绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路制造技术

防止绝缘栅型功率半导体元件的稳态损耗加剧。栅极驱动电路(2)具有：NchMOSFET(4)，其使所述绝缘栅型功率半导体元件(1)导通；PchMOSFET(5)，其使所述绝缘栅型功率半导体元件(1)截止；控制电路(6)，其通过将正电压(8b)施加于所述NchMOSFET(4)的栅电极而使所述NchMOSFET(4)导通，通过将负电压(9)施加于所述PchMOSFET(5)的栅电极而使所述PchMOSFET(5)导通；以及电源体(7)，其将负电压(9)施加于所述PchMOSFET(5)的漏电极和所述控制电路(6)的负侧电极，将正电压(8a)施加于所述NchMOSFET(4)的漏电极，将绝对值比施加于所述NchMOSFET(4)的漏电极的正电压(8a)的绝对值大的正电压(8b)施加于所述控制电路(6)的正侧电极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路。
技术介绍
例如，专利文献1记载了绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路。该栅极驱动电路由晶体管的互补输出电路构成。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-226994号公报在绝缘栅型功率半导体元件的额定电流大的情况下，需要增大栅极驱动电路的输出电流。在该情况下，栅极驱动电路的互补输出电路有时使用MOSFET。在互补输出电路具有PchMOSFET的正侧和NchMOSFET的负侧的情况下，如果PchMOSFET与NchMOSFET同时导通，则直通电流流过PchMOSFET和NchMOSFET。与此相对，在互补输出电路具有NchMOSFET的正侧和PchMOSFET的负侧的情况下，NchMOSFET与PchMOSFET不同时导通，不流过直通电流。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在相同的正侧电源与NchMOSFET的漏电极以及栅电极连接时，在绝缘栅型功率半导体元件的栅电极与源电极之间施加从正侧电源的正电压降低NchMOSFET的栅极阈值电压后的电压。因此，绝缘栅型功率半导体元件的稳态损耗可能加剧。本专利技术是为了解决上述课题而完成的。本专利技术的目的在于提供能够防止绝缘栅型功率半导体元件的稳态损耗加剧的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路。用于解决课题的手段本专利技术的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路具有：NchMOSFET，其具有源电极、漏电极、栅电极，源电极与绝缘栅型功率半导体元件的栅电极连接，在正电压施加于漏电极的状态下正电压施加于栅电极时，所述NchMOSFET导通，由此，使所述绝缘栅型功率半导体元件导通；PchMOSFET，其具有源电极、漏电极、栅电极，源电极与所述绝缘栅型功率半导体元件的栅电极连接，在负电压施加于漏电极的状态下负电压施加于栅电极时，所述PchMOSFET导通，由此，使所述绝缘栅型功率半导体元件截止；控制电路，其具有控制电极、正侧电极、负侧电极，控制电极与所述NchMOSFET的栅电极以及所述PchMOSFET的栅电极连接，通过在正电压施加于正侧电极的状态时将该正电压施加于所述NchMOSFET的栅电极，使所述NchMOSFET导通，通过在负电压施加于负侧电极的状态时将该负电压施加于所述所述PchMOSFET的栅电极，使所述PchMOSFET导通；以及电源体，其将负电压施加于所述PchMOSFET的漏电极和所述控制电路的负侧电极，将正电压施加于所述NchMOSFET的漏电极，将绝对值比施加于所述NchMOSFET的漏电极的正电压的绝对值大的正电压施加于所述控制电路的正侧电极。专利技术的效果根据本专利技术，电源体将绝对值比施加于NchMOSFET的漏电极的正电压的绝对值大的正电压施加于控制电路的正侧电极。通过施加该正电压，在NchMOSFET的漏电极与源电极之间，电位差充分减小。因此，能够防止绝缘栅型功率半导体元件的稳态损耗加剧。附图说明图1是本专利技术的实施方式1的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路的图。图2是说明本专利技术的实施方式1的绝缘栅型功率半导体元件的特性的图。图3是本专利技术的实施方式2的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路的图。图4是本专利技术的实施方式3的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路的图。具体实施方式基于附图，对用于实施本专利技术的方式进行说明。另外，在各图中，对相同或相当的部分标注相同的标号。适当地简化或省略该部分的重复说明。实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路的图。电力转换器具有多个绝缘栅型功率半导体元件1。例如，多个绝缘栅型功率半导体分别由NchMOSFET形成。电力转换器通过多个绝缘栅型功率半导体元件1的动作将直流电力转换为交流电力。电力转换器向未图示的电机供给该交流电力。栅极驱动电路2分别与各个绝缘栅型功率半导体元件1对应地设置。栅极驱动电路2具有电阻3、NchMOSFET4、PchMOSFET5、控制电路6以及电源体7。电阻3与绝缘栅型功率半导体元件1的栅电极连接。NchMOSFET4具有源电极、漏电极以及栅电极。NchMOSFET4的源电极经由电阻3与绝缘栅型功率半导体元件1的栅电极连接。PchMOSFET5具有源电极、漏电极以及栅电极。PchMOSFET5的源电极经由电阻3与绝缘栅型功率半导体元件1的栅电极连接。控制电路6具有正侧开关元件6a和负侧开关元件6b。正侧开关元件6a具有发射极电极、集电极电极以及基极电极。正侧开关元件6a的发射极电极与NchMOSFET4的栅电极和PchMOSFET5的栅电极连接。正侧开关元件6a的发射极电极成为控制电路6的控制电极。正侧开关元件6a的集电极电极成为控制电路6的正侧电极。负侧开关元件6b的发射极电极与NchMOSFET4的栅电极和PchMOSFET5的栅电极连接。负侧开关元件6b的发射极电极成为控制电路6的控制电极。负侧开关元件6b的集电极电极成为控制电路6的负侧电极。电源体7具有正侧电源体8和负侧电源体9。正侧电源体8具有第1正侧电源8a和第2正侧电源8b。第1正侧电源8a的正侧电极与NchMOSFET4的漏电极连接。第1正侧电源8a的负侧电极与绝缘栅型功率半导体元件1的源电极连接。第2正侧电源8b的正侧电极与正侧开关元件6a的集电极电极连接。第2正侧电源8b的负侧电极与绝缘栅型功率半导体元件1的源电极连接。负侧电源体9的正侧电极与绝缘栅型功率半导体元件1的源电极连接。负侧电源体9的负侧电极与PchMOSFET5的漏电极和负侧开关元件6b的集电极电极连接。例如，负侧电源体9对PchMOSFET5的漏电极和负侧开关元件6b的集电极电极施加-15V的负电压。例如，第1正侧电源8a对NchMOSFET4的漏电极施加+15V的正电压。第2正侧电源8b对正侧开关元件6a的集电极电极施加绝对值比第1正侧电源8a施加的正电压的绝对值大的正电压。该正电压的绝对值与第1正侧电源8a施加的正电压的绝对值之差设定为比NchMOSFET4的栅极阈值电压的值大的值。例如，第2正侧电源8b对正侧开关元件6a的集电极电极施加+20V的正电压。在通过来自外部的控制使负侧开关元件6b导通时，-15V的负电压被施加于PchMOSFET5的栅电极。通过施加该负电压，PchMOSFET5导通。其结果是，负电压被施加于绝缘栅型功率半导体元件1的栅电极。其结果是，绝缘栅型功率半导体元件1截止。在通过来自外部的控制使正侧开关元件6a导通时，+20V的正电压被施加于NchMOSFET4的栅电极。通过施加该正电压，NchMOSFET4导通。此时，正电压被施加于NchMOSFET4的栅电极与源电极之间。该正电压为从施加于NchMOSFET4的栅电极的+20V减去施加于漏电极的+15V而得到的+5V。此时，在NchMOSFET4的漏电极与源电极之间，电位差充分减小。其结果是，+15V的正电压被施加于绝缘栅型功率半导体元件1的栅电极与源电极之间。此时，NchMOSFET4的栅极阈值电压的偏差不会造成影响。接下来，使用图2说明将绝缘栅型功率半导体元件1设为NchMOSFET时的特性。图2是说明本专利技术的实施方式1的绝缘栅型功率半导体元件的特性的图。图2中，Vgs表示绝缘栅型功率半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路，该栅极驱动电路具有：NchMOSFET，其具有源电极、漏电极、栅电极，源电极与绝缘栅型功率半导体元件的栅电极连接，在正电压施加于漏电极的状态下正电压施加于栅电极时，所述NchMOSFET导通，由此，使所述绝缘栅型功率半导体元件导通；PchMOSFET，其具有源电极、漏电极、栅电极，源电极与所述绝缘栅型功率半导体元件的栅电极连接，在负电压施加于漏电极的状态下负电压施加于栅电极时，所述PchMOSFET导通，由此，使所述绝缘栅型功率半导体元件截止；控制电路，其具有控制电极、正侧电极、负侧电极，控制电极与所述NchMOSFET的栅电极以及所述PchMOSFET的栅电极连接，通过在正电压施加于正侧电极的状态时将该正电压施加于所述NchMOSFET的栅电极，使所述NchMOSFET导通，通过在负电压施加于负侧电极的状态时将该负电压施加于所述所述PchMOSFET的栅电极，使所述PchMOSFET导通；以及电源体，其将负电压施加于所述PchMOSFET的漏电极和所述控制电路的负侧电极，将正电压施加于所述NchMOSFET的漏电极，将绝对值比施加于所述NchMOSFET的漏电极的正电压的绝对值大的正电压施加于所述控制电路的正侧电极。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路，该栅极驱动电路具有：NchMOSFET，其具有源电极、漏电极、栅电极，源电极与绝缘栅型功率半导体元件的栅电极连接，在正电压施加于漏电极的状态下正电压施加于栅电极时，所述NchMOSFET导通，由此，使所述绝缘栅型功率半导体元件导通；PchMOSFET，其具有源电极、漏电极、栅电极，源电极与所述绝缘栅型功率半导体元件的栅电极连接，在负电压施加于漏电极的状态下负电压施加于栅电极时，所述PchMOSFET导通，由此，使所述绝缘栅型功率半导体元件截止；控制电路，其具有控制电极、正侧电极、负侧电极，控制电极与所述NchMOSFET的栅电极以及所述PchMOSFET的栅电极连接，通过在正电压施加于正侧电极的状态时将该正电压施加于所述NchMOSFET的栅电极，使所述NchMOSFET导通，通过在负电压施加于负侧电极的状态时将该负电压施加于所述所述PchMOSFET的栅电极，使所述PchMOSFET导通；以及电源体，其将负电压施加于所述PchMOSFET的漏电极和所述控制电路的负侧电极，将正电压施加于所述NchMOSFET的漏电极，将绝对值比施加于所述NchMOSFET的漏电极的正电压的绝对值大的正电压施加于所述控制电路的正侧电极。2.根据权利要求1所述的绝缘栅型功率半导体元件的栅极驱动电路，其中，所述电源体具有：第1正侧电源，其具有与所述所述NchMOSFET的漏电极连接的正侧电极以及与所述绝缘栅型功率半导体元件的源电极连接的负侧电极，将正电压施加于所述NchMOSFET的漏电极；以及第2正侧电源，其具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：大津一宏，石川纯一郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP