[发明专利]用于开关元件的驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于开关元件的驱动电路，特别涉及一种包括恒流控制单元的用于开关元件的驱动电路，该恒流控制单元进行恒流控制，该恒流控制用于对要被驱动的、作为压控开关元件的开关元件的开/关控制端子充以用于接通该开关元件的电荷。

背景技术

作为用于开关元件的驱动电路，提出了如由例如JP-A-2009-011049公开的、使用恒流电路对要被驱动的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的栅极进行充电的电路。通过将具有足够大的端电压的直流(DC)电压源用作电源来配置恒流电路。这旨在保持恒流控制的高可控性。恒流电路可能提高IGBT的栅极电压的上限。上限的过度提高会引起IGBT的栅极氧化膜的可靠性降低。为了避免这样的情形，基于IGBT的栅极电压，向栅极施加比DC电压源低的恒压。

然而，当通过串联连接的高电压侧开关元件和低电压侧开关元件来配置要被驱动的IGBT时，如果发生了馈通电流(feedthrough current)在IGBT中流动的异常情况，则切换到IGBT的接通状态会引起在IGBT中流动的电流的快速过度增大。这导致IGBT的栅极电压增大，从而使得在切换到恒压之前，可能有导致IGBT可靠性降低的过大电流在IGBT中流动。

发明内容

考虑到以上陈述的问题而完成了本公开内容，并且本公开内容提供一种包括恒流控制单元的用于开关元件的新的驱动电路，该恒流控制单元进行如下恒流控制：该恒流控制用于使要被驱动的、作为压控开关元件的开关元件的开/关控制端子被充以用于接通该开关元件的电荷。

根据本公开内容的示例性方面，提供了一种用于开关元件的驱动电路，该驱动电路包括：恒流控制单元，用于进行恒流控制，所述恒流控制用于对要被驱动的开关元件的开/关控制端子充以用于接通所述开关元件的电荷，所述开关元件是压控开关元件；以及限制单元，用于在充电处理时段内，在所述恒流控制开始后将所述开关元件的开/关控制端子与所述开关元件的电流流动路径的两端中的第一端之间的电压限制成参考电压达预定时段，其中，在所述充电处理时段期间所述开/关控制端子被充以所述电荷使得所述开关元件被接通。

在以上公开内容中，由于开关元件的开/关控制端子与电流流动路径中的两端的任何一端之间的电势差变大，因此能够在开关元件中流动的电流变大。由此，如果限制电势差，那么可以限制在开关元件中流动的电流。据此，在以上公开内容中，电势差被限制为参考电压。这可以避免与切换到开关元件的接通状态相关联地过大电流在开关元件中流动的情形。

在驱动电路中，所述限制单元可以基于如下条件来开始进行限制：在用于接通所述开关元件的命令的输入时刻之后，至少两个物理量与所述命令相关联地变化。

在以上公开内容中，通过多个条件来配置用于预定时段的开始的条件。与通过单个条件配置该条件相比，这可增大在判断是否满足开始条件时的抗噪性。

在驱动电路中，所述物理量可以包括所述开关元件的开/关控制端子与所述两端中的第一端之间的电压的检测值，而所述条件可以包括如下条件：所述检测值等于或大于比零大的规定值物理量可以包括开关元件的开/关控制端子与两端中的第一端之间的电压的检测值，以及条件可以包括检测值等于或大于比零大的规定值这样的条件。

在驱动电路中，所述恒流控制可以单元包括：恒流电阻器和恒流开关元件的串联连接，所述串联连接被连接在所述开/关控制端子与直流电压源之间；以及操作单元，所述操作单元操作所述开关元件的开/关控制端子，使得所述恒流电阻器上的压降量被控制到目标值，而所述物理量可以包括以下中的至少一个：所述开关元件的开/关控制端子上的电压、所述恒流电阻器的两端之间的压降量、以及所述恒流开关元件的输入端子和输出端子上的电势。

在驱动电路中，所述物理量可以包括所述开关元件(S＊#)的开/关控制端子与所述两端中的第一端之间的电压的检测值，而所述条件可以包括如下条件：所述检测值等于或小于规定值。

在驱动电路中，所述物理量可以包括所述开关元件的操作信号，而所述条件可以包括如下条件：所述操作信号变成用于接通所述开关元件的命令。

在驱动电路中，所述限制单元可以基于如下条件来开始进行限制：在用于接通所述开关元件的命令的输入时刻之后，至少两个物理量与所述命令相关联地变化。

驱动电路还可以包括：电流检测单元，用于检测在所述开关元件中流动的电流；以及禁止单元，用于在由所述电流检测单元检测到的电流等于或大于阈值电流的情况下，禁止所述限制单元在经过所述预定时段之后解除所述限制单元的限制。