[发明专利]电流控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电流控制电路。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种对IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)的栅极的电位进行控制的电路。该电路具有被串联连接于IGBT的栅极与驱动电源之间的pMOS和电阻。在pMOS的栅极上连接有运算放大器。通过运算放大器而以使pMOS的漏极电压成为固定的方式对pMOS进行控制。由此，IGBT的栅极的电位上升至预定值。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO2012/014314号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1的技术中，IGBT的栅极电位的上升速度通过运算放大器的压摆率而被决定。由于运算放大器的压摆率的偏差较大，因此在专利文献1的电流控制电路中，IGBT的栅极电位的上升速度将产生偏差，从而各IGBT导通的定时会产生偏差。因此，提供一种能够在抑制由运算放大器的压摆率造成的影响的同时通过运算放大器而对开关元件的栅极电位进行控制的电流控制电路。

用于解决课题的方法

本申请的发明者们对如下的内容进行了研究，即，在对控制对象的驱动用开关元件(在上述的示例中为IGBT)的栅极进行充电时，准确地对栅极电位的上升速度进行控制从而准确地对驱动用开关元件导通的定时进行控制。在该研究的过程中发现了，在电流开始流通于驱动用开关元件中之后，通过尽可能地使栅极电位快速上升，从而能够降低驱动用开关元件的开关损耗。

因此，本说明书所公开的第一种电流控制电路具有：第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件以及第一电阻，它们被串联连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间；运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，反相输入端被输入参考电位；切换电路，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述切换电路向所述运算放大器的非反相输入端输入基于所述第一电阻的两端的电位差的值，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于所述阈值的情况下，所述切换电路向所述非反相输入端输入基于所述控制用开关元件与所述第一驱动用开关元件的所述栅极之间的路径上的电位的值。

另外，基于第一电阻的两端的电位差的值能够采用基于第一电阻的两端的电位差而计算出的值。例如，可以使用第一电阻的两端的电位差的常数倍的值。此外，在控制用开关元件与第一驱动用开关元件的栅极之间的路径上的电位可以是该路径上的任意的点的电位。此外，基于该路径上的电位的值能够采用基于该路径上的电位而计算出的值。例如，可以使用该路径上的电位的常数倍的值。

在该电流控制电路中，在对第一驱动用开关元件的栅极进行充电时，控制用开关元件通过运算放大器而被控制。在流通于第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，运算放大器以使基于第一电阻的两端的电位差的值与参考电位一致的方式而对控制用开关元件进行控制。即，运算放大器以使第一驱动用开关元件的栅极电流成为大致固定的方式而对控制用开关元件进行控制。因此，栅极电位的上升速度成为大致固定，从而能够准确地对电流开始流通于第一驱动用开关元件中的定时(即，导通的定时)进行控制。当电流开始流通于驱动用开关元件中并且流通于第一驱动用开关元件中的电流大于阈值时，运算放大器以使控制用开关元件与第一驱动用开关元件的栅极之间的路径上的电位与参考电位一致的方式而对控制用开关元件进行控制。即，运算放大器以使第一驱动用开关元件的栅极电位上升至参考电位的方式而对控制用开关元件进行控制。此时，运算放大器以按照压摆率的较快的速度使栅极电位上升。因此，能够降低在第一驱动用开关元件中产生的开关损耗。此外，由于运算放大器的压摆率的偏差较大，因而此时的栅极电位的上升速度的偏差较大。然而，由于驱动用开关元件实质上已经成为导通状态(即，电流流通的状态)，因此即使栅极电位的上升速度产生偏差也几乎不会产生问题。如此，根据该电流控制电路，能够准确地对驱动用开关元件导通的定时进行控制，并且能够降低在驱动用开关元件中产生的开关损耗。