｎ型の第４トランジスタＴｒ４とオペアンプＯＰ１と固定抵抗素子Ｒ１を有する。
【００３０】
電流制御回路４ｂの第４トランジスタＴｒ４は、コレクタがカレントミラー回路４ａの第３トランジスタＴｒ３のコレクタに接続されており、エミッタが固定抵抗素子Ｒ１に接続されている。オペアンプＯＰ１では、反転入力端子に指令信号Ｖordが入力しており、非反転入力端子に第４トランジスタＴｒ４と固定抵抗素子Ｒ１の接続点Ｐ１が接続されており、出力が第４トランジスタＴｒ４の制御端子に接続されている。電流制御回路４ｂは、接続点Ｐ１の電圧が指令信号Ｖordと等しくなるように、第４トランジスタＴｒ４を制御する。このため、指令信号Ｖordが低い場合、第４トランジスタＴｒ４を流れる電流値も小さく制御され、その結果、カレントミラー回路４ａの出力電流も小さく制御される。一方、指令信号Ｖordが高い場合、第４トランジスタＴｒ４を流れる電流値も高く制御され、その結果、カレントミラー回路４ａの出力電流も高く制御される。このように、電流駆動部４は、指令信号Ｖordに応じて、任意の駆動電流を生成することができる。
【００３１】
次に、図４を参照し、電圧駆動型素子２がターンオンするときの動作の概要を説明する。タイミングｔ２において、第１制御信号Ｖ１が立ち上がり、第２制御信号Ｖ２が立ち下がる。これにより、第１スイッチＳＷ１がオンとなり、第２スイッチＳＷ２がオフとなる。なお、タイミングｔ２に先立って、タイミングｔ１において指令信号ＶordがオペアンプＯＰ１に入力している。
【００３２】
タイミングｔ２では、ゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧以下なので、ゲート電圧検出回路３ａは第１トランジスタＴｒ１をオンに制御している。このため、タイミングｔ２でスイッチＳＷ１がオンすると、電圧駆動部３を介して電圧源７から電圧駆動型素子２のゲートに正電圧が印加され、ゲート電圧Ｖｇが上昇する。このとき、電圧駆動部３の第１トランジスタＴｒ１がオンしているので、カレントミラー回路４ａは動作せず、カレントミラー回路４ａから電圧駆動型素子２のゲートへの電流供給は停止されている。このため、電圧駆動部３を介してのみ電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが制御される。
【００３３】
電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇し、タイミングｔ３においてゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧を超えると、ゲート電圧検出回路３ａは第１トランジスタＴｒ１をオフに制御する。第１トランジスタＴｒ１がオフすると、カレントミラー回路４ａから電圧駆動型素子２のゲートへの電流供給が開始される。電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇは電流駆動により上昇し、タイミングｔ４において定常状態となる。
【００３４】
ここで、図５を参照し、ターンオンの遷移期間をさらに詳細する。図５に示されるように、タイミングｔ２〜ｔ４がターンオンの遷移期間である。前記したように、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧Ｖａに達するまで（タイミングｔ３まで）は、電圧駆動部３を利用して電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇する。このとき、電流駆動部４を利用した電流駆動は停止されている。電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが切換え閾値電圧Ｖａを超えた後（タイミングｔ３以降）は、電流駆動部４を利用して電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇する。このとき、電圧駆動部３を介した電流駆動は停止されている。
【００３５】
前記したように、電流駆動部４から供給される電流は、指令信号Ｖordに応じて任意に設定することができる。このため、図５の破線に示されるように、指令信号Ｖordが低く設定されていると、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度が相対的に遅くなり、指令信号Ｖordが高く設定されていると、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度が相対的に速くなる。このように、電流駆動部４を利用した電流駆動では、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度を指令信号Ｖordに応じて任意に設定することができる。電圧駆動型素子２をターンオンさせるときの後半区間は、サージ電流及びリンギングに影響を与えやすい区間である。本実施例の駆動装置１は、電圧駆動型素子２をターンオンさせるときの後半区間において、電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇの上昇速度を任意の大きさに且つ高精度に制御することができる。また、サージ電流及びリンギングは、電圧駆動型素子２のバラツキにも依存することが知られている。本実施例の駆動装置１は、指令信号Ｖordを適宜に変更することによって、電圧駆動型素子２毎に最適なゲート電圧Ｖｇの上昇速度を設定することができるので、このようなバラツキにも容易に対処することができる。
【００３６】
図４に戻る。電圧駆動型素子２のゲート電圧が定常状態になると、タイミングｔ５において、指令信号Ｖordの入力が停止する。これにより、定常状態では、電流駆動部４内のカレントミラー回路４ａが停止され、第３トランジスタＴｒ３、第４トランジスタＴｒ４及び固定抵抗素子Ｒ１で発生する損失の増大が抑えられる。
【００３７】
タイミングｔ６において、第１制御信号Ｖ１が立ち下がり、第２制御信号Ｖ２が立ちあがると、第１スイッチＳＷ１がオフとなり、第２スイッチＳＷ２がオンとなる。これにより、電圧駆動型素子２のゲートに蓄積していた電荷が放電され、電圧駆動型素子２がオフとなる。
【００３８】
以下、本実施例の駆動装置１の特徴を整理する。
（１）通常の電圧駆動によるスイッチングでは、電圧駆動型素子２のゲート入力容量とゲート抵抗で決まるＣＲ時定数によってゲート電圧信号が決定される。この場合、スイッチング遷移途中からゲート抵抗の切換え等を行うことでＣＲ時定数を変化させることにより、サージ・リンギングの抑制等を行うことができる。しかし、電圧駆動型素子２のゲート入力容量のバラツキ、ゲート抵抗のバラツキ、素子温度、素子電流等により、実動作ではその効果が限定される。ロバスト性を持たせるために、切換えるゲート抵抗値を複数持たせることも考えられるが、回路規模が大きくなり実用に適さない。一方、本実施例の駆動装置１では、スイッチング遷移途中から、それまでの電圧駆動からゲート電流量を任意の値に設定可能な電流駆動にすることにより、高精度にゲート電圧Ｖｇの上昇速度を制御することができる。
【００３９】
（２）本実施例では、遷移期間のうちの前半区間において、電流駆動を停止し、電圧駆動のみを実行する。遷移期間の前半区間は、ゲート電圧の上昇速度を正確に制御する必要性が相対的に少ない。これにより、電力損失の増大を抑えながら、電圧駆動型素子２を駆動することができる。
【実施例２】
【００４０】
図６に第２実施例の駆動装置１０の概要を示し、図７にその詳細を示す。駆動装置１０では、電圧駆動部１３が第１実施例の駆動装置１と相違する。電圧駆動部１３は、固定抵抗素子Ｒ２とツェナーダイオードＺＤ１とｐｎｐ型の第５トランジスタＴｒ５を有する。固定抵抗素子Ｒ２は、第５トランジスタＴｒ５のエミッタとベースの間に接続されている。ツェナーダイオードＺＤ１は、カソードが第５トランジスタＴｒ５のベースに接続され、アノードが第５トランジスタＴｒ５のコレクタに接続されている。
【００４１】
電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが低い間は、ツェナーダイオードＺＤ１が降伏しており、これにより、第５トランジスタＴｒ５がオンになっている。電圧駆動型素子２のゲート電圧Ｖｇが上昇し、ツェナーダイオードＺＤ１が非導通になると、第５トランジスタＴｒ５もオフとなる。このようにして、電圧駆動部１３は、ゲート電圧Ｖｇに応じて切換わることができる。その他の動作は、第１実施例の駆動装置１と同様である。第２実施例の電圧駆動部１３は、簡単な構成を利用して電圧駆動と電流駆動を切換えることができるので、コスト面で有利である。
【００４２】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４３】
１：駆動装置
２：電圧駆動型素子
３：電圧駆動部
４：電流駆動部
５：制御部
６：信号生成部
７：電圧源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧駆動型素子を駆動する駆動装置であって、
前記電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電圧駆動部と、
前記電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電流駆動部と、を備えており、
前記電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間では、前記電圧駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、前記電流駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されている駆動装置。
【請求項２】
前記遷移期間のうちの第１区間では、前記電流駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、前記電圧駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されており、
前記遷移期間のうちの第２区間では、前記電圧駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、前記電流駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１区間が前記遷移期間のうちの前半区間であり、
前記第２区間が前記遷移期間のうちの後半区間である請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電流駆動部は、前記電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を複数のレベルに調整可能に構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記電流駆動部は、前記電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を任意のレベルに調整可能に構成されている請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記電流駆動部は、前記電圧駆動型素子の駆動状態に応じて、前記電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を調整可能に構成されている請求項４又は５に記載の駆動装置。
【請求項１】
電圧駆動型素子を駆動する駆動装置であって、
前記電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電圧駆動部と、
前記電圧駆動型素子のゲートに接続可能に構成されている電流駆動部と、を備えており、
前記電圧駆動型素子を駆動状態と非駆動状態の間で遷移させるときの遷移期間のうちの一部の区間では、前記電圧駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、前記電流駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されている駆動装置。
【請求項２】
前記遷移期間のうちの第１区間では、前記電流駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、前記電圧駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されており、
前記遷移期間のうちの第２区間では、前記電圧駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が停止され、前記電流駆動部を利用した前記電圧駆動型素子のゲート電圧の制御が実行されるように構成されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１区間が前記遷移期間のうちの前半区間であり、
前記第２区間が前記遷移期間のうちの後半区間である請求項２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記電流駆動部は、前記電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を複数のレベルに調整可能に構成されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記電流駆動部は、前記電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を任意のレベルに調整可能に構成されている請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記電流駆動部は、前記電圧駆動型素子の駆動状態に応じて、前記電圧駆動型素子のゲート電圧の変化速度を調整可能に構成されている請求項４又は５に記載の駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５２３１（Ｐ２０１３−５２３１Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３４４５５（Ｐ２０１１−１３４４５５）
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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