JPH07177727A - 電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動回路および電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動方法 - Google Patents
電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動回路および電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動方法Info
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- JPH07177727A JPH07177727A JP5324876A JP32487693A JPH07177727A JP H07177727 A JPH07177727 A JP H07177727A JP 5324876 A JP5324876 A JP 5324876A JP 32487693 A JP32487693 A JP 32487693A JP H07177727 A JPH07177727 A JP H07177727A
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- gate
- switching element
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/12—Modifications for increasing the maximum permissible switched current
- H03K17/127—Modifications for increasing the maximum permissible switched current in composite switches
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- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/161—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
- H03K17/165—Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches by feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/166—Soft switching
- H03K17/167—Soft switching using parallel switching arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03K17/16—Modifications for eliminating interference voltages or currents
- H03K17/168—Modifications for eliminating interference voltages or currents in composite switches
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- Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、並列接続された電圧駆動型スイッ
チング素子の接続導体によって引き起こされるゲ―ト電
圧のばらつきをなくし、並列接続した電圧駆動型スイッ
チング素子間の電流を均等化することを可能とする。 【構成】 並列に接続された電圧駆動型スイッチング素
子と、各スイッチング素子のエミッタ間接続導体に発生
するリアクトル成分の電圧降下に相当する電圧を発生さ
せる電圧源と、電圧源を介して電圧駆動型スイッチング
素子を駆動する駆動手段とを有し、上記リアクトル成分
によるエミッタ電位の降下を上記電圧源によってゲ―ト
電位に加えることにより、各電圧駆動型スイッチング素
子のゲ―ト・エミッタ間電圧を均一にする。
チング素子の接続導体によって引き起こされるゲ―ト電
圧のばらつきをなくし、並列接続した電圧駆動型スイッ
チング素子間の電流を均等化することを可能とする。 【構成】 並列に接続された電圧駆動型スイッチング素
子と、各スイッチング素子のエミッタ間接続導体に発生
するリアクトル成分の電圧降下に相当する電圧を発生さ
せる電圧源と、電圧源を介して電圧駆動型スイッチング
素子を駆動する駆動手段とを有し、上記リアクトル成分
によるエミッタ電位の降下を上記電圧源によってゲ―ト
電位に加えることにより、各電圧駆動型スイッチング素
子のゲ―ト・エミッタ間電圧を均一にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧駆動型スイッチン
グ素子のゲ―ト駆動回路に係り、特に、単一のゲ―ト駆
動回路で同時に駆動される並列接続された複数の電圧駆
動型スイッチング素子のゲ―ト駆動回路及びその駆動方
法に関する。
グ素子のゲ―ト駆動回路に係り、特に、単一のゲ―ト駆
動回路で同時に駆動される並列接続された複数の電圧駆
動型スイッチング素子のゲ―ト駆動回路及びその駆動方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体スイッチング素子は、インバ―
タ，チョッパ等の電力変換，電力制御等の用途に多く使
われており、電力分野では必要不可欠なものとなってい
る。また、電力の大容量化に対応するためには、１つの
半導体スイッチング素子では容量が足りないので、半導
体スイッチング素子を並列に接続することにより、半導
体スイッチング素子の大容量化をはかっている。図５
は、半導体スイッチング素子を並列接続したときの概念
図である。図５において、半導体スイッチング素子１Ａ
と１Ｂは、並列に接続されている。２Ｃはコレクタ側共
通端子であり、２Ｅはエミッタ側共通端子である。この
回路でスイッチング動作を行う場合は、半導体スイッチ
ング素子を同時に駆動させる必要がある。
タ，チョッパ等の電力変換，電力制御等の用途に多く使
われており、電力分野では必要不可欠なものとなってい
る。また、電力の大容量化に対応するためには、１つの
半導体スイッチング素子では容量が足りないので、半導
体スイッチング素子を並列に接続することにより、半導
体スイッチング素子の大容量化をはかっている。図５
は、半導体スイッチング素子を並列接続したときの概念
図である。図５において、半導体スイッチング素子１Ａ
と１Ｂは、並列に接続されている。２Ｃはコレクタ側共
通端子であり、２Ｅはエミッタ側共通端子である。この
回路でスイッチング動作を行う場合は、半導体スイッチ
ング素子を同時に駆動させる必要がある。
【０００３】半導体スイッチング素子としては、一般に
サイリスタに代表される電流駆動型スイッチング素子が
使われているが、装置の小型化、またスイッチ開閉の高
速化により最近では絶縁ゲ―トバイポ―ラモ―ドトラン
ジスタ（ＩＧＢＴ）に代表される電圧駆動型スイッチン
グ素子の使用が増えている。
サイリスタに代表される電流駆動型スイッチング素子が
使われているが、装置の小型化、またスイッチ開閉の高
速化により最近では絶縁ゲ―トバイポ―ラモ―ドトラン
ジスタ（ＩＧＢＴ）に代表される電圧駆動型スイッチン
グ素子の使用が増えている。
【０００４】図６は、単一のゲ―ト駆動回路によって駆
動される電圧駆動型スイッチング素子の２並列接続を示
した図である。図６において、電圧駆動型スイッチング
素子３Ａと３Ｂは並列に接続され、ゲ―ト回路４によっ
て電圧駆動型スイッチング素子３Ａ，３Ｂは同時に駆動
される。２Ｃはコレクタ側共通端子であり、２Ｅはエミ
ッタ側共通端子である。この回路のように電圧駆動型ス
イッチング素子では、複数の電圧駆動型スイッチング素
子を単一のゲ―ト回路を用いて同時に駆動させることが
できる。
動される電圧駆動型スイッチング素子の２並列接続を示
した図である。図６において、電圧駆動型スイッチング
素子３Ａと３Ｂは並列に接続され、ゲ―ト回路４によっ
て電圧駆動型スイッチング素子３Ａ，３Ｂは同時に駆動
される。２Ｃはコレクタ側共通端子であり、２Ｅはエミ
ッタ側共通端子である。この回路のように電圧駆動型ス
イッチング素子では、複数の電圧駆動型スイッチング素
子を単一のゲ―ト回路を用いて同時に駆動させることが
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図６のような構成で
は、電圧駆動型スイッチング素子３Ａと３Ｂとのエミッ
タ間の接続導体にある程度のリアクトル成分がある。図
７は、上記リアクトル成分のインダクタンス値をＬ１と
した単一のゲ―ト駆動回路によって駆動される電圧駆動
型スイッチング素子の２並列接続を示した概略図であ
る。図７において、５Ａは接続導体に発生するリアクト
ル成分であり、インダクタンス値はＬ１である。他の要
素は、図６と同一の構成となっている。
は、電圧駆動型スイッチング素子３Ａと３Ｂとのエミッ
タ間の接続導体にある程度のリアクトル成分がある。図
７は、上記リアクトル成分のインダクタンス値をＬ１と
した単一のゲ―ト駆動回路によって駆動される電圧駆動
型スイッチング素子の２並列接続を示した概略図であ
る。図７において、５Ａは接続導体に発生するリアクト
ル成分であり、インダクタンス値はＬ１である。他の要
素は、図６と同一の構成となっている。
【０００６】電圧駆動型スイッチング素子に電流が流れ
ているときには、上記リアクトル成分によりエミッタ間
に下式に示す電流の時間微分に比例した電圧降下ＶL1が
発生する。
ているときには、上記リアクトル成分によりエミッタ間
に下式に示す電流の時間微分に比例した電圧降下ＶL1が
発生する。
【０００７】
【数１】 但し、上式においてｉは該接続導体に流れる電流であ
る。また、ゲ―トに流れる電流は、エミッタ間接続導体
に流れる電流よりも十分小いため、ゲ―ト配線の電圧降
下の発生は殆ど無視できる。
る。また、ゲ―トに流れる電流は、エミッタ間接続導体
に流れる電流よりも十分小いため、ゲ―ト配線の電圧降
下の発生は殆ど無視できる。
【０００８】電圧駆動型スイッチング素子３Ａのゲ―ト
電位ＶGAと電圧駆動型スイッチング素子３Ｂのゲ―ト電
位ＶGBは等しい電位ＶGA＝ＶGBとなるが、電圧駆動型ス
イッチング素子３Ｂのエミッタ電位ＶEBはＶEB＝ＶEA＋
ＶL1となる。よって、電圧駆動型スイッチング素子３Ａ
のゲ―ト・エミッタ間電圧ＶGEA は下式となる。
電位ＶGAと電圧駆動型スイッチング素子３Ｂのゲ―ト電
位ＶGBは等しい電位ＶGA＝ＶGBとなるが、電圧駆動型ス
イッチング素子３Ｂのエミッタ電位ＶEBはＶEB＝ＶEA＋
ＶL1となる。よって、電圧駆動型スイッチング素子３Ａ
のゲ―ト・エミッタ間電圧ＶGEA は下式となる。
【０００９】
【数２】ＶGEA ＝ＶGA−ＶEA 一方、過渡時の電圧駆動型スイッチング素子３Ｂのゲ―
ト・エミッタ間電圧ＶGEB は下式となる。
ト・エミッタ間電圧ＶGEB は下式となる。
【００１０】
【数３】 ＶGEB ＝ＶGB−ＶEB ＝ＶGB−ＶEA−ＶL1 よって、電圧駆動型スイッチング素子３Ａ，３Ｂのゲ―
ト・エミッタ間電圧は等しくなく、その結果過渡時の電
圧駆動型スイッチング素子３Ａ，３Ｂに均等に電流が流
れないという問題がある。よって本発明は、簡単なゲ―
ト駆動回路構成で、並列接続した電圧駆動型スイッチン
グ素子の電流を均等化することを目的とする。
ト・エミッタ間電圧は等しくなく、その結果過渡時の電
圧駆動型スイッチング素子３Ａ，３Ｂに均等に電流が流
れないという問題がある。よって本発明は、簡単なゲ―
ト駆動回路構成で、並列接続した電圧駆動型スイッチン
グ素子の電流を均等化することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る電圧駆動型スイッチング素
子のゲ―ト駆動回路は、各コレクタ端子及び各エミッタ
端子同士を接続導体で並列に接続された複数の電圧駆動
型スイッチング素子のゲ―トを駆動する電圧駆動型スイ
ッチング素子のゲ―ト駆動回路において、並列接続され
た各電圧駆動型スイッチング素子のエミッタ間接続導体
に発生するリアクトル成分の電圧降下に相当する電圧を
発生させる電圧源と、上記電圧源を介して上記電圧駆動
型スイッチング素子のゲ―ト端子に接続される上記電圧
駆動型スイッチング素子を同時に駆動する駆動手段とを
有することを特徴とする電圧駆動型スイッチング素子の
ゲ―ト駆動回路を提供する。
に、本発明の請求項１に係る電圧駆動型スイッチング素
子のゲ―ト駆動回路は、各コレクタ端子及び各エミッタ
端子同士を接続導体で並列に接続された複数の電圧駆動
型スイッチング素子のゲ―トを駆動する電圧駆動型スイ
ッチング素子のゲ―ト駆動回路において、並列接続され
た各電圧駆動型スイッチング素子のエミッタ間接続導体
に発生するリアクトル成分の電圧降下に相当する電圧を
発生させる電圧源と、上記電圧源を介して上記電圧駆動
型スイッチング素子のゲ―ト端子に接続される上記電圧
駆動型スイッチング素子を同時に駆動する駆動手段とを
有することを特徴とする電圧駆動型スイッチング素子の
ゲ―ト駆動回路を提供する。
【００１２】また、本発明の請求項２に係る電圧駆動型
スイッチング素子のゲ―ト駆動方法は、各コレクタ端子
及び各エミッタ端子同士を接続導体で並列に接続された
複数の電圧駆動型スイッチング素子のゲ―トを駆動する
電圧駆動型スイッチング素子のゲ―ト駆動方法におい
て、並列接続された各電圧駆動型スイッチング素子のエ
ミッタ間接続導体に発生するリアクトル成分の電圧降下
分に相当する電圧を発生させ、上記電圧を上記電圧駆動
型スイッチング素子のゲ―ト端子に加え、上記電圧駆動
型スイッチング素子を同時に駆動させる電圧駆動型スイ
ッチング素子のゲ―ト駆動方法を提供する。
スイッチング素子のゲ―ト駆動方法は、各コレクタ端子
及び各エミッタ端子同士を接続導体で並列に接続された
複数の電圧駆動型スイッチング素子のゲ―トを駆動する
電圧駆動型スイッチング素子のゲ―ト駆動方法におい
て、並列接続された各電圧駆動型スイッチング素子のエ
ミッタ間接続導体に発生するリアクトル成分の電圧降下
分に相当する電圧を発生させ、上記電圧を上記電圧駆動
型スイッチング素子のゲ―ト端子に加え、上記電圧駆動
型スイッチング素子を同時に駆動させる電圧駆動型スイ
ッチング素子のゲ―ト駆動方法を提供する。
【００１３】
【作用】以上のように本発明では、並列接続された各ス
イッチング素子のエミッタ間接続導体に発生するリアク
トル成分による電圧降下によって、各スイッチング素子
のエミッタ電位が影響を受ける。そこで、上記リアクト
ル成分による電圧降下に相当する電圧をゲ―ト電源に加
えゲ―ト電源を上昇させることによって、並列接続した
複数の電圧駆動型スイッチング素子間の電流を均等化す
る。
イッチング素子のエミッタ間接続導体に発生するリアク
トル成分による電圧降下によって、各スイッチング素子
のエミッタ電位が影響を受ける。そこで、上記リアクト
ル成分による電圧降下に相当する電圧をゲ―ト電源に加
えゲ―ト電源を上昇させることによって、並列接続した
複数の電圧駆動型スイッチング素子間の電流を均等化す
る。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は本発明の第１の実施例を示す概略図であ
る。尚、本実施例においては、電圧駆動型スイッチング
素子として絶縁ゲ―トバイポ―ラモ―ドトランジスタ
（Insulated Gate Bipolar mode Transistor：以下ＩＧ
ＢＴとする）を用いて説明する。図１においてＩＧＢＴ
６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとは並列に接続されており、エミッ
タ間の接続導体にはリアクトル成分５Ａが生じる。ゲ―
ト回路７は、上記ＩＧＢＴを駆動する回路で、ＩＧＢＴ
６Ａには直接接続され、ＩＧＢＴ６Ｂには上記エミッタ
間接続導体に発生するリアクトル成分５Ａによる電圧降
下ＶL1に等しい電圧を発生するように上記エミッタ間の
接続導体にゲ―ト線を巻き付けたリアクトル７Ａを介し
て接続する。図１において、ＩＧＢＴ６ＡのＯＮ時のゲ
―ト・エミッタ間電圧ＶGEA は下式となる。
する。図１は本発明の第１の実施例を示す概略図であ
る。尚、本実施例においては、電圧駆動型スイッチング
素子として絶縁ゲ―トバイポ―ラモ―ドトランジスタ
（Insulated Gate Bipolar mode Transistor：以下ＩＧ
ＢＴとする）を用いて説明する。図１においてＩＧＢＴ
６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとは並列に接続されており、エミッ
タ間の接続導体にはリアクトル成分５Ａが生じる。ゲ―
ト回路７は、上記ＩＧＢＴを駆動する回路で、ＩＧＢＴ
６Ａには直接接続され、ＩＧＢＴ６Ｂには上記エミッタ
間接続導体に発生するリアクトル成分５Ａによる電圧降
下ＶL1に等しい電圧を発生するように上記エミッタ間の
接続導体にゲ―ト線を巻き付けたリアクトル７Ａを介し
て接続する。図１において、ＩＧＢＴ６ＡのＯＮ時のゲ
―ト・エミッタ間電圧ＶGEA は下式となる。
【００１５】
【数４】ＶGEA ＝ＶGA−ＶEA ＩＧＢＴがＯＮして電流が流れると、並列接続された２
つのＩＧＢＴのエミッタ間に電流が流れ、接続導体に発
生するリアクトル成分５Ａによる電圧降下ＶL1が発生す
る。このとき、ＩＧＢＴ６Ｂのエミッタ電位は下式とな
る。
つのＩＧＢＴのエミッタ間に電流が流れ、接続導体に発
生するリアクトル成分５Ａによる電圧降下ＶL1が発生す
る。このとき、ＩＧＢＴ６Ｂのエミッタ電位は下式とな
る。
【００１６】
【数５】ＶEB＝ＶEA＋ＶL1 また、エミッタ間接続導体にゲ―ト線を巻き付けたリア
クトル７Ａには、エミッタ間接続導体に発生するリアク
トル成分による電圧降下に応じた電圧ＶR1（＝ＶL1）が
発生し、ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―ト電位を上昇させるのでゲ
―ト電位ＶGBは下式となる。
クトル７Ａには、エミッタ間接続導体に発生するリアク
トル成分による電圧降下に応じた電圧ＶR1（＝ＶL1）が
発生し、ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―ト電位を上昇させるのでゲ
―ト電位ＶGBは下式となる。
【００１７】
【数６】ＶGB＝ＶGA＋ＶR1 ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―ト・エミッタ間電圧は［数５］と
［数６］により下式となる。
［数６］により下式となる。
【００１８】
【数７】 ＶGEB ＝ＶGB＋ＶEB ＝（ＶGA＋ＶR1）−（ＶEA＋ＶL1） ＝ＶGA−ＶEA ＝ＶGEA よって、ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂのゲ―ト・エミッ
タ間電圧ＶGEA とＶGEBを等しくできる。
タ間電圧ＶGEA とＶGEBを等しくできる。
【００１９】図２は第１の実施例の動作を説明するもの
である。並列に接続されたＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂ
とのエミッタ間接続導体に生じるリアクトル成分５Ａに
よって起こる電圧降下はＶL1である。また、上記電圧降
下に相当する電圧ＶR1は電圧源８Ａによって発生する。
電圧源８Ａは、図１のエミッタ間接続導体にゲ―ト線を
巻き付けたリアクトル７Ａに相当するものである。
である。並列に接続されたＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂ
とのエミッタ間接続導体に生じるリアクトル成分５Ａに
よって起こる電圧降下はＶL1である。また、上記電圧降
下に相当する電圧ＶR1は電圧源８Ａによって発生する。
電圧源８Ａは、図１のエミッタ間接続導体にゲ―ト線を
巻き付けたリアクトル７Ａに相当するものである。
【００２０】並列に接続されたＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ
６Ｂとを同時に駆動するためには、単一のゲ―ト回路で
駆動すれば良いが、ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのエ
ミッタ間接続導体に発生するリアクトル成分による電圧
降下ＶL1が生じるので安定に駆動しない。そこでＩＧＢ
Ｔ６Ｂにはゲ―ト回路を直接接続するのではなく、電圧
源８を介して接続すると、ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―トには電
圧源８による電圧分が増えて電圧がかかるので両方のＩ
ＧＢＴに均等な電流が流れる。
６Ｂとを同時に駆動するためには、単一のゲ―ト回路で
駆動すれば良いが、ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのエ
ミッタ間接続導体に発生するリアクトル成分による電圧
降下ＶL1が生じるので安定に駆動しない。そこでＩＧＢ
Ｔ６Ｂにはゲ―ト回路を直接接続するのではなく、電圧
源８を介して接続すると、ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―トには電
圧源８による電圧分が増えて電圧がかかるので両方のＩ
ＧＢＴに均等な電流が流れる。
【００２１】本実施例を用いれば、単一のゲ―ト回路で
も並列接続したエミッタ間接続導体によって引き起こさ
れるゲ―ト電圧のばらつきを補正でき、並列接続したＩ
ＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとに流れる電流を均等化する
効果がある。
も並列接続したエミッタ間接続導体によって引き起こさ
れるゲ―ト電圧のばらつきを補正でき、並列接続したＩ
ＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとに流れる電流を均等化する
効果がある。
【００２２】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。図３はＩＧＢＴを３並列接続した本発明の第２の実
施例を示す概略図である。図３において、ＩＧＢＴ６Ａ
とＩＧＢＴ６ＢとＩＧＢＴ６Ｃとは並列接続されてい
る。ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのエミッタ間接続導
体にはリアクトル成分５Ａが生じ、ＩＧＢＴ６ＢとＩＧ
ＢＴ６Ｃとのエミッタ間接続導体にはリアクトル成分５
Ｂが生じる。ゲ―ト回路４は、上記ＩＧＢＴを駆動する
回路で、ＩＧＢＴ６Ａには直接接続され、ＩＧＢＴ６Ｂ
にはＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのエミッタ間接続導
体に発生するリアクトル成分５Ａによる電圧降下ＶL1に
等しい電圧を発生するように上記エミッタ間接続導体に
ゲ―ト線を巻き付けたリアクトル７Ａを介して接続し、
ＩＧＢＴ６ＣにはＩＧＢＴ６Ｂに接続されるものを分枝
してＩＧＢＴ６ＢとＩＧＢＴ６Ｃとのエミッタ間接続導
体に発生するリアクトル成分５Ｂによる電圧降下ＶL2に
等しい電圧を発生するように上記エミッタ間接続導体に
ゲート線を巻き付けたリアクトル７Ｂを介して接続され
る。
る。図３はＩＧＢＴを３並列接続した本発明の第２の実
施例を示す概略図である。図３において、ＩＧＢＴ６Ａ
とＩＧＢＴ６ＢとＩＧＢＴ６Ｃとは並列接続されてい
る。ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのエミッタ間接続導
体にはリアクトル成分５Ａが生じ、ＩＧＢＴ６ＢとＩＧ
ＢＴ６Ｃとのエミッタ間接続導体にはリアクトル成分５
Ｂが生じる。ゲ―ト回路４は、上記ＩＧＢＴを駆動する
回路で、ＩＧＢＴ６Ａには直接接続され、ＩＧＢＴ６Ｂ
にはＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのエミッタ間接続導
体に発生するリアクトル成分５Ａによる電圧降下ＶL1に
等しい電圧を発生するように上記エミッタ間接続導体に
ゲ―ト線を巻き付けたリアクトル７Ａを介して接続し、
ＩＧＢＴ６ＣにはＩＧＢＴ６Ｂに接続されるものを分枝
してＩＧＢＴ６ＢとＩＧＢＴ６Ｃとのエミッタ間接続導
体に発生するリアクトル成分５Ｂによる電圧降下ＶL2に
等しい電圧を発生するように上記エミッタ間接続導体に
ゲート線を巻き付けたリアクトル７Ｂを介して接続され
る。
【００２３】この回路では、ＩＧＢＴ６Ａのベ―スエミ
ッタ間電圧とＩＧＢＴ６Ｂのベ―スエミッタ間電圧とに
ついては第１の実施例と同様の結果が得られる。そこ
で、ＩＧＢＴ６Ｃのゲ―ト・エミッタ間電圧について考
えてみると、ＩＧＢＴがＯＮして電流が流れると、並列
接続された３つのＩＧＢＴのエミッタ間に電流が流れ、
接続導体に発生するリアクトル成分５Ａと５Ｂによる電
圧降下ＶL1とＶL2が発生する。このとき、ＩＧＢＴ６Ｃ
のエミッタ電位は下式となる。
ッタ間電圧とＩＧＢＴ６Ｂのベ―スエミッタ間電圧とに
ついては第１の実施例と同様の結果が得られる。そこ
で、ＩＧＢＴ６Ｃのゲ―ト・エミッタ間電圧について考
えてみると、ＩＧＢＴがＯＮして電流が流れると、並列
接続された３つのＩＧＢＴのエミッタ間に電流が流れ、
接続導体に発生するリアクトル成分５Ａと５Ｂによる電
圧降下ＶL1とＶL2が発生する。このとき、ＩＧＢＴ６Ｃ
のエミッタ電位は下式となる。
【００２４】
【数８】ＶEC＝ＶEA＋ＶL1＋ＶL2 また、エミッタ間接続導体にゲ―ト線を巻き付けたリア
クトル７Ａと７Ｂには、エミッタ間接続導体に発生する
リアクトル成分による電圧降下に応じた電圧ＶR1（＝Ｖ
L1）とＶR2（＝ＶL2）が発生し、ＩＧＢＴ６Ｃのゲ―ト
電位を上昇させるのでゲ―ト電位ＶGCは下式となる。
クトル７Ａと７Ｂには、エミッタ間接続導体に発生する
リアクトル成分による電圧降下に応じた電圧ＶR1（＝Ｖ
L1）とＶR2（＝ＶL2）が発生し、ＩＧＢＴ６Ｃのゲ―ト
電位を上昇させるのでゲ―ト電位ＶGCは下式となる。
【００２４】
【数９】ＶGC＝ＶGA＋ＶR1＋ＶR2 また、ＩＧＢＴ６Ｃのゲ―ト・エミッタ間電圧は下式と
なる。
なる。
【００２５】
【数１０】 ＶGEC ＝ＶGC−ＶEC ＝（ＶGA＋ＶR1＋ＶR2）−（ＶEA＋ＶL1＋ＶL2） ＝ＶGA−ＶEA 従って、［数７］，［数１０］よりＩＧＢＴ６ＡとＩＧ
ＢＴ６ＢとＩＧＢＴ６Ｃとのゲ―ト・エミッタ間電圧Ｖ
GEA とＶGEB とＶGEC とは全て等しくなる。よって、本
実施例ではＩＧＢＴを３並列接続としても、エミッタ間
接続導体によって引き起こされるゲ―ト電圧のばらつき
を補正でき、各ＩＧＢＴのゲ―ト・エミッタ間電圧を等
しくできる。
ＢＴ６ＢとＩＧＢＴ６Ｃとのゲ―ト・エミッタ間電圧Ｖ
GEA とＶGEB とＶGEC とは全て等しくなる。よって、本
実施例ではＩＧＢＴを３並列接続としても、エミッタ間
接続導体によって引き起こされるゲ―ト電圧のばらつき
を補正でき、各ＩＧＢＴのゲ―ト・エミッタ間電圧を等
しくできる。
【００２６】また、同様にしてＩＧＢＴを４個以上複数
個並列に接続しても各ＩＧＢＴのゲ―ト・エミッタ間電
圧を等しくすることができる。次に本発明の第３の実施
例について説明する。図４はゲ―ト電圧の補正手段であ
る電圧源としてエミッタ接続導体に、変圧器を挿入した
第３の実施例である。図４において、ＩＧＢＴ６ＡとＩ
ＧＢＴ６Ｂとは並列に接続されており、エミッタ間の接
続導体にはリアクトル成分５Ａが生じる。ゲ―ト回路４
は、上記ＩＧＢＴを駆動する回路で、ＩＧＢＴ６Ａには
直接接続され、ＩＧＢＴ６Ｂには変圧器９を介して接続
される。変圧器９は、エミッタ間接続導体がコアを貫通
するように挿入され、変圧器９の２次側にはＩＧＢＴ６
Ａ，ＩＧＢＴ６Ｂのエミッタ間接続導体の電圧降下に等
しい電圧が発生するようにコイルが巻かれているものと
する。よって、変圧器９により、エミッタ間接続導体の
電圧降下ＶL1に相当する電圧ＶR1が変圧器９の二次側に
発生し、ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―ト電位をＶR1だけ上昇させ
る。これにより、ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのゲ―
ト・エミッタ間電圧を等しくできる。
個並列に接続しても各ＩＧＢＴのゲ―ト・エミッタ間電
圧を等しくすることができる。次に本発明の第３の実施
例について説明する。図４はゲ―ト電圧の補正手段であ
る電圧源としてエミッタ接続導体に、変圧器を挿入した
第３の実施例である。図４において、ＩＧＢＴ６ＡとＩ
ＧＢＴ６Ｂとは並列に接続されており、エミッタ間の接
続導体にはリアクトル成分５Ａが生じる。ゲ―ト回路４
は、上記ＩＧＢＴを駆動する回路で、ＩＧＢＴ６Ａには
直接接続され、ＩＧＢＴ６Ｂには変圧器９を介して接続
される。変圧器９は、エミッタ間接続導体がコアを貫通
するように挿入され、変圧器９の２次側にはＩＧＢＴ６
Ａ，ＩＧＢＴ６Ｂのエミッタ間接続導体の電圧降下に等
しい電圧が発生するようにコイルが巻かれているものと
する。よって、変圧器９により、エミッタ間接続導体の
電圧降下ＶL1に相当する電圧ＶR1が変圧器９の二次側に
発生し、ＩＧＢＴ６Ｂのゲ―ト電位をＶR1だけ上昇させ
る。これにより、ＩＧＢＴ６ＡとＩＧＢＴ６Ｂとのゲ―
ト・エミッタ間電圧を等しくできる。
【００２７】また、変圧器９の代わりに変流器と変流器
の二次側にリアクトル負荷を設置してＶR1を誘起させて
も同様の効果が得られる。以上の説明では、スイッチン
グ素子にＩＧＢＴを用いたが、他のスイッチング素子、
例えばＭＯＳ型サイリスタ（Mos Controled Thyristor
：ＭＣＴ）のような電圧駆動型スイッチング素子を用
いても同様の効果を得ることができる。
の二次側にリアクトル負荷を設置してＶR1を誘起させて
も同様の効果が得られる。以上の説明では、スイッチン
グ素子にＩＧＢＴを用いたが、他のスイッチング素子、
例えばＭＯＳ型サイリスタ（Mos Controled Thyristor
：ＭＣＴ）のような電圧駆動型スイッチング素子を用
いても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明より、本発明によれば並列接
続した複数の電圧駆動型スイッチング素子のゲ―ト・エ
ミッタ間電圧を等しく制御できるので、並列接続のため
の接続導体によって引き起こされるゲ―ト電圧のばらつ
きをなくし、並列接続した複数の電圧駆動型スイッチン
グ素子間の電流を均等化できる。
続した複数の電圧駆動型スイッチング素子のゲ―ト・エ
ミッタ間電圧を等しく制御できるので、並列接続のため
の接続導体によって引き起こされるゲ―ト電圧のばらつ
きをなくし、並列接続した複数の電圧駆動型スイッチン
グ素子間の電流を均等化できる。
【図１】本発明の第１の実施例を示す概略図
【図２】本発明の第１の実施例の動作説明図
【図３】本発明の第２の実施例を示す概略図
【図４】本発明の第３の実施例を示す概略図
【図５】従来のスイッチング素子の並列接続の概念図
【図６】従来の電圧駆動型スイッチング素子の並列接続
の概略図
の概略図
【図７】従来の電圧駆動型スイッチング素子の並列接続
の問題点を含めた概略図
の問題点を含めた概略図
４…ゲ―ト接続回路 ５Ａ，５Ｂ…エミッタ間接続導体に発生するリアクトル
成分 ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…電圧駆動型スイッチング素子 ７Ａ，７Ｂ…エミッタ間接続導体に巻き付けたリアクト
ル ８Ａ，８Ｂ…電圧源 ９…変圧器
成分 ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…電圧駆動型スイッチング素子 ７Ａ，７Ｂ…エミッタ間接続導体に巻き付けたリアクト
ル ８Ａ，８Ｂ…電圧源 ９…変圧器
Claims (2)
- 【請求項１】 各コレクタ端子及び各エミッタ端子同士
を接続導体で並列に接続された複数の電圧駆動型スイッ
チング素子のゲ―トを駆動する電圧駆動型スイッチング
素子のゲ―ト駆動回路において、並列接続された各電圧
駆動型スイッチング素子のエミッタ間接続導体に発生す
るリアクトル成分の電圧降下分に相当する電圧を発生さ
せる電圧源と、前記電圧源を介して前記電圧駆動型スイ
ッチング素子のゲ―ト端子に接続される前記電圧駆動型
スイッチング素子を同時に駆動する駆動手段とを具備し
たことを特徴とする電圧駆動型スイッチング素子のゲ―
ト駆動回路。 - 【請求項２】 各コレクタ端子及び各エミッタ端子同士
を接続導体で並列に接続された複数の電圧駆動型スイッ
チング素子のゲ―トを駆動する電圧駆動型スイッチング
素子のゲ―ト駆動方法において、並列接続された各電圧
駆動型スイッチング素子のエミッタ間接続導体に発生す
るリアクトル成分の電圧降下分に相当する電圧を発生さ
せ、前記電圧を前記電圧駆動型スイッチング素子のゲ―
ト端子に加え、前記電圧駆動型スイッチング素子を同時
に駆動させることを特徴とする電圧駆動型スイッチング
素子のゲ―ト駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324876A JPH07177727A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動回路および電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324876A JPH07177727A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動回路および電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07177727A true JPH07177727A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18170626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324876A Pending JPH07177727A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動回路および電圧駆動型スイッチング素子のゲート駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07177727A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998053546A1 (fr) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Convertisseur de puissance mettant en application un composant a semi-conducteur de porte mos |
| US6208041B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Drive control device, module and combined module |
| WO2016189585A1 (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| JP2017175602A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-09-28 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド | 電流／電力平衡化のための方法および装置 |
| CN108429434A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-21 | 创驱（上海）新能源科技有限公司 | 一种实现至少两个功率元器件之间实时动态均流的方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324876A patent/JPH07177727A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998053546A1 (fr) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Convertisseur de puissance mettant en application un composant a semi-conducteur de porte mos |
| US6208041B1 (en) | 1998-09-11 | 2001-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Drive control device, module and combined module |
| WO2016189585A1 (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| KR20180002736A (ko) * | 2015-05-22 | 2018-01-08 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 전력 변환 장치 |
| CN107710575A (zh) * | 2015-05-22 | 2018-02-16 | 日产自动车株式会社 | 电力变换装置 |
| JPWO2016189585A1 (ja) * | 2015-05-22 | 2018-04-05 | 日産自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| RU2663827C1 (ru) * | 2015-05-22 | 2018-08-10 | Ниссан Мотор Ко., Лтд. | Устройство для преобразования питания |
| CN107710575B (zh) * | 2015-05-22 | 2019-01-01 | 日产自动车株式会社 | 电力变换装置 |
| US10230294B2 (en) | 2015-05-22 | 2019-03-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Power conversion device with gate drive circuit |
| JP2017175602A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-09-28 | トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド | 電流／電力平衡化のための方法および装置 |
| CN108429434A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-08-21 | 创驱（上海）新能源科技有限公司 | 一种实现至少两个功率元器件之间实时动态均流的方法 |
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