电压控制型器件的驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种能够根据电压控制型器件和驱动电路的至少一者的规格等来调整驱动电路的导通能力的电压控制型器件的驱动电路。该电压控制型器件包括：向电压控制型器件(10)的栅极供给恒定电流，使该电压控制型器件导通操作的恒流电路(30)；在电压控制型器件的栅极与发射极之间流出放电电流，使该电压控制型器件关断操作的放电电路(40)；根据驱动信号使所述恒流电路和所述放电电路的一者工作，使所述电压控制型器件导通或者关断的切换电路(50)；至少生成并输出设定所述恒流电路的输出电流的电流指令值的电流指令值生成电路(60)；和根据由该电流指令值电路所生成的电流指令值，控制所述恒流电路的输出电流的电流控制电路(70)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电压控制型器件的驱动电路，涉及能够降低驱动电路的相似型式增加的电压控制型器件的驱动电路。
技术介绍
在半导体电力转换器中，使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)和功率MOSFET等电压控制型功率器件，有使用用于驱动这些功率器件的驱动电路构成逆变器的方法。在驱动功率器件时，存在的问题是通电时的损失、噪音及其温度特性。为了降低通电时的损失、噪音以及温度依赖性，例如，提案有专利文献1中所记载的绝缘栅极型器件的驱动电路和专利文献2中所记载的功率晶体管的驱动电路。在该专利文献1中所记载的现有例中，在切换电路中，在电压控制型器件通电时，通过恒流源将绝缘栅极型器件的栅极与电源电位侧连接，并且在断电时将绝缘栅极型器件的栅极与发射极侧连接。另外，在专利文献2所记载的现有例中，除了上述专利文献1所记载的结构外，还设置检测从恒流源被供给了恒流的功率晶体管的温度的温度检测用齐纳二极管，将从该温度检测用齐纳二极管的阳极输出的与功率晶体管的温度对应的电压输出反馈给控制恒流源的恒流的电流控制部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008－103895号公报专利文献2：日本特开2013－219633号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题通常，在IPM(Intelligent Power Module，智能功率模块)中，将IGBT等电压控制型半导体功率器件及其驱动电路搭载在同一模块中，但是随着近年的系统使用的多样化，电压控制型半导体器件与驱动电路的组合也增加，结果就出现了一种模块型式数量增加的少量多品种的生产方法成为主流的倾向。但是，电压控制型功率器件及其驱动电路由半导体元件构成，在其制造工艺中所使用的光掩模等根据型式数量的增加而增加。另一方面，在少量多品种生产中，光掩模等的增加速度比通常的量产方式快，因此，存在量产部件的保管和管理繁琐这样的缺点。因此，本专利技术着眼于上述的问题，其目的在于，提供一种能够使驱动电路与电压控制型器件和驱动电路的至少一者的规格等相匹配地调整导通能力的电压控制型器件的驱动电路。用于解决课题的方法本专利技术的电压控制型器件的驱动电路的一个方式在于，其为驱动电压控制型器件的电压控制型器件的驱动电路，包括：向电压控制型器件的栅极供给恒定电流，使该电压控制型器件进行导通操作的恒流电路；在电压控制型器件的栅极与发射极之间流出放电电流，对电压控制型器件进行关断操作的放电电路；根据驱动信号使恒流电路和放电电路中的一者工作，使电压控制型器件导通或者关断的切换电路；至少生成并输出设定恒流电路的输出电流的电流指令值的电流指令值生成电路；和根据由该电流指令值生成电路所生成的电流指令值，控制恒流电路的输出电流的电流控制电路。专利技术效果根据本专利技术的一个方式，将从电流指令值生成电路输出的电流指令电压供给到控制恒流电路的输出电流的电流控制电路，从而控制对电压控制型器件的栅极充电的恒流电路的输出电流，所以，通过生成电流指令值生成电路的电流指令值，能够改变与电压控制型器件以及驱动电路的至少一者的规格等对应的导通能力。因此，能够减少电压控制型器件的驱动电路的相似型式增加。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施方式的电压控制型器件的驱动电路的电路图。图2是表示本专利技术以及现有例的电压控制型器件的型式数量与驱动电路型式数量的关系的图表。图3是表示电流指令值生成电路以及电流控制电路的一部分的电路图。图4是表示本专利技术的第2实施方式的电压控制型器件的驱动电路的电路图。图5是表示本专利技术的第3实施方式的电压控制型器件的驱动电路的电路图。具体实施方式下面，参照附图，说明本专利技术的一个实施方式。在以下的附图中，对相同或者相似的部分标注相同或者相似的符号。另外，以下所示的实施方式是具体表现本专利技术的技术思想的装置的例子，本专利技术的技术思想并非将构成部件的材质、形状、构造、配置等限定于以下所述的内容。对于本专利技术的技术思想，在专利申请请求保护的范围所记载的请求项所规定的技术范畴内，能够进行各种变更。下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第一实施方式)由IGBT和功率MOS－FET构成的电压控制型器件10如图1所示，接触器与图中未示的例如串联连接的其他电压控制型器件的发射极连接，发射极被接地，栅极与驱动电路20连接。驱动电路20包括：使电压控制型器件10导通操作的恒流电路30；使电压控制型器件10关断操作的放电电路40；切换导通操作和关断操作的切换电路50；电流指令值生成电路60；控制恒流电路30的输出电流的电流控制电路70。恒流电路30由连接在供给电源电压Vcc的电源线Lp和电压控制型器件10的栅极之间的电流镜电路构成。该恒流电路30具有：由源极分别与电源线Lp连接的p沟道场效应晶体管构成的第1晶体管31
和第2晶体管32。第1晶体管31的漏极与电压控制型器件10的栅极连接，其栅极与第2晶体管32的栅极和漏极连接。第2晶体管32的漏极和栅极与电流控制电路70连接。放电电路40包括：输入从外部的控制电路供给的驱动信号的信号反相电路(逻辑倒相电路)41；和被输入该信号反相电路41的输出的放电电流调整电路42。此处，第2晶体管32构成电流镜电路的输入部，第1晶体管31构成电流镜电路的输出部，从第1晶体管31供给与从第2晶体管32引出的电流Io成比例的电流IOUT。放电电流调整电路42具有多组例如三组的电流调整单元43A、43B和43C。电流调整单元43A包括：一个输入端子被输入信号反相电路41的输出信号的与门45a；与该与门45a的另一个输入端子连接的比较器44a；以及和与门45a的输出端子连接的n沟道场效应晶体管46a。电流调整单元43B和43C也具有与电流调整单元43A同样的结构，包括：与门45b和45c、比较器44b和44c、n沟道场效应晶体管46b和46c。此处，向电流调整单元43A～43C的比较器44a～44c的非反相输入端子输入基准电压Vrefa～Vrefc，向反相输入端子输入从后述的电流指令值生成电路60输出的电流指令电压VT。在电流指令电压VT变成基准电压Vrefa～Vrefc以下时，比较器44a～44c输出高电平的比较信号。然后，将基准电压Vrefa、Vrefb和Vrefc的大小关系设定为Vrefa＞Vrefb＞Vrefc。因此，在电流调整单元43A～43C中，当电流指令电压VT变为基准电压Vrefa以下时，则电流调整单元43A的n沟道场效应晶体管46a变成导通状态。另外，当电流指令电压VT变为基准电压Vrefb以下时，则除了电流调整单元43A，还有电流调整单元43B的n沟道场效应晶体管43b变成导通状态。另外，当电流指令电压VT变为基准电压Vrefc以下时，则除了电流调整单元43A和43B，还有电流调整单元43C的n沟道场效应晶体管46c变成导通状态。因此，随着电流指令电压VT的值变小，能够阶段地(逐渐地)增加放电电流量。切换电路50由：源极与电源线Lp连接，漏极与恒流电路30的电流镜电路的第1晶体管31的栅极和第2晶体管32的漏极连接的p沟道场效应晶体管51；以及与该p沟道场效应晶体管51的栅极连接的电平转换电路52构成。电平转换电路52被输入从外部的控制装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压控制型器件的驱动电路，其驱动电压控制型器件，所述电压控制型器件的驱动电路的特征在于，包括：向所述电压控制型器件的栅极供给恒定电流，使该电压控制型器件进行导通操作的恒流电路；在所述电压控制型器件的栅极与发射极之间流出放电电流，对所述电压控制型器件进行关断操作的放电电路；根据驱动信号使所述恒流电路和所述放电电路中的一者工作，使所述电压控制型器件导通或者关断的切换电路；至少生成并输出设定所述恒流电路的输出电流的电流指令值的电流指令值生成电路；和根据由该电流指令值生成电路所生成的电流指令值，控制所述恒流电路的输出电流的电流控制电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.17 JP 2014-1469411.一种电压控制型器件的驱动电路，其驱动电压控制型器件，所述电压控制型器件的驱动电路的特征在于，包括：向所述电压控制型器件的栅极供给恒定电流，使该电压控制型器件进行导通操作的恒流电路；在所述电压控制型器件的栅极与发射极之间流出放电电流，对所述电压控制型器件进行关断操作的放电电路；根据驱动信号使所述恒流电路和所述放电电路中的一者工作，使所述电压控制型器件导通或者关断的切换电路；至少生成并输出设定所述恒流电路的输出电流的电流指令值的电流指令值生成电路；和根据由该电流指令值生成电路所生成的电流指令值，控制所述恒流电路的输出电流的电流控制电路。2.如权利要求1所述的电压控制型器件的驱动电路，其特征在于：所述电流指令值生成电路包括：有别于所述恒流电路而另外设置的恒流电源；和从该恒流电源被供给恒定电流的一个电阻元件或者选择性地被供给该恒定电流的多个电阻元件。3.如权利要求2所述的电压控制型器件的驱动电路，其特征在于：所述一个电阻元件或者所述多个电阻元件形成于形成所述电压控制型器件的芯片内。4.如权利要求1所述的电压控制型器件的驱动电路，其特征在于：所述放电电...

【专利技术属性】
技术研发人员：森贵浩，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP