电流控制电路制造技术

本发明专利技术提供了一种电流控制电路，其在抑制由于运算放大器的压摆率而产生的影响的同时对开关元件的栅极电位进行控制。电流控制电路具有：第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件；第一电阻；输出端被连接于控制用开关元件的栅极且反相输入端被输入参考电位的运算放大器；和切换电路。在流通于第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，切换电路向运算放大器的非反相输入端输入基于第一电阻的两端的电位差的值，而在流通于第一驱动用开关元件中的电流大于阈值的情况下，切换电路向非反相输入端输入基于控制用开关元件与第一驱动用开关元件的栅极之间的路径上的电位的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流控制电路。
技术介绍
在专利文献1 中，公开了一种对 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)的栅极的电位进行控制的电路。该电路具有被串联连接于IGBT的栅极与驱动电源之间的PM0S和电阻。在pMOS的栅极上连接有运算放大器。通过运算放大器而以使pMOS的漏极电压成为固定的方式对pMOS进行控制。由此，IGBT的栅极的电位上升至预定值。在先技术文献专利文献专利文献1:国际公开W02012/014314号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在专利文献1的技术中，IGBT的栅极电位的上升速度通过运算放大器的压摆率而被决定。由于运算放大器的压摆率的偏差较大，因此在专利文献1的电流控制电路中，IGBT的栅极电位的上升速度将产生偏差，从而各IGBT导通的定时会产生偏差。因此，提供一种能够在抑制由运算放大器的压摆率造成的影响的同时通过运算放大器而对开关元件的栅极电位进行控制的电流控制电路。用于解决课题的方法本申请的专利技术者们对如下的内容进行了研究，S卩，在对控制对象的驱动用开关元件(在上述的示例中为IGBT)的栅极进行充电时，准确地对栅极电位的上升速度进行控制从而准确地对驱动用开关元件导通的定时进行控制。在该研究的过程中发现了，在电流开始流通于驱动用开关元件中之后，通过尽可能地使栅极电位快速上升，从而能够降低驱动用开关元件的开关损耗。因此，本说明书所公开的第一种电流控制电路具有:第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件以及第一电阻，它们被串联连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间；运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，反相输入端被输入参考电位；切换电路，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述切换电路向所述运算放大器的非反相输入端输入基于所述第一电阻的两端的电位差的值，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于所述阈值的情况下，所述切换电路向所述非反相输入端输入基于所述控制用开关元件与所述第一驱动用开关元件的所述栅极之间的路径上的电位的值。另外，基于第一电阻的两端的电位差的值能够采用基于第一电阻的两端的电位差而计算出的值。例如，可以使用第一电阻的两端的电位差的常数倍的值。此外，在控制用开关元件与第一驱动用开关元件的栅极之间的路径上的电位可以是该路径上的任意的点的电位。此外，基于该路径上的电位的值能够采用基于该路径上的电位而计算出的值。例如，可以使用该路径上的电位的常数倍的值。在该电流控制电路中，在对第一驱动用开关元件的栅极进行充电时，控制用开关元件通过运算放大器而被控制。在流通于第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，运算放大器以使基于第一电阻的两端的电位差的值与参考电位一致的方式而对控制用开关元件进行控制。即，运算放大器以使第一驱动用开关元件的栅极电流成为大致固定的方式而对控制用开关元件进行控制。因此，栅极电位的上升速度成为大致固定，从而能够准确地对电流开始流通于第一驱动用开关元件中的定时(即，导通的定时)进行控制。当电流开始流通于驱动用开关元件中并且流通于第一驱动用开关元件中的电流大于阈值时，运算放大器以使控制用开关元件与第一驱动用开关元件的栅极之间的路径上的电位与参考电位一致的方式而对控制用开关元件进行控制。即，运算放大器以使第一驱动用开关元件的栅极电位上升至参考电位的方式而对控制用开关元件进行控制。此时，运算放大器以按照压摆率的较快的速度使栅极电位上升。因此，能够降低在第一驱动用开关元件中产生的开关损耗。此外，由于运算放大器的压摆率的偏差较大，因而此时的栅极电位的上升速度的偏差较大。然而，由于驱动用开关元件实质上已经成为导通状态(即，电流流通的状态)，因此即使栅极电位的上升速度产生偏差也几乎不会产生问题。如此，根据该电流控制电路，能够准确地对驱动用开关元件导通的定时进行控制，并且能够降低在驱动用开关元件中产生的开关损耗。本说明书所公开的第二种电流控制电路具有:第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件，其被连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间；第一电阻，其被连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述控制用开关元件之间；运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，非反相输入端被输入所述控制用开关元件的所述第一驱动用开关元件侧的端子的电位；切换电路，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述切换电路向所述运算放大器的反相输入端输入所述第一电阻的所述第一驱动用开关元件侧的端子的电位与第一参考电位相加而得到的电位，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于所述阈值的情况下，所述切换电路向所述反相输入端输入第二参考电位。在该电流控制电路中，在对第一驱动用开关元件的栅极进行充电时流通于第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，栅极电位的上升速度也被控制为预定值。当流通于第一驱动用开关元件中的电流大于阈值时，栅极电位也以按照压摆率的较快的速度上升。因此，根据该电流控制电路，能够准确地对驱动用开关元件导通的定时进行控制，并且能够降低在驱动用开关元件中产生的开关损耗。本说明书所公开的第三种电流控制电路具有:第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件以及第一电阻，它们被串联连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间；运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述运算放大器以使所述第一电阻的两端的电位差不超过第一基准值的方式而对所述控制用开关元件的所述栅极的电位进行控制，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于阈值的情况下，所述运算放大器以使所述控制用开关元件与所述第一驱动用开关元件的所述栅极之间的路径上的电位变化至第二基准值的方式而对所述控制用开关元件的所述栅极的电位进行控制。在该电流控制电路中，在对第一驱动用开关元件的栅极进行充电时流通于第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，栅极电位的上升速度也被控制为预定值。当流通于第一驱动用开关元件中的电流大于阈值时，栅极电位也以按照压摆率的较快的速度上升。因此，根据该电流控制电路，能够准确地对驱动用开关元件导通的定时进行控制，并且能够降低在驱动用开关元件中产生的开关损耗。【附图说明】图1为实施例1的电流控制电路10a的电路图。图2为表示在实施例1中使IGBT12导通时的各个值的变化的曲线图。图3为实施例2的电流控制电路10b的电路图。图4为实施例3的电流控制电路10c的电路图。图5为表示在实施例3中使IGBT12导通时的各个值的变化的曲线图。图6为第一改变例的电流控制电路的电路图。图7为第二改变例的电流控制电路的电路图。【具体实施方式】【实施例1】图1所示的实施例1的电流控制电路10a具有IGBT12、二极管14、IG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流控制电路，具有：第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件以及第一电阻，它们被串联连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间；运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，反相输入端被输入参考电位；切换电路，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述切换电路向所述运算放大器的非反相输入端输入基于所述第一电阻的两端的电位差的值，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于所述阈值的情况下，所述切换电路向所述非反相输入端输入基于所述控制用开关元件与所述第一驱动用开关元件的所述栅极之间的路径上的电位的值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：早稻仓真树，长内洋介，小石步生，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP