[发明专利]半导体元件的驱动方法及驱动装置以及电力变换装置

说明书

半导体元件通过依照驱动控制信号(Ssw)控制栅电压而进行接通断开控制。在依照驱动控制信号(Ssw)驱动半导体元件的栅时，通过在栅电压(Vg)的密勒期间(200)的开始后的第1时刻(t1)，使驱动信号(Sdr)从“1”变化为“0”，相比于从开通动作的开始时刻(ts)至第1时刻(t1)的期间，栅驱动能力临时地降低。进而，通过在与密勒期间(200)的结束对应的第2时刻(t2)，使驱动信号(Sdr)从“0”变化为“1”，栅驱动能力上升。

技术领域

本发明涉及半导体元件的驱动方法及驱动装置以及电力变换装置，更特定而言涉及用于使电压驱动型的半导体元件接通断开的技术。

背景技术

为了以MOS-FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)以及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)为代表的电压驱动型的半导体元件的开关动作，应用根据接通断开控制信号使半导体元件的栅进行充放电的驱动装置。

已知在这样的开关动作时，在半导体元件的电力损耗(所谓开关损耗)的大小与半导体元件产生的电磁噪声的大小之间存在折中的关系。即，如果为了减小开关损耗而提高栅的充放电速度，则电磁噪声变大，另一方面，如果为了减小电磁噪声而降低栅的充放电速度，则开关损耗变大。

在半导体元件的驱动装置中，期望改善该折中，实现更低损耗并且更低噪声下的半导体元件的驱动。

在日本特开2012-147492号公报(专利文献1)中，公开了在半导体元件的开通时，在栅电压的密勒期间(Miller period)内的预定定时以后的期间中，相比于该预定定时以前的期间，使用于栅充电的驱动装置的输出电压降低的结构。

另外，在日本特开2013-179390号公报(专利文献2)中，记载了在使用电荷泵电路对栅进行充电的结构中，在半导体元件的关断时，在栅电压的密勒期间的结束前的预定定时使电荷泵电路的电容器放电的控制，从而降低该预定定时以后的栅的放电速度的控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-147492号公报

专利文献2：日本特开2013-179390号公报

发明内容

在专利文献1以及2中，在半导体元件的开关动作的后半存在的密勒期间内的预定定时以后，使栅的充放电速度降低即使半导体元件的驱动能力降低，从而谋求抑制电磁噪声。

然而，在专利文献1以及2中，在从使半导体元件的驱动能力降低至半导体元件的开关(接通或者断开)完全结束的期间中，半导体元件的驱动能力原样地维持为降低。因此，半导体元件的开关所需的时间变长，所以担心开关损耗增加。其结果，担心无法充分地改善开关损耗以及电磁噪声的折中。

另外，一般而言，在开通时产生比关断时大的电磁噪声，对此，在专利文献2中，无法抑制在开通时产生的电磁噪声。

本发明是为了解决这样的问题而做出的，本发明的目的在于，不增大半导体元件的开关动作时的电力损耗而抑制电磁噪声。

在本发明的某个方案中，用于依照驱动控制信号使半导体元件接通断开的半导体元件的驱动方法具备：在依照驱动控制信号驱动半导体元件的栅时，在栅电压的密勒期间开始后的第1时间点，相比于驱动开始时间点至第1时间点的第1期间使驱动能力降低的步骤；以及在与密勒期间的结束对应的第2时间点，相比于密勒期间内的第1时间点以后的第2期间使驱动能力上升的步骤。