驱动电路及逆变器装置制造方法及图纸

目的在于得到能够实现高速动作的驱动电路及逆变器装置。本发明专利技术涉及的驱动电路具有：第1驱动部，其对逆变器电路的上桥臂的通断进行控制；第2驱动部，其对逆变器电路的下桥臂的通断进行控制；第1开关元件，其具有与向第1驱动部供给的电源连接的第1端子、与向第2驱动部供给的电源连接的第2端子、控制端子；升压电路，其对在下桥臂为接通状态时是高电平、在下桥臂为断开状态时是低电平的控制信号进行升压而使第1开关元件接通；第2开关元件，其在控制信号为高电平时使控制端子与升压电路之间导通，在控制信号为低电平时将控制端子与升压电路之间断开；以及第1开关部，其在控制信号为低电平时将控制端子与接地用端子短接。低电平时将控制端子与接地用端子短接。低电平时将控制端子与接地用端子短接。

【技术实现步骤摘要】
驱动电路及逆变器装置


[0001]本专利技术涉及驱动电路及逆变器装置。

技术介绍

[0002]在专利文献1中公开了用于在半桥开关电路中使用的自举二极管模拟电路。半桥开关电路具有在负载节点处以图腾柱构造的形式彼此连接的晶体管和用于对这些晶体管进行驱动的驱动电路。另外，半桥开关电路具有用于向高压侧的驱动电路供给电力的自举电容器。
[0003]自举二极管模拟电路具有LDMOS晶体管。LDMOS晶体管具有栅极、背栅、源极以及漏极。LDMOS晶体管的漏极与高压侧供给节点耦合，源极与低压侧供给节点耦合。在LDMOS晶体管的栅极电耦合有栅极控制电路。在LDMOS晶体管的背栅电耦合有动态背栅偏置电路。动态背栅偏置电路能够以在LDMOS接通时，将接近LDMOS晶体管的漏极的电压但稍低的电压施加于背栅，使背栅动态地偏置的方式而进行动作。
[0004]专利文献1：日本特表2007
‑
513543号公报
[0005]在专利文献1中，通过将与LDMOS晶体管的栅极连接的电容器的两端电压设为0V而实现LDMOS晶体管的向断开状态的转变。在该结构中，在LDMOS晶体管的向接通状态的转变时，需要对电容器从0V开始进行充电。因此，向接通状态的转变有可能耗费时间。

技术实现思路

[0006]本专利技术就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于，得到能够实现高速动作的驱动电路及逆变器装置。
[0007]本专利技术涉及的驱动电路具有：第1驱动部，其对逆变器电路的上桥臂的通断进行控制；第2驱动部，其对该逆变器电路的下桥臂的通断进行控制；第1开关元件，其具有第1端子、第2端子和对该第1端子与该第2端子之间的通断进行控制的控制端子，该第1端子与向该第1驱动部供给的电源连接，该第2端子与向该第2驱动部供给的电源连接；升压电路，其通过对在该下桥臂为接通状态时是高电平、在该下桥臂为断开状态时是低电平的控制信号进行升压，供给至该控制端子，从而使该第1开关元件接通；第2开关元件，其连接于该控制端子与该升压电路之间，在该控制信号为该高电平时使该控制端子与该升压电路之间导通，在该控制信号为该低电平时将该控制端子与该升压电路之间断开；以及第1开关部，其在该控制信号为该高电平时将该控制端子与接地用端子之间断开，在该控制信号为该低电平时将该控制端子与该接地用端子短接，如果该第1开关元件接通，则电流从向该第2驱动部供给的电源流动至向该第1驱动部供给的电源，向该第1驱动部供给的电源被充电。
[0008]本专利技术涉及的逆变器装置具有：逆变器电路，其具有上桥臂和下桥臂；驱动电路；以及第1电源，其连接于该上桥臂与该下桥臂的连接点和该驱动电路之间，该驱动电路具有：第1驱动部，其被供给该第1电源而对该上桥臂的通断进行控制；第2驱动部，其被供给第2电源而对该下桥臂的通断进行控制；第1开关元件，其具有第1端子、第2端子和对该第1端
子与该第2端子之间的通断进行控制的控制端子，该第1端子与该第1电源连接，该第2端子与该第2电源连接；升压电路，其通过对在该下桥臂为接通状态时是高电平、在该下桥臂为断开状态时是低电平的控制信号进行升压，供给至该控制端子，从而使该第1开关元件接通；第2开关元件，其连接于该控制端子与该升压电路之间，在该控制信号为该高电平时使该控制端子与该升压电路之间导通，在该控制信号为该低电平时将该控制端子与该升压电路之间断开；以及第1开关部，其在该控制信号为该高电平时将该控制端子与接地用端子之间断开，在该控制信号为该低电平时将该控制端子与该接地用端子短接，如果该第1开关元件接通，则电流从该第2电源流向该第1电源，该第1电源被充电。
[0009]专利技术的效果
[0010]在本专利技术涉及的驱动电路及逆变器装置中，设置将升压电路与第1开关元件的控制端子断开的第2开关元件。因此，能够在向升压电路积蓄了电荷的状态下使第1开关元件断开。因此，能够使第1开关元件的向接通状态的转变高速化，能够实现高速动作。
附图说明
[0011]图1是表示实施方式1涉及的逆变器装置的结构的图。
[0012]图2是表示实施方式1涉及的逆变器装置的波形的图。
[0013]图3是表示实施方式1涉及的驱动电路的结构的图。
[0014]图4是对实施方式1涉及的背栅偏置电路的结构进行说明的图。
[0015]图5是表示第1对比例涉及的逆变器装置的结构的图。
[0016]图6是表示第2对比例涉及的逆变器装置的结构的图。
[0017]图7是表示第3对比例涉及的逆变器装置的结构的图。
[0018]图8是表示第3对比例涉及的驱动电路的结构的图。
[0019]图9是表示第3对比例涉及的逆变器装置的波形的图。
[0020]图10是对第3对比例涉及的驱动电路的动作进行说明的图。
[0021]图11是表示实施方式1涉及的驱动电路的波形的图。
[0022]图12是表示实施方式1的变形例涉及的驱动电路的结构的图。
[0023]图13是表示实施方式2涉及的驱动电路的结构的图。
[0024]图14是LDMOS晶体管即第1开关元件的剖视图。
[0025]图15是实施方式2涉及的第1开关元件的剖视图。
[0026]图16是表示实施方式3涉及的驱动电路的结构的图。
[0027]图17是对实施方式3涉及的升压电路的功能进行说明的图。
[0028]图18是对实施方式3涉及的钳位电路和计时器电路的功能进行说明的图。
[0029]图19是表示实施方式4涉及的驱动电路的结构的图。
[0030]图20是表示实施方式4涉及的VS电位检测电路的一个例子的图。
[0031]图21是表示实施方式4涉及的VS电位检测电路的变形例的图。
[0032]图22是表示实施方式5涉及的驱动电路的结构的图。
[0033]图23是表示实施方式6涉及的驱动电路的结构的图。
[0034]图24是表示实施方式6涉及的驱动电路的波形的图。
具体实施方式
[0035]参照附图，对各本实施方式涉及的驱动电路及逆变器装置进行说明。对相同或者相应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复说明。另外，以下，在提及连接的情况下，包含电连接。
[0036]实施方式1.
[0037]图1是表示实施方式1涉及的逆变器装置1的结构的图。逆变器装置1具有逆变器电路80、驱动电路100和电源VB。
[0038]逆变器电路80具有上桥臂81和与上桥臂81串联连接的下桥臂82。上桥臂81和下桥臂82各自具有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等开关元件和续流二极管。在上桥臂81与下桥臂82的连接点处连接负载90。
[0039]驱动电路100对逆变器电路80进行驱动。驱动电路100也称为HVIC(High Voltage IC)。驱动电路100具有信号控制部23、对上桥臂81的通断进行控制的第1驱动部21和对下桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电路，其特征在于，具有：第1驱动部，其对逆变器电路的上桥臂的通断进行控制；第2驱动部，其对所述逆变器电路的下桥臂的通断进行控制；第1开关元件，其具有第1端子、第2端子和对所述第1端子与所述第2端子之间的通断进行控制的控制端子，所述第1端子与向所述第1驱动部供给的电源连接，所述第2端子与向所述第2驱动部供给的电源连接；升压电路，其通过对在所述下桥臂为接通状态时是高电平、在所述下桥臂为断开状态时是低电平的控制信号进行升压，供给至所述控制端子，从而使所述第1开关元件接通；第2开关元件，其连接于所述控制端子与所述升压电路之间，在所述控制信号为所述高电平时使所述控制端子与所述升压电路之间导通，在所述控制信号为所述低电平时将所述控制端子与所述升压电路之间断开；以及第1开关部，其在所述控制信号为所述高电平时将所述控制端子与接地用端子之间断开，在所述控制信号为所述低电平时将所述控制端子与所述接地用端子短接，如果所述第1开关元件接通，则电流从向所述第2驱动部供给的电源流动至向所述第1驱动部供给的电源，向所述第1驱动部供给的电源被充电。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述第2驱动部根据低压侧控制信号而对所述下桥臂的通断进行控制，所述控制信号与所述低压侧控制信号同步。3.根据权利要求1或2所述的驱动电路，其特征在于，具有背栅偏置电路，所述第1开关元件是在背栅连接有所述背栅偏置电路的LDMOS晶体管。4.根据权利要求1或2所述的驱动电路，其特征在于，所述第1开关元件具有：第1导电型的半导体层；第2导电型的第1半导体区域，其与所述第1端子电连接，形成于所述半导体层的表面；所述第1导电型的第2半导体区域，其在所述半导体层的所述表面与所述第1半导体区域相邻地形成；所述第2导电型的第3半导体区域，其与所述第2端子电连接，形成于所述第2半导体区域的表面；以及背栅电极，其电连接至所述第2半导体区域中的与所述第3半导体区域分离的区域，与接地用端子电连接，所述控制端子经由栅极绝缘膜而连接至所述第3半导体区域与所述第1半导体区域之间的沟道区域，所述第2端子与所述背栅电极之间的耐压比向所述第2驱动部供给的电源的电压大。5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述升压电路具有第1升压电路和对与所述第1升压电路反相的信号进行升压的第2升压电路。6.根据权利要求1至5中任一项所述的驱动电路，其特征在于，具有将从所述升压电路向所述控制端子供给的电压控制为小于或等于预先确定的阈
值电压的钳位电路。7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，具有计时器电路，如果所述钳位电路检测到从所述升压电路向所述控制端子供给的电压已达到所述阈值电压，则该计时器电路以预先确定的时间使所述升压电路的升压动作停止。8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动电路，其特征在于，具有：电压检测电路，其在所述上桥臂与所述下桥臂之间的连接点的电压小于或等于预先确定的值时，输出使能信号；以及运算电路，所述第2驱动部根据低压侧控制信号而对所述下桥臂的通断进行控制，所述运算电路以在所述低压侧控制信号为高电平或者存在所述使能信号的输入时成为高电平，在所述低压侧控制信号为低电平并且没有所述使能信号的输入时成为低电平的方式，输出所述控制信号。9.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动电路，其特征在于，具有：电压检测电路，其在向所...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野升平，山本晃央，羽野光隆，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：