System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 驱动电路以及电力变换装置制造方法及图纸_技高网

驱动电路以及电力变换装置制造方法及图纸

技术编号:40513900 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-01 13:30
提供能够用低成本的结构根据与一般的IGBT同样的PWM信号对CG‑IGBT的集电极栅极进行驱动的驱动电路以及具备其的电力变换装置。一种驱动电路,驱动集电极栅极控制IGBT,该集电极栅极控制IGBT是具备发射极、集电极、作为发射极侧的栅极的发射极栅极、以及作为集电极侧的栅极的集电极栅极的IGBT,其中,驱动电路具有对发射极侧的栅极进行驱动的第1栅极驱动器、以及对集电极侧的栅极进行驱动的第2栅极驱动器,向第1栅极驱动器和第2栅极驱动器输入相同的驱动指令信号,并且第2栅极驱动器具有被输入基于所述驱动指令信号的信号的高耐压二极管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及驱动电路以及电力变换装置


技术介绍

1、绝缘栅双极晶体管(igbt)例如被用于具有电感性的负载的逆变器电路。

2、一般的igbt具有将电压切断或者使电流导通的集电极端子和发射极端子、以及对igbt的切断状态和导通状态进行控制的栅极端子。

3、为了降低igbt导通时的电阻,有效的是向漂移层高密度地注入载流子来促进传导率调制。另一方面,在高密度地注入载流子时,从导通状态转移到切断状态的截止切换动作的速度变慢,存在截止损失增加这样的缺点,导通损失的降低和截止损失的降低处于折衷的关系。

4、近年来,作为用于改善该折衷关系的一个手段,公开了对集电极部追加n型mosfet(nmos)构造、而且具有用于对集电极部的nmos进行控制的集电极栅极端子的集电极栅极控制igbt(cg-igbt,参照下述非专利文献1)、集电极栅极控制反向导通igbt(cg-rc-igbt,参照下述非专利文献2)。

5、如非专利文献1那样,cg-igbt也有时被称为bc-igbt(back-gate-controlledigbt,背栅控制igbt)。另外,如非专利文献2那样,集电极栅极(cg)也有时被称为atg(anodetrench gate,阳极沟槽栅)。

6、rc-igbt(反向导通igbt)是指内置有能够使电流与igbt反向地导通的二极管构造的igbt,如果是通常的igbt则为了回流而需要反并联地连接二极管,但在使用rc-igbt时具有不需要反并联二极管这样的优点。根据下述非专利文献2和我们的实验结果,通过使集电极栅极比以往的栅极的断开(off)稍微(例如1μs程度)提前地接通(on),从而能够动态地降低igbt中的载流子密度来降低截止损失。

7、在本说明书中,关于集电极栅极控制igbt(cg-igbt),设为表示具备发射极、集电极、作为发射极侧的栅极的发射极栅极(以往的栅极)、以及作为集电极侧的栅极的集电极栅极的igbt的概念来进行说明。另外,设为作为集电极栅极控制igbt(cg-igbt)的一种而包括集电极栅极控制反向导通igbt(cg-rc-igbt)来进行说明。

8、现有技术文献

9、非专利文献1:t.saraya,k.itou,t.takakura,m.fukui,s.suzuki,k.takeuchi,m.tsukuda,k.satoh,t.matsudai,k.kakushima,t.hoshii,k.tsutsui,h.iwai,a.ogura,w.saito,s.nishizawa,i.omura,h.ohashi,t.hiramoto,“3.3kv back-gate-controlledigbt(bc-igbt)using manufacturable double-side process technology”,iedm2020pp.iedm20-87-iedm20-90.

10、非专利文献2:j.wei,x.luo,g.deng,t.sun,c.wang,k.zhu,w.cui,z.wang,z.li,and b.zhang,“ultrafast and low-turn-off loss lateral iegt with a mos-controlled shorted anode”,ieee transactions on electron devices,vol.66pp.533-538(2019).


技术实现思路

1、然而,在上述非专利文献1以及非专利文献2中,除了以往的栅极以外还需要新控制集电极栅极,存在控制变得复杂这样的课题。另外,在cg-igbt为切断状态下,需要使集电极栅极电位也与集电极电位一起上升,所以需要确保与以往的栅极驱动电路绝缘。如果使用绝缘型的dcdc转换器则能够使输入信号和向集电极栅极的输出绝缘,但存在部件件数变多而成本变高这样的课题。

2、因此,需要一种栅极驱动电路,根据一般的互补的pwm信号,不仅能够驱动以往的栅极,而且还能够驱动集电极栅极。

3、本专利技术是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,提供一种能够用低成本的结构根据与一般的igbt同样的pwm信号来驱动cg-igbt的集电极栅极的驱动电路以及具备该驱动电路的电力变换装置。

4、用于解决上述课题的本专利技术的一个形态是一种驱动电路,驱动集电极栅极控制igbt,该集电极栅极控制igbt是具备发射极、集电极、作为发射极侧的栅极的发射极栅极、以及作为集电极侧的栅极的集电极栅极的igbt,其中,驱动电路具有对发射极侧的栅极进行驱动的第1栅极驱动器、以及对集电极侧的栅极进行驱动的第2栅极驱动器,向第1栅极驱动器和第2栅极驱动器输入基于相同的驱动指令信号的信号,并且第2栅极驱动器具有被输入驱动指令信号的高耐压二极管。

5、本专利技术的更具体的结构记载在权利要求书中。

6、根据本专利技术,能够提供能够用低成本的结构根据与一般的igbt同样的pwm信号来驱动cg-igbt的集电极栅极的驱动电路以及具备该驱动电路的电力变换装置。

7、上述以外的课题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明而会变得清楚。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种驱动电路,驱动集电极栅极控制IGBT,该集电极栅极控制IGBT是具备发射极、集电极、作为发射极侧的栅极的发射极栅极、以及作为集电极侧的栅极的集电极栅极的IGBT,所述驱动电路的特征在于,

2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动电路,其特征在于,

5.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动电路,其特征在于,

6.根据权利要求1至3中的任意一项所述的驱动电路,其特征在于,

7.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,

8.一种电力变换装置,其特征在于,具备:

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种驱动电路,驱动集电极栅极控制igbt,该集电极栅极控制igbt是具备发射极、集电极、作为发射极侧的栅极的发射极栅极、以及作为集电极侧的栅极的集电极栅极的igbt,所述驱动电路的特征在于,

2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,

...

【专利技术属性】
技术研发人员:谷和树原贤志
申请(专利权)人:株式会社日立功率半导体
类型:发明
国别省市:

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