负载驱动装置制造方法及图纸

负载驱动装置对在针对负载的供电路径上并联地设置的多个栅极驱动功率元件(2、3、3a、3b)进行驱动。上述负载驱动装置具备：第一导通驱动电路(5、5a)，对作为多个功率元件中的一个功率元件的第一功率元件(2)进行导通驱动；第二导通驱动电路(6)，对多个功率元件中的除了第一功率元件以外的其它第二功率元件(3、3a、3b)进行导通驱动；电流检测电路(10)，至少检测第一功率元件的电流；以及控制电路(4)，进行控制，使得在由第一导通驱动电路将栅极电压以第一变化率施加来使第一功率元件导通，之后，以电流检测电路未检测出第一功率元件的过电流为条件，由第二导通驱动电路将栅极电压以大于第一变化率的第二变化率施加来使第二功率元件导通。

Load driving device

The load driving device drives a plurality of gate drive power elements (2, 3, 3a, 3b) arranged in parallel on the power supply path for the load. The above load driving device is equipped with a first pass drive circuit (5, 5a), conducting a conduction drive for a power element (2) as a power element in a plurality of power elements; a second pass drive circuit (6), and other second power elements (3, 3a, 3b) other than the first power element (3, 3a, 3b). The current detection circuit (10), at least detecting the current of the first power element, and the control circuit (4), is controlled so that the first power element is applied in the first pass drive circuit to apply the first change rate to make the first power element open, and then the overpower of the first power element is not detected by the current detection circuit. The flow is conditional, and the second gate drive circuit applies the gate voltage to a second change rate greater than the first change rate to enable the second power element to be connected.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负载驱动装置关联申请的相互参照本申请基于2015年9月29日申请的日本专利申请号2015-191244号，在此引用其记载内容。
本公开涉及一种负载驱动装置。
技术介绍
作为对栅极驱动功率元件进行驱动的负载驱动电路，例如在对IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)进行驱动的栅极驱动电路中存在对为了流通大电流而将多个功率元件并联连接而成的负载进行驱动的栅极驱动电路。在这种栅极驱动电路中，当同时驱动多个功率元件时导通时的浪涌电流大，因此有时采用不是同时进行驱动而是错开定时地进行驱动的方式。另外，此时，在过电流流过先导通的功率元件时，判定为是异常状态来停止对其它功率元件的通电，从而能够防止导致过电流破坏。然而，在以往的负载驱动电路中，有时后导通的功率元件的导通电流变大，并不是降低了电流损耗的电路。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-249509号公报
技术实现思路
本公开的目的在于，提供一种负载驱动装置，即使在对并联设置在向负载供电的供电路径上的多个栅极驱动功率元件分开地进行驱动的情况下，也能够尽可能抑制开关损耗。本公开的第一方式所涉及的负载驱动装置，对并联设置在向负载供电的供电路径上的多个栅极驱动功率元件进行驱动。上述的负载驱动装置具备：第一导通驱动电路，对多个功率元件中的一个功率元件即第一功率元件进行导通驱动；第二导通驱动电路，对多个功率元件中的除了第一功率元件以外的其它第二功率元件进行导通驱动；电流检测电路，至少检测第一功率元件的电流；以及控制电路，进行控制，使得在由第一导通驱动电路以第一变化率施加栅极电压来使第一功率元件导通之后，以电流检测电路未检测出第一功率元件的过电流为条件，由第二导通驱动电路以大于第一变化率的第二变化率施加栅极电压来使第二功率元件导通。本公开的第二方式所涉及的负载驱动装置，对并联设置在向负载供电的供电路径上的多个栅极驱动功率元件进行驱动。上述的负载驱动装置具备：第一截止驱动电路，对多个功率元件中的一个功率元件即第一功率元件进行截止驱动；第二截止驱动电路，对多个功率元件中的除了第一功率元件以外的其它第二功率元件进行截止驱动；检测电路，至少检测第一功率元件或第二功率元件的过电流；以及控制电路，进行控制，使得在使第一功率元件和第二功率元件导通的状态下，在由检测电路检测出功率元件的过电流时、或者驱动成截止状态时，由第二截止驱动电路以第一变化率施加栅极电压来使第二功率元件截止，之后由第一截止驱动电路以小于第一变化率的第二变化率施加栅极电压来使第一功率元件截止。通过采用上述结构，在通过控制电路使第一和第二功率元件进行导通动作的情况下，在由第一导通驱动电路使第一功率元件导通之后，以电流检测电路未检测出第一功率元件的过电流为条件，由第二导通驱动电路以大于第一变化率的第二变化率施加栅极电压来使第二功率元件导通。在该情况下，根据先导通的第一功率元件的栅极电压的变化率而确定第一功率元件的端子电压的电压变化率和输出电流的变化率。因此，根据第一功率元件的噪声、浪涌以及特性的限制来决定了栅极电压的第一变化率(dvg1/dt)。另一方面，对于后导通的第二功率元件，设置成了在端子电压稳定之后使栅极导通，因此不影响开关动作。因而，能够使第二功率元件以降低导通电压来降低导通损耗的方式导通，栅极电压的第二变化率(dvg2/dt)不需要考虑如第一功率元件那样的决定要件，为了降低导通电压，从导通指定起尽可能早地导通，从而能够降低导通损耗。其结果，在对第一功率元件和第二功率元件各自分别驱动时，能够降低第一功率元件的噪声、浪涌等，且能够降低第二功率元件的导通损耗来进行动作。附图说明关于本公开的上述目的及其它目的、特征、优点会通过参照附图并下述的详细的描述会变得更明确。在图中：图1是表示第一实施方式的基本的电气结构图。图2是具体的电气结构图。图3是各部的信号和电压的时序图。图4是过电流检测时的各部的信号和电压的时序图。图5是表示第二实施方式的电气结构图。图6是表示第三实施方式的电气结构图。图7是表示第四实施方式的电气结构图。图8是各部的信号和电压的时序图。图9是表示第五实施方式的电气结构图。图10是各部的信号和电压的时序图。具体实施方式(第一实施方式)<基本结构>下面，关于本公开的第一实施方式，参照图1～图4来进行说明。在该实施方式中，示出了应用于负载驱动装置1对将作为多个栅极驱动功率元件的2个IGBT2、3并联连接而成的负载进行驱动的结构的情况下的例子。在此，IGBT2被设置为第一功率元件，IGBT3被设置为第二功率元件。另外，IGBT3的电流能力高于IGBT2的电流能力。图1表示第一实施方式的基本结构，负载驱动装置1构成为对2个IGBT2、3各自分别进行驱动。控制电路4针对从外部接受的控制信号，输出IGBT2、3的导通截止驱动的驱动信号。向IGBT2、3提供栅极信号的电路是针对导通、截止分别设置的。设置有对IGBT2和3提供栅极导通信号的第一导通驱动电路5和第二导通驱动电路6，设置有提供栅极截止信号的第一截止驱动电路7和第二截止驱动电路8。另外，对于IGBT2，由电流检测器9检测发射极电流，由过电流检测电路10判定该检测信号是否为过电流。在上述结构中，控制电路4当从外部被提供控制信号Sg时，向第一导通驱动电路5输出H(高)电平的第一栅极导通信号Sg1on，向第一栅极截止驱动电路7输出L(低)电平的第一栅极截止信号Sg1off，以使IGBT2先导通。此时，第一导通驱动电路5对于IGBT2的栅极，将栅极电压的上升率(dv/dt)1设定为小于后述的使IGBT3导通时的栅极电压的上升率(dv/dt)2。此时的上升率(dv/dt)1相当于第一变化率。IGBT2其栅极电压Vg1以上升率(dv/dt)1逐渐上升，在中途的米勒(Miller)期间内持续固定电压，之后以上升率(dv/dt)1上升来被施加规定的栅极电压。由此，IGBT2转变为导通状态。接着，在IGBT2转变为导通状态而发射极电流开始流动时，在由电流检测器9检测的电流处于正常的范围的情况下，控制电路4向第二导通驱动电路6输出H电平的第二栅极导通信号Sg2on，向第二栅极截止驱动电路8输出L电平的第二栅极截止信号Sg2off，以使IGBT3导通。在IGBT2导通的状态下，IGBT3的集电极-发射极间的电压变得与IGBT2的导通电压相等，处于稳定的状态。第二导通驱动电路6对IGBT3的栅极以作为第二上升率的栅极电压的上升率(dv/dt)2来施加栅极电压Vg2。IGBT3其栅极电压Vg2急速地上升而转变为导通状态。由此，针对先导通的IGBT2，能够通过使栅极电压Vg1以第一变化率上升来降低开关损耗。另外，如果在IGBT2导通的时间点处于不流过过电流的正常的状态，则接着通过对IGBT3的栅极以第二变化率施加栅极电压Vg2来使其急速地导通，从而能够降低导通损耗。此外，如果在IGBT2先导通的时间点处于流过过电流的异常状态，则不使IGBT3导通，使IGBT2截止，从而抑制导致破坏。<第一实施方式的具体结构>图2是将图1示出的基本结构示为具体的负载驱动电路11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负载驱动装置，对并联设置在向负载供电的供电路径上的多个栅极驱动功率元件(2、3、3a、3b)进行驱动，具备：第一导通驱动电路(5、5a)，对所述多个功率元件中的一个功率元件即第一功率元件(2)进行导通驱动；第二导通驱动电路(6)，对所述多个功率元件中的除了所述第一功率元件以外的其它第二功率元件(3、3a、3b)进行导通驱动；电流检测电路(10)，至少检测所述第一功率元件的电流；以及控制电路(4)，进行控制，使得在由所述第一导通驱动电路以第一变化率施加栅极电压来使所述第一功率元件导通之后，以所述电流检测电路未检测出所述第一功率元件的过电流为条件，由所述第二导通驱动电路以大于所述第一变化率的第二变化率施加栅极电压来使所述第二功率元件导通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.29 JP 2015-1912441.一种负载驱动装置，对并联设置在向负载供电的供电路径上的多个栅极驱动功率元件(2、3、3a、3b)进行驱动，具备：第一导通驱动电路(5、5a)，对所述多个功率元件中的一个功率元件即第一功率元件(2)进行导通驱动；第二导通驱动电路(6)，对所述多个功率元件中的除了所述第一功率元件以外的其它第二功率元件(3、3a、3b)进行导通驱动；电流检测电路(10)，至少检测所述第一功率元件的电流；以及控制电路(4)，进行控制，使得在由所述第一导通驱动电路以第一变化率施加栅极电压来使所述第一功率元件导通之后，以所述电流检测电路未检测出所述第一功率元件的过电流为条件，由所述第二导通驱动电路以大于所述第一变化率的第二变化率施加栅极电压来使所述第二功率元件导通。2.根据权利要求1所述的负载驱动装置，其中，所述第一导通驱动电路(5a)构成为通过恒流驱动来施加对所述第一功率元件施加的栅极电压，所述第二导通驱动电路(6)构成为通过恒压驱动来施加对所述第二功率元件施加的栅极电压。3.一种负载驱动装置，对并联设置在向负载供电的供电路径上的多个栅极驱动功率元件(2、3、3a、3b)进行驱动，...

【专利技术属性】
技术研发人员：千田康隆，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP