以更简单的结构提供兼顾开关动作的高速化与输出电流的振铃抑制的驱动装置。对控制开关元件(300)的导通断开的驱动器电路(200)提供电压的驱动装置具备:主电源(10),连接于驱动器电路;第一电容器(11),与驱动器电路并联地连接于主电源,被配置成在与驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件;以及阻抗元件(13),与第一电容器及驱动器电路串联地连接于主电源,被配置成在与第一电容器及驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件。第一电容器的静电电容C
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动装置关联申请的相互参照本申请基于2014年7月10日申请的日本申请号2014-142438号,在此引用其记载内容。
本公开涉及一种对驱动开关元件的驱动器电路提供电压的驱动装置。
技术介绍
在驱动开关元件的驱动器电路中,以降低开关损耗为目的,要求更高速的开关动作。然而,如果使开关动作高速化,则产生EMI(电磁干扰)噪声、浪涌等问题。具体地说,导致在开关元件的输出电流中产生振铃(ringing)。为了消除该问题,在专利文献1中,提出了设置有电流源电路的栅极驱动电路,该电流源电路用于在使开关元件的主端子中流动的电流关断时使栅极电荷放电。另外,设置有电流调整电路,该电流调整电路根据开关元件的主端子的两端电压的上升来控制电流源电路,使栅极电荷逐渐放电。由此,能够与开关元件的制造偏差、动作条件等无关地有效地降低浪涌和关断损耗这两方。另一方面,在专利文献2中,提出了如下驱动电路:将紧接在开关元件的断开之后的栅极电荷的放电路径设为2个路径,之后,随着漏极电压的降低而自动地将路径减少为1个。在该驱动电路中,为了构建上述机构,对不具有放电机构的驱动电路附加2个MOSFET和1个单稳态多谐振荡器电路。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2008-67593号公报专利文献2:日本特开2001-45740号公报
技术实现思路
然而,上述2个专利文献中的驱动电路均对不具有放电机构的驱动电路追加了比较大规模的电路。因此,存在作为开关元件的驱动装置整体而电路规模变大的问题。除此以外,特别的电路的附加导致成本上升。本公开的目的在于以更简单的结构提供兼顾开关动作的高速化与输出电流的振铃抑制的驱动装置。根据本公开的一个方式,一种驱动装置,对控制开关元件的导通断开的驱动器电路提供电压,具备:主电源,连接于驱动器电路;第一电容器,与驱动器电路并联地连接于主电源,被配置成在与驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件;以及阻抗元件,与第一电容器及驱动器电路串联地连接于主电源,被配置成在与第一电容器及驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件。第一电容器的静电电容C1相对于开关元件的栅极电容Cgs、以及第一电容器被充分地充电的状态下的驱动器电路与阻抗元件之间的中间电位Vdr,满足数式1的关系。[数1]在开关元件断开的状态下蓄积在第一电容器中的电荷在驱动器电路开始用于使开关元件导通的动作的同时开始注入到开关元件的栅极。另一方面,随着向栅极的电荷注入而减少的第一电容器的电荷通过主电源被填补。在此,在第一电容器与主电源之间配置有具有规定的阻抗的阻抗元件。因此,从主电源向第一电容器的电荷的移动产生延迟。因此,驱动器电路与阻抗元件之间的中间电位在驱动器电路开始用于使开关元件导通的动作的同时开始减少。换言之,施加到开关元件的栅极的电压开始减少。如上,通过具有第一电容器和阻抗元件,以在驱动器电路开始用于使开关元件导通的动作的同时使驱动器电路的驱动能力下降的方式起作用。因而,在需要高速开关动作的开关元件的驱动电路中,无需如专利文献1和专利文献2那样设置用于电荷放电的比较大规模的电路,能够抑制输出电流的振铃。此外,通过满足数式1的关系,能够保持施加到开关元件的栅极的电压大于阈值电压的状态。另外,在紧接在驱动器电路开始用于使开关元件导通的动作之后,能够在栅极电位相对于驱动器电路与阻抗元件之间的中间电位Vdr至少降低了10%的状态下驱动开关元件。因而,能够施加能够驱动开关元件的最低限的栅极电位,能够在开关元件的导通时使驱动器电路中的驱动能力下降。附图说明关于本公开的上述目的以及其它目的、特征、优点通过参照附图并通过下述的详细的描述会变得更明确。图1是表示第一实施方式所涉及的驱动装置及其周边电路的电路图。图2是表示漏极电流和驱动电压的时间变化的图。具体实施方式下面,基于附图来说明本公开的实施方式。此外,在以下的各图彼此中,对彼此相同或均等的部分赋予同一符号。(第一实施方式)首先,参照图1来说明本实施方式所涉及的驱动装置的概要结构。如图1所示,该驱动装置100是用于向驱动器电路200提供电压、进而向开关元件300的栅极施加电压的电源装置。驱动器电路200基于从控制部(CNT)500输入的控制信号对开关元件300的导通断开进行控制,从而控制流过负载400的电流量。此外,设想本实施方式中的开关元件300是功率MOS晶体管。该驱动装置100具备主电源10、第一电容器11、第二电容器12以及阻抗元件(IMP)13。主电源10用于向驱动器电路200提供电压,是用于产生应该向开关元件300的栅极施加的电压的直流电源。第一电容器11与驱动器电路200并联地连接于主电源10。第一电容器11配置于紧挨在作为驱动装置100的输出端子的端子A和端子B之前的位置,第一电容器11的两端与驱动器电路200的两端不介有除了布线以外的元件而连接。第二电容器12与第一电容器11并联地连接于主电源10。第二电容器12作为用于将介于第二电容器12与主电源10之间的未图示的元件等所引起的电压的起伏平滑化的平滑电容器起作用。阻抗元件13例如是电阻器,在主电源10与第一电容器11之间与第一电容器11串联地连接于主电源10。换言之,相对于阻抗元件13,第一电容器11与驱动器电路200处于并联的关系。阻抗元件13连接于主电源10中的正极侧。此外,上述第二电容器12相对于主电源10而言处于与阻抗元件13并联连接的关系,第二电容器12与阻抗元件13之间不介有除了布线以外的元件。在本实施方式中,该驱动装置100的输出端子中的低电位侧的端子B是地(GND)。另外,将第一电容器11被充分地充电的状态下的高电位侧的端子A的电位示为Vdr。Vdr为从主电源10的两端的电压减去因阻抗元件13引起的电压降而得到的电位。驱动器电路200为导通侧开关210与断开侧开关220串联连接而成的结构,导通侧开关210的一端连接于驱动装置100的端子A,断开侧开关220的一端连接于端子B。开关元件300的栅极连接于导通侧开关210与断开侧开关220的中间点。此外,本实施方式中的导通侧开关210和断开侧开关220由MOS晶体管构成。在使开关元件300导通的情况下,控制部500输出表示使导通侧开关210导通、使断开侧开关220断开的意思的控制信号。由此,对开关元件300的栅极施加与驱动装置100的端子A相同的电压,从而开关元件300导通。另一方面,在使开关元件300断开的情况下,控制部500输出表示使导通侧开关210断开、使断开侧开关220导通的意思的控制信号。由此,开关元件300的栅极成为与驱动装置100的端子B相同的GND电位,存在于栅极的电荷被抽出而开关元件300断开。此外,第一电容器11的静电电容C1相对于开关元件300的栅极电容Cgs、开关元件300的阈值电压Vth以及上述Vdr满足数式7的关系。接着,参照图1和图2来说明本实施方式所涉及的驱动装置100的作用效果。此外,图2是专利技术人执行了电路模拟的结果的概要图。说明开关元件300从经过了断开的状态充分长的时间的状态转变为导通的状态的情况。在开关元件300断开的状态(图2中的时刻t1以前)下,如上述那样,通过控制部500,导通侧开关210被设为断开的状态,断开侧开关220被设为导通的状本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种驱动装置,对控制开关元件(300)的导通断开的驱动器电路(200)提供电压,具备:主电源(10),连接于所述驱动器电路;第一电容器(11),与所述驱动器电路并联地连接于所述主电源,被配置成在与所述驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件;以及阻抗元件(13),与所述第一电容器及所述驱动器电路串联地连接于所述主电源,被配置成在与所述第一电容器及所述驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件,所述第一电容器的静电电容C
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 JP 2014-1424381.一种驱动装置,对控制开关元件(300)的导通断开的驱动器电路(200)提供电压,具备:主电源(10),连接于所述驱动器电路;第一电容器(11),与所述驱动器电路并联地连接于所述主电源,被配置成在与所述驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件;以及阻抗元件(13),与所述第一电容器及所述驱动器电路串联地连接于所述主电源,被配置成在与所述第一电容器及所述驱动器电路之间不介有除了布线以外的元件,所述第一电容器的静电电容C1相对于所述开关元件的栅极电容Cgs、所述第一电容器被充分地充电的状态下的所述驱动器电路与所述阻抗元件之间的中间电位Vdr、以及所述开关元件的阈值电压Vth,满足数式1的关系,[数1]2.根据权利要求1所述的驱动装置,其中,所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:小宫健治,
申请(专利权)人:株式会社电装,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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