JPH10150764A - 電力変換器におけるゲート駆動回路 - Google Patents

電力変換器におけるゲート駆動回路

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JPH10150764A
JPH10150764A JP9032224A JP3222497A JPH10150764A JP H10150764 A JPH10150764 A JP H10150764A JP 9032224 A JP9032224 A JP 9032224A JP 3222497 A JP3222497 A JP 3222497A JP H10150764 A JPH10150764 A JP H10150764A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電圧駆動形スイッチング素子からなる電力変
換器で、スナバ回路を不要とし低ノイズ化を図る。 【解決手段】 素子のスイッチング時に、例えば図１の
回路により電流変化率（ｄｉ／ｄｔ）を検出し、これが
所定値以上（以下）になったとき、スイッチング特性に
影響を及ぼす回路条件を、スイッチング時の電流，電圧
変化率等を低減するように変更することにより、スナバ
回路を不要にし低ノイズ化を図る。上記回路条件として
は、ゲート抵抗，ゲート駆動回路電源電圧，ゲート電
流，ゲート・エミッタ間容量，ゲート・コレクタ間容量
などがある。また、素子のターンオフ時のｄｉ／ｄｔを
検出し、その大きさに応じて素子のゲート・エミッタ間
電圧を制御する例もある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＦＥＴやＩＧＢ
Ｔ（絶縁ゲート形バイポーラトランジスタ）等の電圧駆
動形スイッチングデバイスのゲート駆動回路の改良に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図１６に電圧駆動形スイッチングデバイ
スとしてＩＧＢＴを用いた例を、また、図１７に電力変
換器としてのインバータ主回路例を示す。図１６の符号
１はメインデバイスとしてのＩＧＢＴ、３６はＩＧＢＴ
のターンオン時において、ゲート・エミッタ間に電圧を
印加するための正側のゲート駆動回路電源、同様に３７
はＩＧＢＴのターンオフ時にゲート・エミッタ間に電圧
を印加するための負側のゲート駆動回路電源、３８はイ
ンバータの制御回路で、ここでＩＧＢＴのオン，オフの
スイッチング指令が作成される。３９は弱電部から強電
部にＩＧＢＴのオン，オフ指令を伝達するフォトカプラ
（ＰＣ）等の絶縁器、４０はＩＧＢＴオン用のゲート抵
抗、４１はＩＧＢＴオフ用のゲート抵抗、４２，４３は
各ゲート抵抗をＩＧＢＴのゲートに接続させるためのス
イッチ用のトランジスタ、４４はトランジスタ４２，４
３を駆動するためのアンプである。絶縁器３９を介する
信号により、ＩＧＢＴのゲート・エミッタ間に電源３
６，３７からの正，負の電圧を印加し、ＩＧＢＴをオ
ン，オフするようにしている。
【０００３】図１７において、符号４５は交流を直流に
変換するダイオード整流器、４６は直流中間コンデン
サ、４７は直流から交流に変換するＩＧＢＴとダイオー
ド（ＦＷＤとも略記する）からなるインバータ、４９は
直流中間コンデンサ４６とインバータ４７との間に存在
するインダクタンス４８によって発生するスパイク電圧
から、インバータのデバイスを保護するスナバ回路であ
る。
【０００４】ところで、スイッチング特性に影響を及ぼ
すＩＧＢＴまたはゲート駆動回路における条件として、 ゲート抵抗Ｒｇ ゲート駆動回路電源電圧Ｖｇ ゲート電流（ＩＧＢＴのゲートに流出入する電流）Ｉｇ ゲート駆動回路側からＩＧＢＴ側を見たゲート・エミッ
タ間の容量ＣGE ゲート駆動回路側からＩＧＢＴ側を見たゲート・コレク
タ間の容量ＣGC などがある。
【０００５】ＩＧＢＴまたはゲート駆動回路の各条件が
大きくなった場合の、ＩＧＢＴのスイッチング特性の変
化の方向を表１に示す。なお、上記各条件が小さくなっ
た場合は、ＩＧＢＴのスイッチング特性は表１とは反対
方向の変化となる。
【表１】
【０００６】一方、ＩＧＢＴ等の電圧駆動形スイッチン
グデバイスからなるインバータは、直流中間コンデンサ
とインバータ間に存在する配線インダクタンスにより、
ＩＧＢＴのスイッチングの際、ＩＧＢＴやＦＷＤ等のデ
バイスには下記（１）式に示すような高電圧が印加され
る。 ＶCE＝Ｅｄ＋Ｌ・ｄｉ／ｄｔ …（１） ＶCE ：デバイスへの印加電圧 Ｅｄ ：直流中間コンデンサ電圧 Ｌ ：配線インダクタンス ｄｉ／ｄｔ：スイッチング時の電流変化率 そのため、ＩＧＢＴやＦＷＤ等を用いてインバータ装置
を構成するときは、上記（１）式に耐えうる電圧定格を
持つデバイスを使用するか、スナバ回路を付加する必要
がある。さらに、スイッチング時のｄｖ／ｄｔやｄｉ／
ｄｔが大きいと、装置から高レベルのノイズが発生する
という問題も指摘されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１８にターンオフ時
の、また、図１９にターンオン時の電流，電圧の概略波
形を示す。これらの図から、ターンオフ時においては、
ＩＧＢＴのターンオフ電流のｄｉ／ｄｔの大きさが、
（１）式により直接的にＩＧＢＴに印加するスパイク電
圧の大きさに影響を及ぼす。また、ターンオン時におい
ては、ＩＧＢＴのターンオン電流のｄｉ／ｄｔの大きさ
が、ＩＧＢＴに流れるスパイク電流（＝対向アームのＦ
ＷＤに流れる逆回復電流）の大きさに影響を及ぼし、さ
らにそれが対向アームのＦＷＤの逆回復リカバリー時の
ｄｉ／ｄｔの大きさに影響を及ぼす。すなわち、ＩＧＢ
Ｔのターンオン時のｄｉ／ｄｔが大きいと、対向アーム
のＦＷＤの逆回復リカバリー時のｄｉ／ｄｔが大きくな
り、結局、ＦＷＤには急峻なｄｖ／ｄｔが印加され、さ
らに（１）式により印加されるスパイク電圧も大きくな
る。したがって、この発明の課題はスナバ回路を不要と
し、低ノイズ化を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
べく、請求項１の発明では、ＩＧＢＴを含む電圧駆動形
スイッチングデバイスのゲート駆動回路に、前記スイッ
チングデバイスに関する物理量を検出する検出手段と、
ゲート条件を変更する操作手段とを設け、スイッチング
デバイスのターンオン時に、前記検出手段の出力が所定
値以上または以下になったときは、前記操作手段により
ゲート条件を瞬時に変更するようにしている。
【０００９】請求項２の発明においては、ＩＧＢＴを含
む電圧駆動形スイッチングデバイスのゲート駆動回路
に、前記スイッチングデバイスに関する物理量を検出す
る検出手段と、ゲート条件を変更する操作手段とを設
け、スイッチングデバイスのターンオン時に、前記検出
手段の出力が所定値以上または以下になったときは、前
記操作手段によりゲート条件を一定時間だけ変更するよ
うにしている。
【００１０】上記請求項１または請求項２の発明では、
前記検出手段はスイッチングデバイスのコレクタ電流の
時間微分相当量，コレクタ電流相当量，コレクタ・エミ
ッタ間電圧の時間微分相当量の少なくとも１つを検出す
るものであり、前記操作手段はスイッチングデバイスの
ゲート抵抗，ゲート電源電圧，ゲート電流，ゲート・エ
ミッタ容量，ゲート・コレクタ容量の少なくとも１つを
変更するものであることができる（請求項３の発明）。
【００１１】また、請求項４の発明では、ＩＧＢＴを含
む電圧駆動形スイッチングデバイスのゲート駆動回路
に、前記スイッチングデバイスに関する物理量を検出す
る検出手段と、ゲート条件を変更する操作手段とを設
け、スイッチングデバイスのターンオフ時に、前記検出
手段の出力が所定値以上または以下になったときは、前
記操作手段によりゲート条件を瞬時に変更するようにし
ている。
【００１２】請求項５の発明では、ＩＧＢＴを含む電圧
駆動形スイッチングデバイスのゲート駆動回路に、前記
スイッチングデバイスに関する物理量を検出する検出手
段と、ゲート条件を変更する操作手段とを設け、スイッ
チングデバイスのターンオフ時に、前記検出手段の出力
が所定値以上または以下になったときは、前記操作手段
によりゲート条件を一定時間だけ変更するようにしてい
る。
【００１３】上記請求項４または５の発明では、前記検
出手段はスイッチングデバイスのコレクタ電流の時間微
分相当量，コレクタ・エミッタ間電圧の時間微分相当
量，コレクタ・エミッタ間電圧相当量の少なくとも１つ
を検出するものであり、前記操作手段はスイッチングデ
バイスのゲート抵抗，ゲート電源電圧，ゲート電流，ゲ
ート・エミッタ容量，ゲート・コレクタ容量の少なくと
も１つを変更するものであることができる（請求項６の
発明）。
【００１４】請求項７の発明では、ＩＧＢＴを含む電圧
駆動形スイッチングデバイスのゲート駆動回路に、前記
スイッチングデバイスのターンオフする際のコレクタ電
流の時間微分相当量を検出する検出手段と、その検出値
に応じてスイッチングデバイスのゲート・エミッタ間に
印加する電圧を調整する調整手段とを設けるようにして
いる。この請求項７の発明では、前記調整手段を、ゲー
ト駆動回路の正側電源の正極とスイッチングデバイスの
ゲート端子間に接続された電界効果トランジスタとする
ことができる（請求項８の発明）。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明は、スイッチング時にお
ける物理量を検出する検出回路と、ゲート条件を変更す
る操作手段とを設け、検出回路からの出力が所定値以上
または以下になったとき、操作手段からの出力にもとづ
きゲート条件を２通りに制御するもので、この発明にお
いて検出する物理量と、操作するゲート条件と、制御方
法との関係を表２に示す。
【表２】
【００１６】以下、検出回路の具体例について説明す
る。 （１）図１はこの発明に用いる検出回路の第１の実施の
形態を示す回路図で、ターンオン時のコレクタ電流ｉc
のｄｉ／ｄｔ検出回路を示す。１はメインＩＧＢＴおよ
びＦＷＤ、２はＩＧＢＴモジュール内に内蔵しているＩ
ＧＢＴ電流検出用のセンス抵抗である。そして、センス
抵抗２の両端の電圧、すなわちＩＧＢＴの電流値相当を
微分回路３に入力すると、その出力がｄｉ／ｄｔ相当と
なる。この値とｄｉ／ｄｔの指令値（ｄｉ／ｄｔ）* と
をコンパレータ４により比較し、その比較結果をゲート
条件変更のための制御信号とする。なお、コンパレータ
としては、例えばＦＥＴのしきい値電圧を利用するもの
等を含むものとし、以下同様とする。図２に図１の変形
例を示す。これはコレクタ電流ｉc の微分相当量を、イ
ンダクタンスＬａ（積極的に挿入されたもの、または配
線のインダクタンス分を利用）の両端電圧から検出する
例である。
【００１７】（２）ターンオフ時のコレクタ電流ｉc の
ｄｉ／ｄｔは、ターンオン時のそれと極性が異なるのみ
であることから、図１または図２の回路はターンオフ時
のコレクタ電流ｉc のｄｉ／ｄｔ検出回路として、同様
に用いることができる。このとき、ｄｉ／ｄｔの指令値
（ｄｉ／ｄｔ）* の極性が反転しているので、コンパレ
ータ４としてはこれと微分回路３の出力とを比較するも
のとなる。
【００１８】（３）図３は検出回路の他の実施の形態を
示す回路図で、ターンオン時のコレクタ電流ｉc の検出
回路を示す。１はメインＩＧＢＴおよびＦＷＤ、２はＩ
ＧＢＴモジュール内に内蔵しているＩＧＢＴ電流検出用
のセンス抵抗である。そして、センス抵抗２の両端の電
圧、すなわちＩＧＢＴの電流値相当と電流指令値（ｉc
* ）とをコンパレータ４にて比較し、その比較結果をゲ
ート条件の制御信号とする。
【００１９】（４）図４は検出回路のさらに他の実施の
形態を示す回路図で、ターンオン時のコレクタ・エミッ
タ間電圧ＶCEのｄｖ／ｄｔ検出回路を示す。１はメイン
ＩＧＢＴおよびＦＷＤ、５はメインＩＧＢＴのコレクタ
・エミッタ間電圧ＶCEの検出部（抵抗分圧回路などから
構成する）である。そして、検出部５からの出力ＶCEを
微分回路３に入力すれば、その出力からはｄｖ／ｄｔ相
当を得ることができるので、これをコンパレータ４にて
指令値（ｄｖ／ｄｔ）* と比較し、その比較結果をゲー
ト条件の制御信号とする。 （５）ターンオフ時のコレクタ・エミッタ間電圧ＶCEの
ｄｖ／ｄｔは、ターンオン時のそれと極性が異なるのみ
であることから、図４の回路はターンオフ時のｄｖ／ｄ
ｔ検出回路として、同様に用いることができる。このと
き、ｄｖ／ｄｔの指令値（ｄｖ／ｄｔ）* の極性が反転
しているので、コンパレータ４としてはこれと微分回路
３の出力とを比較するものとなる。
【００２０】（６）図５は検出回路の別の実施の形態を
示す回路図で、ターンオン時のコレクタ・エミッタ間電
圧ＶCEの検出回路を示す。１はメインＩＧＢＴおよびＦ
ＷＤ、５はメインＩＧＢＴのコレクタ・エミッタ間電圧
ＶCEの検出部（抵抗分圧回路などから構成する）であ
る。そして、検出部５からの出力ＶCEを、コンパレータ
４にてその指令値ＶCE * と比較し、その比較結果をゲー
ト条件の制御信号とする。
【００２１】次に、ゲート条件を変更する操作回路につ
いて説明する。 （イ）図６は操作回路の実施の形態を示す回路図で、ゲ
ート抵抗値を変化させる例である。スイッチ回路６，７
（ＩＧＢＴのターンオン時には６を、また、ターンオフ
時には７を動作させる）を図１〜図５の出力であるゲー
ト条件制御信号によってオン，オフさせることで、ゲー
ト抵抗値Ｒｇを変化させる。図６では、スイッチ回路
６，７がオンの状態が通常の状態で、ゲート抵抗値Ｒｇ
としてはＲ１とＲ２（Ｒ３とＲ４）の並列抵抗値とな
る。そして、ＩＧＢＴのスイッチング時に、検出する物
理量が設定値以上となって図１〜図５のコンパレータが
動作したときスイッチ回路６または７がオフし、ゲート
抵抗値はＲ２（Ｒ４）となり、増加することになる。こ
のとき、ＩＧＢＴのスイッチング特性、例えばｄｉ／ｄ
ｔは、スイッチ回路６，７がオンしている時に比べて低
くなるように動作する。
【００２２】（ロ）図７は操作回路の他の実施の形態を
示す回路図で、ゲート回路の電源電圧値を変化させる例
である。スイッチ回路８，９（ＩＧＢＴのターンオン時
には８を、また、ターンオフ時には９を動作させる）を
図１〜図５の出力であるゲート条件制御信号によってオ
ン，オフさせることで、ゲート電源電圧値を変化させ
る。図７では、スイッチ回路８，９がオンの状態が通常
の状態であり、ゲート電源電圧値はＶｇ１（Ｖｇ３）で
ある。このとき、ダイオードＤ１，Ｄ２は、Ｖｇ１＞Ｖ
ｇ３（Ｖｇ２＞Ｖｇ４）であることから、接続されてい
る。ＩＧＢＴのスイッチング時に、検出する物理量が設
定値以上となって図１〜図５のコンパレータが動作した
とき、スイッチ回路８または９がオフし、ゲート電源電
圧値はＶｇ２（Ｖｇ４）と減少することになる。このと
き、ＩＧＢＴのスイッチング特性、例えばｄｉ／ｄｔ
は、スイッチ回路８，９がオンしている時に比べて低く
なるように動作する。
【００２３】（ハ）図８は操作回路の別の実施の形態を
示す回路図で、ゲート電流値を変化させる例である。ス
イッチ回路１０，１１（ＩＧＢＴのターンオン時には１
０を、また、ターンオフ時には１１を動作させる）を図
１〜図５の出力であるゲート条件制御信号によってオ
ン，オフさせることで、ゲート電流値を変化させる。図
８（ａ）では、スイッチ回路１０，１１がオンの状態が
通常の状態であり、ゲート電流値としてはＩｇ１＋Ｉｇ
２（Ｉｇ３＋Ｉｇ４）である。ＩＧＢＴのスイッチング
時に、検出する物理量が設定値以上となって図１〜図５
のコンパレータが動作したとき、スイッチ回路１０また
は１１がオフし、ゲート電流はＩｇ２（Ｉｇ４）とな
る。このとき、ＩＧＢＴのスイッチング特性、例えばｄ
ｉ／ｄｔは、スイッチ回路８，９がオンしている時に比
べて低くなるように動作する。ただし、実際は電流源回
路と直列のスイッチ回路１０，１１をオフさせることは
できないので、図８（ｂ）に示すように定電流源回路自
体にスイッチＳＷを入れて電流値を小さくする（図８
（ｂ）では、ＳＷオフで電流値を小）。
【００２４】（ニ）図９は操作回路のさらに他の実施の
形態を示す回路図で、ゲート・エミッタ間容量を変化さ
せる例である。図９（ａ）はスイッチ回路１２を図１〜
図５の出力であるゲート条件制御信号によってオン（ま
たはオフ）させることで、コンデンサ１３をＩＧＢＴの
ゲート・エミッタ間に接続し、強制的にゲートの電位を
変化させる。同様に、図９（ｂ）はスイッチ回路１５を
図１〜図５の出力であるゲート条件制御信号によってオ
ン（またはオフ）させることで、コンデンサ１６をＩＧ
ＢＴのゲート・エミッタ間に接続し、強制的にゲートの
電位を変化させる。これらの場合、スイッチ回路１２
（１５）がオフしている状態が通常の状態であるが、Ｉ
ＧＢＴがオフしているときは制御回路１４によりコンデ
ンサ電圧を０Ｖまたはその近傍とし、また、オンしてい
るときは同様に制御回路１７により或る所定の電圧（ゲ
ートのしきい値電圧付近またはそれ以上）まで、充電し
ておくこととする。
【００２５】そして、 ・ターンオン時 検出する物理量が設定値以上となり、図１〜図５のコン
パレータが動作したとき、スイッチ回路１２をオンさせ
ることで、その瞬間図９（ａ）のＶｇの電位はコンデン
サ１３により低下することとなる。 ・ターンオフ時 検出する物理量が設定値以上となり、図１〜図５のコン
パレータが動作したとき、スイッチ回路１５をオンさせ
ることで、その瞬間図９（ｂ）のＶｇの電位はコンデン
サ１６により上昇することとなる。このとき、ＩＧＢＴ
のスイッチング特性、例えばｄｉ／ｄｔは、スイッチ回
路１２（１５）がオフしているときに比べて低くなるよ
うに動作する。
【００２６】（ホ）図１０は操作回路の別の実施の形態
を示す回路図で、ゲート・コレクタ間容量を変化させる
例である。図１０（ａ）はスイッチ回路１８を図１〜図
５の出力であるゲート条件制御信号によってオン（また
はオフ）させることで、コンデンサ１９をＩＧＢＴのゲ
ート・コレクタ間に接続し、強制的にゲートの電位を変
化させる。同様に、図１０（ｂ）はスイッチ回路２１を
図１〜図５の出力であるゲート条件制御信号によってオ
ン（またはオフ）させることで、コンデンサ２２をＩＧ
ＢＴのゲート・コレクタ間に接続し、強制的にゲートの
電位を変化させる。これらの場合、スイッチ回路１８
（２１）がオフしている状態が通常の状態であるが、Ｉ
ＧＢＴがオフしているときは制御回路２０によりコンデ
ンサ電圧を０Ｖまたはその近傍とし、また、オンしてい
るときは同様に制御回路２３により或る所定の電圧（ゲ
ートのしきい値電圧付近またはそれ以上）まで、充電し
ておくこととする。
【００２７】そして、 ・ターンオン時 検出する物理量が設定値以上となり、図１〜図５のコン
パレータが動作したとき、スイッチ回路１８をオンさせ
ることで、その瞬間図１０（ａ）のＶｇの電位はコンデ
ンサ１９により低下することとなる。 ・ターンオフ時 検出する物理量が設定値以上となり、図１〜図５のコン
パレータが動作したとき、スイッチ回路２１をオンさせ
ることで、その瞬間図１０（ｂ）のＶｇの電位はコンデ
ンサ２２により上昇することとなる。このとき、ＩＧＢ
Ｔのスイッチング特性、例えばｄｉ／ｄｔは、スイッチ
回路１８（２１）がオフしているときに比べて低くなる
ように動作する。
【００２８】次に、制御方法について説明する。 （ａ）図１１に瞬時値制御を実施する例を示す。この回
路の場合、コンパレータの動作に従ってゲート条件制御
信号を動作させる（図１〜図５はこの例を示すものであ
る）。これにより、ＩＧＢＴは検出する物理量がしきい
値を越える度にゲート条件が変更され、駆動されること
になる。追従性が良いが振動が発生し易い。 （ｂ）図１２に一定時間動作させる例（ワンショット回
路）を示す。同図の符号２４は単安定マルチバイブレー
タ回路で、コンパレータの立ち上がりまたは立ち下がり
で、或る設定された一定時間だけワンショットパルスが
出力される。これにより、ＩＧＢＴは検出する物理量が
しきい値を越えた瞬間から或る一定時間だけ、ゲート条
件が変更され、駆動されることになる。追従性では劣る
が安定である。
【００２９】以上では、操作手段からの出力にもとづき
ゲート条件を２通り、つまりディジタル的に制御するも
のであったが、その制御をアナログ的に行なうことも可
能である。図１３にかかる場合の例を示す。これは、メ
インのＩＧＢＴおよびＦＷＤ１に対し、検出回路３１お
よび調整回路３２を設けたものである。
【００３０】まず、検出回路の例を図１４に示す。図１
４（ａ）において、３１Ａは微分回路、３１Ｂは増幅器
であり、ＩＧＢＴモジュール内に内蔵されているＩＧＢ
Ｔ電流センス用の抵抗２の両端の電圧、すなわちＩＧＢ
Ｔの電流値相当を微分回路３１Ａに入力することによ
り、その出力からＩＧＢＴのコレクタ電流の時間微分相
当値を得るものである。なお、増幅器３１Ｂはゲート駆
動部とのレベル合わせを行なうもので、その出力信号が
検出信号ＤＴとなる。また、図１４（ｂ）は上記のよう
な微分回路を用いず、ＩＧＢＴ１と直列に接続されてい
るインダクタンス（積極的に接続したインダクタまたは
配線のインダクタンス分を利用する）Ｌａの両端の電圧
から、コレクタ電流の時間微分相当値を直接得るもので
ある。
【００３１】図１４のようにして得られた検出信号ＤＴ
は調整回路３２に入力されるが、この調整回路３２に
は、検出信号ＤＴの大きさに応じてＩＧＢＴ１のゲート
・エミッタ間に印加する電圧の調整を行なう回路が内蔵
されている。調整回路の具体例を図１５に示す。ここで
は、ＦＥＴ３３，抵抗３４およびダイオード３５の直列
回路を、ゲート駆動部の正側電源の正極とＩＧＢＴ１の
ゲート端子間に接続して構成される。こうすれば、ＦＥ
Ｔ３３が可変抵抗として作用することになり、検出信号
ＤＴの大きさに応じて、ＩＧＢＴ１のゲート・エミッタ
間に印加する電圧の調整が行なわれることになる。な
お、抵抗３４は必ずしも設ける必要はない。
【００３２】
【発明の効果】この発明によれば、ＩＧＢＴのターンオ
ン時には、ＦＷＤに印加されるｄｖ／ｄｔおよびスパイ
ク電圧が低減され、また、ターンオフ時にはＩＧＢＴに
印加されるスパイク電圧が低減されることとなり、その
結果、インバータなどの装置を構成する場合、従来に比
べて定格の小さいデバイスの使用が可能で、スナバ回路
が不要となり、装置の小形化，低コスト化さらには低ノ
イズ化が可能となるなどの利点が得られる。特に、請求
項８の発明によれば、ＦＥＴ，抵抗等の値を適宜に選ぶ
ことで、ターンオフ時のコレクタ電流変化率ｄｉ／ｄｔ
を任意の大きさで低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明で用いる検出回路の第１の実施の形態
を示す回路図である。
【図２】図１の変形例を示す回路図である。
【図３】検出回路の他の実施の形態を示す回路図であ
る。
【図４】検出回路のさらに他の実施の形態を示す回路図
である。
【図５】検出回路の別の実施の形態を示す回路図であ
る。
【図６】ゲート条件操作回路の第１の実施の形態を示す
回路図である。
【図７】ゲート条件操作回路の他の実施の形態を示す回
路図である。
【図８】ゲート条件操作回路のさらに他の実施の形態を
示す回路図である。
【図９】ゲート条件操作回路の別の実施の形態を示す回
路図である。
【図１０】ゲート条件操作回路のさらに別の実施の形態
を示す回路図である。
【図１１】瞬時値制御回路の１例を示す回路図である。
【図１２】ワンショット制御回路の１例を示す回路図で
ある。
【図１３】この発明の別の実施の形態を示す構成図であ
る。
【図１４】図１３で用いられる検出回路の具体例を示す
構成図である。
【図１５】図１３で用いられる調整回路の具体例を示す
構成図である。
【図１６】ゲート駆動回路の従来例を示す構成図であ
る。
【図１７】インバータ装置の従来例を示す構成図であ
る。
【図１８】ＩＧＢＴ素子のターンオフ時の動作説明図で
ある。
【図１９】ＩＧＢＴ素子のターンオン時の動作説明図で
ある。
【符号の説明】
１…メインＩＧＢＴおよびＦＷＤ、２…センス抵抗、
３，３１Ａ…微分回路、４…コンパレータ、５…ＶCEの
検出部、６，７，８，９，１０，１１，１２，１５，１
８，２１…スイッチ回路、１３，１６，１９，２２…コ
ンデンサ、１４，１７，２０，２３…制御回路、Ｄ１，
Ｄ２，３５…ダイオード、２４…単安定マルチバイブレ
ータ回路、３１…検出回路、３２…調整回路、３１Ｂ…
増幅器、３３…ＦＥＴ、３４…抵抗、３６，３７…電
源、Ｌａ…インダクタンス、ＤＴ…検出信号。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＩＧＢＴを含む電圧駆動形スイッチング
    デバイスのゲート駆動回路に、前記スイッチングデバイ
    スに関する物理量を検出する検出手段と、ゲート条件を
    変更する操作手段とを設け、 スイッチングデバイスのターンオン時に、前記検出手段
    の出力が所定値以上または以下になったときは、前記操
    作手段によりゲート条件を瞬時に変更することを特徴と
    する電力変換器におけるゲート駆動回路。
  2. 【請求項２】 ＩＧＢＴを含む電圧駆動形スイッチング
    デバイスのゲート駆動回路に、前記スイッチングデバイ
    スに関する物理量を検出する検出手段と、ゲート条件を
    変更する操作手段とを設け、 スイッチングデバイスのターンオン時に、前記検出手段
    の出力が所定値以上または以下になったときは、前記操
    作手段によりゲート条件を一定時間だけ変更することを
    特徴とする電力変換器におけるゲート駆動回路。
  3. 【請求項３】 前記検出手段はスイッチングデバイスの
    コレクタ電流の時間微分相当量，コレクタ電流相当量，
    コレクタ・エミッタ間電圧の時間微分相当量の少なくと
    も１つを検出するものであり、前記操作手段はスイッチ
    ングデバイスのゲート抵抗，ゲート電源電圧，ゲート電
    流，ゲート・エミッタ容量，ゲート・コレクタ容量の少
    なくとも１つを変更するものであることを特徴とする請
    求項１または２のいずれかに記載の電力変換器における
    ゲート駆動回路。
  4. 【請求項４】 ＩＧＢＴを含む電圧駆動形スイッチング
    デバイスのゲート駆動回路に、前記スイッチングデバイ
    スに関する物理量を検出する検出手段と、ゲート条件を
    変更する操作手段とを設け、 スイッチングデバイスのターンオフ時に、前記検出手段
    の出力が所定値以上または以下になったときは、前記操
    作手段によりゲート条件を瞬時に変更することを特徴と
    する電力変換器におけるゲート駆動回路。
  5. 【請求項５】 ＩＧＢＴを含む電圧駆動形スイッチング
    デバイスのゲート駆動回路に、前記スイッチングデバイ
    スに関する物理量を検出する検出手段と、ゲート条件を
    変更する操作手段とを設け、 スイッチングデバイスのターンオフ時に、前記検出手段
    の出力が所定値以上または以下になったときは、前記操
    作手段によりゲート条件を一定時間だけ変更することを
    特徴とする電力変換器におけるゲート駆動回路。
  6. 【請求項６】 前記検出手段はスイッチングデバイスの
    コレクタ電流の時間微分相当量，コレクタ・エミッタ間
    電圧の時間微分相当量，コレクタ・エミッタ間電圧相当
    量の少なくとも１つを検出するものであり、前記操作手
    段はスイッチングデバイスのゲート抵抗，ゲート電源電
    圧，ゲート電流，ゲート・エミッタ容量，ゲート・コレ
    クタ容量の少なくとも１つを変更するものであることを
    特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の電力変
    換器におけるゲート駆動回路。
  7. 【請求項７】 ＩＧＢＴを含む電圧駆動形スイッチング
    デバイスのゲート駆動回路に、前記スイッチングデバイ
    スのターンオフする際のコレクタ電流の時間微分相当量
    を検出する検出手段と、その検出値に応じてスイッチン
    グデバイスのゲート・エミッタ間に印加する電圧を調整
    する調整手段とを設けたことを特徴とする電力変換器に
    おけるゲート駆動回路。
  8. 【請求項８】 前記調整手段は、ゲート駆動回路の正側
    電源の正極とスイッチングデバイスのゲート端子間に接
    続された電界効果トランジスタからなることを特徴とす
    る請求項７に記載の電力変換器におけるゲート駆動回
    路。
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