反相器电路制造技术

本发明专利技术公开了一种可抑制高压侧开关元件截止时产生的负的电涌电压的反相器电路。反相器电路具备串联连接于电源电位Ｖｃｃ与ＧＮＤ电位之间的ＩＧＢＴ３、４；和分别控制ＩＧＢＴ３、４的驱动用的ＨＶＩＣ１和ＬＶＩＣ２。另外，反相器电路具备电容器５、二极管６和电阻７。电容器５连接于ＶＳ端子与ＧＮＤ电位之间。二极管６在ＶＳ端子与ＧＮＤ电位之间，按从ＧＮＤ电位向ＶＳ端子正向流过的电流的极性，串联连接于电容器５上。电阻７并联连接于电容器５上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种反相器电路。
技术介绍
通常，反相器电路具备串联连接于电源电位与GND电位之间的高压侧开关元件和低压侧开关元件；和分别控制高压侧开关元件和低压侧开关元件的驱动的高压侧驱动电路和低压侧驱动电路。另外，现有的关于反相器电路的技术公开于下述的专利文献1-4中。专利文献1特开2003-178895号公报专利文献2特开平9-219977号公报专利文献3特开平10-42575号公报专利文献4国际公开第01/59918号文件但是，现有的反相器电路中存在以下问题。反相器电路在高压侧开关元件截止时，变为反并联连接于低压侧开关元件上的FWD(下臂(arm)FWD)的回流模式。此时，在反相器电路的输出端子产生作为高压侧开关元件的截止di/dt与下臂FWD的回流环电感的积所得到的负的电涌(surge)电压。若该电涌电压为规定值以上，则成为高压侧驱动电路的破坏和误操作的原因。因为开关电流越大，电涌电压也越大，所以难以实现反相器电路的大电流化。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题而作出，其目的在于得到一种抑制在高压侧开关元件截止时产生的负的电涌电压的反相器电路。根据第1专利技术，一种反相器电路，具备串联连接于电源电位与GND电位之间的高压侧开关元件和低压侧开关元件；高压侧驱动电路，具有连接于所述高压侧开关元件的电流流出端子上、提供高电位侧内部电路的基准电位的端子；连接于所述VS端子与所述GND电位之间的电容器；二极管，在所述VS端子与所述GND电位之间，按从所述GND电位向所述VS电位正向流过的电流的极性，串联连接于所述电容器上；和并联连接于所述二极管和所述电容器至少之一上的电阻。根据第2专利技术，一种反相器电路，具备串联连接于电源电位与GND电位之间的高压侧开关元件和低压侧开关元件；高压侧驱动电路，具有连接于所述GND电位上、提供低电位侧内部电路的基准电位的端子；和二极管，按从所述COM端子向所述GND电位正向流过的电流的极性，连接于所述COM端子与所述GND电位之间。根据第3专利技术，一种反相器电路，具备串联连接于电源电位与GND电位之间的高压侧开关元件和低压侧开关元件；高压侧驱动电路，具有经自益电路(bootstrap)电源电容器连接于所述高压侧开关元件的电流流出端子上的端子；和二极管，在所述电流流出端子与所述VDB端子之间，按从所述电流流出端子向所述VDB端子正向流过的电流的极性，串联连接于所述自益电路电源电容器上。根据第1-第3专利技术，可抑制高压侧开关元件截止时产生的负的电涌电压。附图说明图1是表示根据本专利技术实施方式1的反相器电路结构的电路图。图2是示意表示HVIC的内部结构的电路图。图3是与图1对应、表示根据本专利技术实施方式1的变形例的反相器电路结构的电路图。图4是表示根据本专利技术实施方式2的反相器电路结构的电路图。图5是表示在将二极管连接于HVIC的COM端子上的状态下、图2所示的电平移位电路的内部结构的电路图。图6是与图4对应、表示根据本专利技术实施方式3的反相器电路结构的电路图。图7是与图4或图6对应、表示根据本专利技术实施方式4的反相器电路结构的电路图。图8是与图4或图6对应、表示根据本专利技术实施方式5的反相器电路结构的电路图。图9是与图4对应、表示根据本专利技术实施方式6的反相器电路的第1结构的电路图。图10是与图6对应、表示根据本专利技术实施方式6的反相器电路的第2结构的电路图。图11是与图6对应、表示根据本专利技术实施方式6的反相器电路的第3结构的电路图。图12是与图6对应、表示根据本专利技术实施方式6的反相器电路的第4结构的电路图。图13是表示根据本专利技术实施方式7的反相器电路结构的电路图。图14是表示在将二极管连接于HVIC的VDB端子上的状态下、图2所示的电平移位电路的内部结构的电路图。具体实施例方式实施方式1图1是表示根据本专利技术实施方式1的反相器电路结构的电路图。图1中，仅示出多相(通常为3相)反相器电路中的1相的电路结构。另外，图1中，仅抽取表示反相器电路中、主要与本专利技术相关的部分。反相器电路具备串联连接于电源电位Vcc与GND电位之间的IGBT3(高压侧开关元件)和IGBT4(低压侧开关元件)；和分别控制IGBT3、4的驱动用的HVIC1(高压侧驱动电路)和LVIC2(低压侧驱动电路)。图2是示意表示HVIC1的内部结构的电路图。如图2所示，HVIC1具有输入电路、单步电路、电平移位电路、控制电源下降保护电路和驱动电路。图2中所示的HVIC1的内部结构与在后述的实施方式2-7中也一样。参照图1、2，HVIC1具备Vcc端子、PIN端子、COM端子、VDB端子、HO端子和VS端子。从外部连接的15V左右的控制电源VD向Vcc端子提供HVIC1的低电位侧内部电路(图2中所示的输入电路和单步电路)的驱动功率。从外部连接的微机向PIN端子施加输入信号。COM端子是提供低电位侧内部电路的基准电位的端子，连接于GND电位上。VDB端子经自益电路电源电容器100连接于IGBT3的发射极(电流流出端子)上。HO端子连接于IGBT3的栅极上。VS端子是提供高电位侧内部电路(图2中所示的控制电源下降保护电路和驱动电路)的基准电位的端子，连接于IGBT3的发射极上。参照图1，反相器电路具备自益电路电源电容器100。自益电路电源电容器100在IGBT4接通状态下由控制电源VD充电，在IGBT3接通状态下，经VDB端子向HVIC1提供高电位侧内部电路的驱动功率。另外，反相器电路具备电容器5、二极管6和电阻7。电容器5连接于VS端子与GND电位之间。二极管6在VS端子与GND电位之间，按从GND电位向VS端子正向流过的电流的极性，串联连接于电容器5上。电阻7并联连接于电容器5上。若向HVIC1的PIN端子施加导通信号(High电平的信号)，则IGBT3导通，流过图1所示的电流I1。之后，若向PIN端子施加截止信号(Low电平的信号)，则IGBT3截止，此时，流过图1所示的电流I2。在流过电流I2的瞬间，产生作为IGBT3的截止di/dt与图1中粗线所示部分布线的电感的积所得到的负的电涌电压。如
技术介绍
说明中所述，过大的电涌电压是HVIC1的破坏或误操作的原因。但是，根据本实施方式1的反相器电路，可通过串联连接于VS端子与GND电位之间的电容器5和二极管6来抑制电涌电压，并且，因为不流过直流电流，所以可用廉价的电容器5和二极管6来构成。另外，因为可用电阻7来放电产生电涌电压并充电到电容器5的电荷，所以可避免电容器5的电涌吸收效应下降。图3是与图1对应、表示根据本专利技术实施方式1的变形例的反相器电路结构的电路图。图1中，将电阻7并联连接于电容器5上，但如图3所示，也可将电阻8并联连接于二极管6上。或者，配置电阻7、8两者。通过图3所示的反相器电路，也可得到与图1所示的反相器电路一样的效果。实施方式2图4是表示根据本专利技术实施方式2的反相器电路结构的电路图。图4中，仅示出多相反相器电路中的1相的电路结构。另外，图4中，仅抽取表示反相器电路中、主要与本专利技术相关的部分。在根据本实施方式2的反相器电路中，作为抑制导致IGBT3的截止的电涌电压的元件，代替图1所示的电容器5、二极管6和电阻7，配置二极管10。二极管10与HVIC1、LVIC2和IGBT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反相器电路，具备：串联连接于电源电位与ＧＮＤ电位之间的高压侧开关元件（３）和低压侧开关元件（４）；高压侧驱动电路（１），具有连接于所述高压侧开关元件的电流流出端子上的、提供高电位侧内部电路的基准电位的端子（ＶＳ端子）；　 　连接于所述ＶＳ端子与所述ＧＮＤ电位之间的电容器（５）；二极管（６），在所述ＶＳ端子与所述ＧＮＤ电位之间，以从所述ＧＮＤ电位向所述ＶＳ电位正向流过的电流的极性，串联连接于所述电容器上；和并联连接于所述二极管和所述电容器至 少之一上的电阻（７、８）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩上徹，濑尾护，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]