用于驱动电压驱动型元件的驱动装置制造方法及图纸

技术编号:7307421 阅读:167 留言:0更新日期:2012-05-02 20:56
一种用于驱动电压驱动型元件的驱动装置,其具备第1连接部、第2连接部、开关元件以及控制部。第1连接部被构成为,与电压驱动型元件的栅极电阻部相连接。第2连接部被构成为,与驱动电源相连接。开关元件中,第1输入输出端子被连接在第1连接部上,第2输入输出端子被连接在第2连接部上。控制部被连接在开关元件的控制端子上,并对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。控制部具有:误差放大器、参照电源以及开关。误差放大器的一个输入端子被连接在参照电源上,另一个输入端子被连接在第1连接部上,输出端子被连接在开关元件的控制端子上。开关的一端被连接在第2连接部上,另一端被连接在开关元件的控制端子上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于驱动电压驱动型元件的驱动装置
技术介绍
电压驱动型元件是一种能够用驱动电压来发挥特定功能的元件,其被广泛地应用于各种用途。在电压驱动型元件的一个示例中,已知一种具备绝缘栅的电压驱动型开关元件。电压驱动型开关元件为,根据被供给至绝缘栅的栅极电压(驱动电压的一个示例)而对电流值进行控制的元件,其例如被应用于将直流电压转换为交流电压的逆变器装置中。在电压驱动型开关元件的一个示例中,列举了包括IGBTansulated Gate Bipolar Transistor 绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET (Metal Oxide semiconductor Field Effect Transisitor :金属氧化物半导体场效应管)的功率半导体开关元件。为了对这种电压驱动型元件供给驱动电压,在电压驱动型元件上连接有驱动装置。驱动装置被构成为,对供给至电压驱动型元件的驱动电压进行控制。例如,驱动装置能够根据用于指示电压驱动型元件的导通、断开的控制信号来控制驱动电压。驱动装置还能够根据表示电压驱动型元件的驱动状态的信号、或者表示外部环境状态的信号,而对驱动电压进行控制。在这种驱动装置中,期待开发出一种能够生成高精度的驱动电压的技术。当在驱动装置中所生成的驱动电压的精度较低时,则必须要考虑其驱动电压的精度而对电压驱动型元件的驱动条件进行设定。因此,在驱动电压的精度较低时,则无法用最佳的条件来驱动电压驱动型元件。其结果为,将会发生例如电压驱动型元件的浪涌电压的增大、或者电压驱动型元件的电力损失的恶化等问题。在日本特开2006-3M963号公报中,公开了能够生成高精度驱动电压的驱动装置的一个示例。该驱动装置具备第1连接部、第2连接部、开关元件、控制部。第1连接部被构成为,与电压驱动型元件的栅极电阻部相连接。第2连接部被构成为,与驱动电源相连接。 开关元件的输出端子被连接在第1连接部上,而输入端子被连接在第2连接部上。控制部被连接在开关元件的控制端子,并对输入开关元件的电压进行控制。该驱动装置的控制部的特征在于,对开关元件的输出电压进行反馈控制。具体而言,驱动装置的控制部被构成为,将开关元件的输出电压与高精度的参照电压进行比较,并根据该比较结果而对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。由此,使得开关元件的输出电压被维持于所希望的值,从而第1连接部被供给高精度的驱动电压。由于电压驱动型元件的栅极电阻部中被供给高精度的驱动电压,因而能够高精度地控制电压型驱动元件。由于该驱动装置能够生成高精度的驱动电压,因而能够在多种用途中提供有效的结果。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是,有时需要更高精度的驱动电压。在日本特开2006-3M963号公报的驱动装置中,用于切换控制部的导通/断开的开关用的晶体管,被配置在开关元件的输出端子与第1连接部之间。因此,在该驱动装置中,被供给至第1连接部的驱动电压的大小为,从开关元件的输出电压减去由开关用的晶体管的电压降所引起的电压所得的值。一般情况下,已知晶体管的通态电阻在各个元件上的误差较大。因此,在该驱动装置中,即使通过反馈控制而使开关元件的输出电压被高精度地控制,但由于依赖于开关用的晶体管的通态电阻的误差从而开关用的晶体管的电压降会产生误差,从而导致被供给至第1连接部的驱动电压也会产生误差。在本申请说明书中所公开的技术的目的在于,提供一种生成高精度的驱动电压的驱动装置。用于解决课题的办法在本申请说明书中所公开的驱动装置中,其特征在于,用于切换控制部的导通/ 断开的开关,被配置在开关元件的控制端子与第2连接部之间。因此,在本说明书中所公开的驱动装置被构成为,能够直接对第1连接部的电压进行反馈控制。由此,由于被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压本身被进行反馈控制,因而被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压被高精度地控制。附图说明图1表示逆变器装置的基本结构。图2表示第1实施例的驱动装置的基本结构。图3表示第2实施例的驱动装置的基本结构。图4表示第3实施例的驱动装置的基本结构。图5表示第4实施例的驱动装置的基本结构。图6(A)表示第1驱动信号的时序图。图6(B)表示电流调节信号的时序图。图 6(C)表示第1连接部的电压与电压驱动型元件的绝缘栅的电压。图7表示第5实施例的驱动装置的基本结构。图8(A)表示第1驱动信号的时序图。图8(B)表示分压调节信号的时序图。图 8(C)表示第1连接部的电压与电压驱动型元件的绝缘栅的电压。具体实施例方式在本说明书中所公开的驱动装置,被应用于驱动电压驱动型元件。在这里,电压驱动型元件为,能够利用驱动电压而发挥特定功能的元件。电压驱动型元件可以是具有绝缘栅的电压驱动型开关元件,尤其可以是功率半导体开关元件。功率半导体开关元件中包括IGBT、M0SFET、闸流晶体管。驱动装置具备第1连接部、第2连接部、开关元件以及控制部。第1连接部被构成为,与电压驱动型元件的栅极电阻部相连接。第2连接部被构成为, 与驱动电源相连接。在驱动电源的一个示例中,包括变压器型的电源。开关元件中,第1输入输出端子被连接在第1连接部上,第2输入输出端子被连接在第2连接部上。在开关元件的一个示例中,包括具有绝缘栅的电压驱动型开关元件。在开关元件中,优选使用开关速度较快的元件。因此,在开关元件中,优选使用M0SFET。控制部被连接在开关元件的控制端子上,并对输入至开关元件的控制端子的电压进行控制。控制部具有误差放大器、参照电源以及开关。误差放大器的一个输入端子被连接在参照电源上,另一个输入端子被连接在第1连接部上,输出端子被连接在开关元件的控制端子上。优选为,误差放大器被构成为, 对两个输入端子之间的误差进行放大并输出。作为一个示例,误差放大器中包括运算放大器。此外,作为另一个示例,在误差放大器中,包括由A/D转换器、数字信号处理电路、以及 D/A转换器构成的电路。开关的一端被连接在第2连接部上,另一端被连接在开关元件的控制端子上。当开关断开时,由于开关元件的第2输入输出端子与控制端子为短路,因而开关元件为断开。因此,当开关断开时,将停止向电压驱动型元件供给驱动电压。另一方面,当开关导通时,则开关元件成为导通,从而将进行向电压驱动型元件的驱动电压的供给。在该驱动装置中,用于切换控制部的导通/断开的开关被配置在,第2连接部与开关元件的控制端子之间。因此,在该驱动装置中,采用了能够直接对第1连接部的电压进行反馈控制的结构。由此,由于被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压本身被反馈控制,从而使被供给至电压驱动型元件的栅极电阻部的驱动电压被高精度地控制。在本申请说明书中所公开的驱动装置中,也可以构成为,开关以与电压驱动型元件的接通同步的方式而导通。在这里所称的“同步”,在典型意义上包括,在电压驱动型元件或驱动装置所要求的控制精度的范围内时间完全一致的情况。而且,根据共通的信号而进行动作时的情况,也包括在这里所称的“同步”中。例如,用于指示开关的开闭的信号与用于指示电压驱动型元件的接通的信号为共通时的情况,也包括在这里所称的“同步”中,只要是在信号共通的情况下,即使开关开闭的正时与电压驱动型元件接通的正时不一致,也被包括在这里所称的“同步”中。电压驱动型元本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:早稻仓真树
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:

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