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公開番号2024155282
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069887
出願日2023-04-21
発明の名称駆動回路装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 1/08 20060101AFI20241024BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】ロバスト性を向上させつつ、スイッチング素子のスイッチング損失を増加させずに、スイッチング素子のサージ電圧を抑制することができる駆動回路装置を提供する。
【解決手段】駆動回路装置1は、スイッチング素子2のゲート端子Gに接続された可変ゲート抵抗回路5と、スイッチング素子2におけるソース端子Sとドレイン端子Dとの間の端子間電圧の電圧変化を検出する微分回路8と、微分回路8により端子間電圧の規定量以上の電圧変化が検出されたときに、可変ゲート抵抗回路5のゲート抵抗の抵抗値が小さくなるように可変ゲート抵抗回路5を制御する比較回路9とを備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
制御端子に供給される電気信号により第１端子と第２端子との間の電流が制御されるスイッチング素子を駆動する駆動回路装置において、
前記制御端子に接続された可変抵抗回路と、
前記第１端子と前記第２端子との間の端子間電圧の電圧変化を検出する電圧変化検出回路と、
前記電圧変化検出回路により前記端子間電圧の規定量以上の電圧変化が検出されたときに、前記可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値が小さくなるように前記可変抵抗回路を制御する制御回路とを備える駆動回路装置。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記電圧変化検出回路は、前記端子間電圧を微分することで、前記端子間電圧の電圧変化を検出する微分回路を有する請求項１記載の駆動回路装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記微分回路の出力電圧を予め決められた閾値と比較し、前記微分回路の出力電圧と前記閾値との比較結果に応じた切替信号を前記可変抵抗回路に出力する比較回路を有する請求項２記載の駆動回路装置。
【請求項４】
前記比較回路は、前記微分回路の出力電圧が第１閾値以上である場合と、前記微分回路の出力電圧が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以下である場合とにおいて、前記切替信号として前記可変抵抗の抵抗値を小さくするための信号を前記可変抵抗回路に出力する請求項３記載の駆動回路装置。
【請求項５】
前記電圧変化検出回路は、前記端子間電圧を下げるように分圧する分圧回路を更に有し、
前記微分回路は、前記分圧回路の出力電圧を微分する請求項２～４の何れか一項記載の駆動回路装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の駆動回路装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の駆動回路装置は、駆動用電源の正極に接続された第１トランジスタと、駆動用電源の負極に接続された第２トランジスタと、第１トランジスタ及び第２トランジスタのソース端子と電圧駆動素子のゲート端子との間に接続されたゲート抵抗と、第１トランジスタ及び第２トランジスタのゲート端子に接続された抵抗と、第２トランジスタのドレイン端子と抵抗との間に接続されたコンデンサとを備えている。このような構成により、サージ電圧を抑制しつつ、スイッチング損失の低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１８４４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、電圧駆動素子（スイッチング素子）を流れる電流の変化を電流経路の寄生インダクタンスにより検出し、負荷電流が大きいときのみ、ゲート抵抗を大きくしている。しかし、寄生インダクタンスに流れる電流を微小な電圧として検出するため、バラツキやノイズに対するロバスト性の影響が懸念される可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、ロバスト性を向上させつつ、スイッチング素子のスイッチング損失を増加させずに、スイッチング素子のサージ電圧を抑制することができる駆動回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、制御端子に供給される電気信号により第１端子と第２端子との間の電流が制御されるスイッチング素子を駆動する駆動回路装置において、制御端子に接続された可変抵抗回路と、第１端子と第２端子との間の端子間電圧の電圧変化を検出する電圧変化検出回路と、電圧変化検出回路により端子間電圧の規定量以上の電圧変化が検出されたときに、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値が小さくなるように可変抵抗回路を制御する制御回路とを備える。
【０００７】
このような駆動回路装置においては、スイッチング素子における第１端子と第２端子との間の端子間電圧の規定量以上の電圧変化が検出されると、スイッチング素子の制御端子に接続された可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値が小さくなるように可変抵抗回路が制御される。このように端子間電圧の規定量以上の電圧変化がある期間では、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値が小さくなるため、スイッチング素子のスイッチング損失が低減される。従って、スイッチング素子のサージ電圧を抑制するために、端子間電圧の規定量以上の電圧変化がない期間において、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値を大きくすることができる。つまり、端子間電圧の規定量以上の電圧変化がある期間において、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値を小さくすることで、端子間電圧の規定量以上の電圧変化がない期間におけるスイッチング損失の増加分を許容することができる。このように端子間電圧の規定量以上の電圧変化がない期間では、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値を大きくすることで、スイッチング素子のサージ電圧が抑制される。これにより、スイッチング素子のスイッチング損失を増加させずに、スイッチング素子のサージ電圧を抑制することができる。また、スイッチング素子における第１端子と第２端子との間の端子間電圧を検出することにより、十分な検出電圧が得られる。これにより、バラツキやノイズに対するロバスト性を向上させることができる。
【０００８】
電圧変化検出回路は、端子間電圧を微分することで、端子間電圧の電圧変化を検出する微分回路を有してもよい。このように微分回路により端子間電圧を微分することにより、簡単な回路構成で端子間電圧の電圧変化を検出することができる。
【０００９】
制御回路は、微分回路の出力電圧を予め決められた閾値と比較し、微分回路の出力電圧と閾値との比較結果に応じた切替信号を可変抵抗回路に出力する比較回路を有してもよい。このように比較回路により微分回路の出力電圧を閾値と比較することにより、簡単な回路構成で可変抵抗回路を制御することができる。
【００１０】
比較回路は、微分回路の出力電圧が第１閾値以上である場合と、微分回路の出力電圧が第１閾値よりも小さい第２閾値以下である場合とにおいて、切替信号として可変抵抗の抵抗値を小さくするための信号を可変抵抗回路に出力してもよい。このような構成では、スイッチング素子のターンオフ時には、スイッチング素子の端子間電圧の傾きが正となるため、微分回路の出力電圧が大きくなる。この場合、微分回路の出力電圧が第１閾値以上であるときに、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値が小さくなる。一方、スイッチング素子のターンオン時には、スイッチング素子の端子間電圧の傾きが負となるため、微分回路の出力電圧が小さくなる。この場合、微分回路の出力電圧が第２閾値以下であるときに、可変抵抗回路の可変抵抗の抵抗値が小さくなる。
（【００１１】以降は省略されています）

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