开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术的开关装置具有：具备开关元件的主电路、生成用于切换开关元件的接通状态及断开状态的控制信号的控制电路、向主电路传输从控制电路输出的控制信号的第一信号线及第二信号线。第一及第二信号线的特性阻抗值(Zcd)设定在控制电路的输出阻抗值(Zab)和主电路的输入阻抗值(Zef)之间。

【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开关装置。
技术介绍
提案有涉及电力转换装置的专利技术，该电力转换装置使用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或MOS型场效应晶体管(MOSFET)等可进行高速的开关动作的开关元件(参照专利文献1)。专利文献1公开了如下的技术，即，为了解决因开关动作的高速化而产生的技术性课题，对施加于开关元件的控制端子(栅极端子)的栅极电压进行控制。专利文献1:(日本)特开平10－248237号公报专利文献1中，为了抑制高速切换造成的浪涌电压的增大，在与栅极端子连接的信号线上设置栅极电阻，抑制栅极电压的变化率使其较低。因此，开关元件的开关速度降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述课题而创立的，其目的在于，提供能较高地维持开关元件的开关速度，且降低控制信号的反射造成的振铃噪声的开关装置。本专利技术的一方式的开关装置具有：具备开关元件的主电路、生成用于切换开关元件的接通状态及断开状态的控制信号的控制电路、向主电路传输从控制电路输出的控制信号的第一信号线及第二信号线。第一及第二信号线的特性阻抗值设定在控制电路的输出阻抗值和主电路的输入阻抗值之间。附图说明图1是表示第一实施方式的开关装置的构成的示意图；图2是表示图1所示的主电路1及控制电路2的电路例以及第一及第二信号线(3、4)的特性阻抗Zcd的概念图；图3是表示第一及第二信号线(3、4)的尺寸的立体图；图4是表示第二实施方式的开关装置的构成的示意图；图5(a)是沿着图4的A－A剖切面的剖面图，图5(b)是第二实施方式的变形例的开关装置的沿着A－A剖切面的剖面图；图6是表示第三实施方式的开关装置的构成的示意图；图7(a)是沿着图6的D－D剖切面的剖面图，图7(b)是第三实施方式的变形例的开关装置的沿着D－D剖切面的剖面图；图8(a)是表示第四实施方式的开关装置的构成的示意图，图8(b)是沿着图8(a)的B－B剖切面的剖面图；图9(a)是表示第五实施方式的开关装置的构成的示意图，图9(b)是沿着图9(a)的C－C剖切面的剖面图；图10是表示第六实施方式的开关装置的构成的示意图；图11是表示图10的开关装置的在电力转换装置的应用例的电路图；图12是表示图10的开关装置的在电力转换装置的应用例的概观图；图13(a)是表示栅极电压(Vg)中出现的振铃噪声的曲线图，图13(b)是用于说明第一～第六实施方式的效果的曲线图。具体实施方式参照附图，说明本专利技术的实施方式。在附图的记载中，在相同的部分附加相同符号，并省略说明。(第一实施方式)参照图1，说明第一实施方式的开关装置的构成。开关装置具有：具备开关元件的主电路1、生成用于切换开关元件的接通状态(导通状态)及断开状态(非导通状态)的控制信号的控制电路2、向主电路1传输从控制电路2输出的控制信号的第一信号线3及第二信号线4。图1的“Zab”表示输出控制信号的控制电路2的输出阻抗值。“Zcd”表示传输控制信号的第一及第二信号线(3、4)的特性阻抗值。“Zef”表示输入控制信号的主电路1的输入阻抗值。参照图2，对主电路1及控制电路2的电路例、及各阻抗(Zab、Zcd、Zef)进行说明。主电路1所具备的开关元件11例如是含有可进行高速的开关动作的IGBT或MOSFET的半导体元件。图2例示集电极(C)、发射电极(E)及栅电极(G)的IGBT。主电路1还具备与栅电极(G)连接的第一输入端子12、及与发射电极(E)连接的第二输入端子13。主电路1作为执行开关元件11的开关动作的切换(开关)单元发挥功能。控制电路2为了控制主电路1具备的开关元件11的两种状态(接通状态及断开状态)，生成由两个电平构成的控制信号。例如，生成串联连接的两个开关元件(16、17)的连接点和一方的开关元件17的另一端子之间的电位差(电平)，并将其作为控制信号。根据开关元件(16、17)的接通/断开状态，生成电平不同的控制信号。控制电路2具备用于输出所生成的控制信号的第一输出端子14及第二输出端子15。第一输出端子14与两个开关元件(16、17)的连接点连接，第二输出端子15与一开关元件17的另一端子连接。第一输出端子14及第二输出端子15之间的电位差作为控制信号被输出。由此，控制电路2作为通过控制信号控制主电路1的开关动作的控制单元发挥功能。第一信号线3将第一输出端子14和第一输入端子12之间连接并传输控制信号。第二信号线4将第二输出端子15和第二输入端子13之间连接并传输控制信号。因此，第一及第二信号线(3、4)作为传输控制信号的传输单元发挥功能。输出控制信号的控制电路2的输出阻抗(Zab)表示第一输出端子14和第二输出端子15之间的阻抗。输入控制信号的主电路1的输入阻抗(Zef)表示第一输入端子12和第二输入端子13之间的阻抗。(控制信号的反射)下面，对控制信号的反射进行说明。作为从输出阻抗(Zab)向特性阻抗(Zcd)的行波的控制信号，在阻抗的不连续部分，其能量的一部分被反射。其反射系数(ρ1)用式(1)表示。从特性阻抗(Zcd)向输入阻抗(Zef)的行波的反射系数(ρ2)也用式(1)表示。 ρ 1 = Z c d - Z a b Z c d + Z a b ]]> ρ 1 = Z e f - Z c d Z e f + Z c d - - - ( 1 ) ]]>反射系数(ρ1、ρ2)的绝对值越大，反射的能量越增加。因此，在实施方式中，为了抑制阻抗的不连续部分的控制信号的反射，调整传输控制信号的第一及第二信号线(3、4)的特性阻抗(Zcd)的值。调整并设定传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开关装置，其特征在于，具有：主电路，其具备开关元件；控制电路，其生成用于切换所述开关元件的接通状态及断开状态的控制信号；第一信号线及第二信号线，其向所述主电路传输从所述控制电路输出的所述控制信号，传输所述控制信号的所述第一信号线及所述第二信号线的特性阻抗值，设定在输出所述控制信号的所述控制电路的输出阻抗值和输入所述控制信号的所述主电路的输入阻抗值之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.29 JP 2013-2470381.一种开关装置，其特征在于，具有：主电路，其具备开关元件；控制电路，其生成用于切换所述开关元件的接通状态及断开状态的控制信号；第一信号线及第二信号线，其向所述主电路传输从所述控制电路输出的所述控制信号，传输所述控制信号的所述第一信号线及所述第二信号线的特性阻抗值，设定在输出所述控制信号的所述控制电路的输出阻抗值和输入所述控制信号的所述主电路的输入阻抗值之间。2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，所述第一信号线及所述第二信号线各自由平行的平板构成。3.如权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述第一信号线配置于两个所述第二信号线之间。4.如权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：大久保明范，特龙农斋盖颂，秦贤太郎，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP