开关元件的驱动装置具备：驱动电路(2)，连接在元件驱动用电源与电路接地之间，向驱动用开关元件(5)输出驱动信号；电容器(6)，连接在基准接地与电路接地之间，所述基准接地与驱动用开关元件的电位基准侧导通端子连接；以及调节器(3)，为了使电容器达到规定的端子电压而进行充放电工作。调节器在端子电压超过上限值的情况下进行放电工作，在端子电压低于下限值的情况下进行充电工作。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】开关元件的驱动装置关联申请的相互参照本申请基于2015年6月17日申请的日本专利申请2015-122003号主张优先权，在此通过参照而援引其记载内容。
本公开涉及一种驱动装置，该驱动装置连接在元件驱动用电源与电路接地之间，向驱动用开关元件输出驱动信号。
技术介绍
对于一部分电压驱动型的半导体元件，需要在将其切断时对作为导通控制端子的例如栅极施加负电压。例如，专利文献1公开了如下结构：通过利用放大器7控制半导体开关元件4a的发射极电位，由此对开关元件4a的发射极、栅极间施加正负极性的电压。另外，专利文献2公开了如下结构：通过利用电容器21、22的串联电路将驱动电源电压分压，将分压出的电位施加于IGBT2的发射极，由此相同地施加正负极性的电压。专利文献1:JP2012－90435A专利文献2:JP2010－226835A
技术实现思路
在专利文献1的结构中，由于每当为了将开关元件4a接通切断而对栅极进行充放电时，从电源经由放大器7而引出充电电流，或者将放电电流从栅极经由放大器7向接地流出，因此消耗电流增加。另外，在专利文献2的结构中，由于每当对栅极进行充放电时，电容器的两端电压变化，为了弥补该电压变化而恒电压电路30对电容器21、22进行充放电，因此消耗电流依然增加。本公开的目的在于提供一种开关元件的驱动装置，该开关元件的驱动装置能够减少消耗电流并对开关元件的导通控制端子施加两极性的电压。本公开的一个例子涉及的开关元件的驱动装置具备：驱动电路，连接在元件驱动用电源与电路接地之间，向驱动用开关元件输出驱动信号；电容器，连接在基准接地与电路接地之间，所述基准接地与驱动用开关元件的电位基准侧导通端子连接；以及调节器，为了使电容器达到规定的端子电压而进行充放电工作。调节器在端子电压超过上限值的情况下进行放电工作，在端子电压低于下限值的情况下进行充电工作。根据该结构，当向驱动装置接入电源时，由于调节器在超过下限值之前一直对电容器进行初始充电，因此电路接地形成相对于基准接地只低电容器的端子电压的电位。例如，若基准接地为0V，则电路接地为负电位。驱动电路在将驱动用开关元件接通的情况下对该元件的导通控制端子进行充电，但此时流动的充电电流也经由电位基准侧导通端子对电容器进行充电。另外，驱动电路在将驱动用开关元件切断的情况下从导通控制端子放电，但此时流动的放电电流也经由电位基准侧导通端子从电容器放电。此时，驱动电路能够将导通控制端子驱动为负电位，能够防止驱动用开关元件的自启动。并且，由于与驱动电路进行驱动用开关元件的接通切断驱动相伴的、电荷相对于所述电容器的充放电基本相互平衡，因此电容器的端子电压变动也在恒定的范围内。因此，只要根据电容器的容量与驱动用开关元件所具有的容量之间的关系适当设定电容器的容量，则能够将所述端子电压变动收容在调节器中设定的上限值以下且下限值以上的电压范围内。由于所述电压范围相当于调节器不工作的OFF区域，因此只要驱动电路进行驱动用开关元件的接通切断驱动，调节器就不会进行充放电工作，不会消耗电流。并且，在因其他重要因素而产生超过所述电压范围的端子电压的变动的情况下，调节器工作，对电容器进行充放电，因此与以往相比能够减少消耗电流。附图说明本专利技术的上述及其他目的、特征、优点通过参照附图进行的下述详细说明而进一步得以明确。图1是示出第1实施方式的驱动装置的电结构的图。图2是与现有结构一并示出的工作时间图。图3是示出第2实施方式的驱动装置的电结构的图。图4是利用其他控制电路产生迅速充电的情况下的工作时间图。图5是利用其他控制电路产生迅速放电的情况下的工作时间图。图6是利用其他控制电路产生缓慢且持续的充电的情况下的工作时间图。图7是利用其他控制电路产生缓慢且持续的放电的情况下的工作时间图。图8是示出第3实施方式的驱动装置的电结构的图。图9是利用其他控制电路产生迅速充电的情况下的工作时间图。图10是利用其他控制电路产生迅速放电的情况下的工作时间图。图11是利用其他控制电路产生缓慢且持续的充电的情况下的工作时间图。图12是利用其他控制电路产生缓慢且持续的放电的情况下的工作时间图。图13是示出第4实施方式的驱动装置的电结构的图。图14是利用其他控制电路产生迅速充电的情况下的工作时间图。图15是利用其他控制电路产生迅速放电的情况下的工作时间图。图16是利用其他控制电路产生缓慢且持续的充电的情况下的工作时间图。图17是利用其他控制电路产生缓慢且持续的放电的情况下的工作时间图。图18是示出第5实施方式的驱动装置的电结构的图。图19是示出第6实施方式的驱动装置的电结构的图。图20是示出第7实施方式的驱动装置的电结构的图。图21是示出第8实施方式的驱动装置的电结构的图。具体实施方式(第1实施方式)如图1所示，本实施方式的驱动装置1具备相当于驱动电路的驱动部2以及带OFF区域的调节器3。以下简称为调节器3。相当于元件驱动用电源的电源4的正侧端子、负侧端子在驱动装置1的外部分别连接于驱动装置1的电源端子+B、－B。并且，驱动部2以及调节器3均连接于电源端子+B、－B之间。另外，驱动装置1具有输出端子G、基准接地端子PGND以及电路接地端子ICGND。作为驱动用开关元件的N沟道MOSFET5的源极连接于端子PGND，栅极连接于端子G。并且，相当于电位基准侧导通端子的所述源极连接于基准接地。具体而言，虽未图示，FET5的漏极例如连接于将负荷或FET5作为下臂的情况下成为上臂的FET的源极等。电容器6在驱动装置1的外部连接于连接端子PGND与端子ICGND之间。调节器3的电源输出端子连接于端子PGND，调节器3进行电容器6的充放电。向调节器3施加基准电压VthH、VthL，前者相当于上限值，后者相当于下限值。以下，称作上限电压VthH、下限电压VthL。调节器3在电容器6的端子电压VN低于下限电压VthL时对电容器6进行充电，在端子电压VN高于上限电压VthH时对电容器6进行放电。即，VthL≤VN≤VthH的电压范围设定为调节器3不进行电容器6的充放电工作时的OFF区域。驱动部2在根据从外部输入的驱动控制信号而接通FET5的情况下，将作为导通控制端子的栅极的电位设为电源4的电压电平。所述电压电平例如是以电路接地电平为基准的15V。另外，驱动部2在将FET5切断的情况下，将栅极的电位设为端子ICGND的电路接地电平。接下来，说明本实施方式的作用。如图1示出三个电流路径那样，当向驱动装置1接入电源4时，调节器3利用电流路径(1)对电容器6进行充电，将端子电压VN设为5V。其结果是，若基准接地的电位为0V，则电路接地的电位为－5V。驱动部2在将FET5接通的情况下，利用电源4通过电流路径(2)对FET5的栅极、源极间进行充电，但此时，连接在所述源极与端子ICGND之间的电容器6也被充电。另外，驱动部2在将FET5切断的情况下，利用端子ICGND、电容器6以及源极的电流路径(3)使FET5的栅极放电。即，驱动部2使FET5的栅极电位变化为±5V的电平而驱动FET5接通、切断。如图2所示，每当使FET5开/关时，栅极电流Ig沿充电方向/放电方向流动。与本实施方式不同，在使用无OFF区域的设定的调节器的现有结构的情况下，每当栅极电流Ig流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种开关元件的驱动装置，具备：驱动电路(2)，连接在元件驱动用电源与电路接地之间，向驱动用开关元件(5)输出驱动信号；电容器(6)，连接在基准接地与所述电路接地之间，所述基准接地与所述驱动用开关元件的电位基准侧导通端子连接；以及调节器(3、12、24、34、77)，为了使所述电容器达到规定的端子电压而进行充放电工作，所述调节器在所述端子电压超过上限值的情况下进行放电工作，在所述端子电压低于下限值的情况下进行充电工作。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.17 JP 2015-1220031.一种开关元件的驱动装置，具备：驱动电路(2)，连接在元件驱动用电源与电路接地之间，向驱动用开关元件(5)输出驱动信号；电容器(6)，连接在基准接地与所述电路接地之间，所述基准接地与所述驱动用开关元件的电位基准侧导通端子连接；以及调节器(3、12、24、34、77)，为了使所述电容器达到规定的端子电压而进行充放电工作，所述调节器在所述端子电压超过上限值的情况下进行放电工作，在所述端子电压低于下限值的情况下进行充电工作。2.根据权利要求1所述的开关元件的驱动装置，其中，所述调节器具备：对所述电容器进行充电的充电部(13)；使所述电容器放电的放电部(14)；控制所述充电部的充电控制部(15、22、32、72～74)；以及控制所述充电部的放电控制部(16、23、33、75、76)，所述充电控制部在所述端子电压低于下限值的情况下使所述充电部工作，所述放电控制部在所述端子电压超过上限值的情况下使所述放电部工作。3.根据权利要求2所述的开关元件的驱动装置，其中，所述充电控制部以及所述放电控制部由比较器(15、16)构成。4.根据权利要求3所述的开关元件的驱动装置，其中，所述比较器是带磁滞的比较器。5.根据权利要求2所述的开关元件的驱动装置，其中，所述充电控制部以及所述放电控制部由运算放大器(32、33)构成。6.根据权利要求2～5中任一项所述的开关元件的驱动装置，其中，所述充电部以及所述放电部由串联电路构成，该串联电路具备连接在所述元件驱动用电源与所述电路接地之间的正侧开关元件(13...
【专利技术属性】
技术研发人员：井上矩彦，入江将嗣，
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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