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JP6299416B2 - Drive circuit system - Google Patents

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JP6299416B2
JP6299416B2 JP2014103004A JP2014103004A JP6299416B2 JP 6299416 B2 JP6299416 B2 JP 6299416B2 JP 2014103004 A JP2014103004 A JP 2014103004A JP 2014103004 A JP2014103004 A JP 2014103004A JP 6299416 B2 JP6299416 B2 JP 6299416B2
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林  哲也
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貴之 猪狩
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Description

本発明は、駆動回路システムに関する。   The present invention relates to a drive circuit system.

従来より、スイッチング素子の誤ターンオンを抑制する駆動回路が知られている(特許文献1参照)。特許文献1は、デッドタイム時にゲートに印加する電圧を制御しながら、スイッチング素子のオンオフを制御している。   Conventionally, a drive circuit that suppresses erroneous turn-on of a switching element is known (see Patent Document 1). Patent Document 1 controls the on / off of the switching element while controlling the voltage applied to the gate during the dead time.

特開2008−278552号公報JP 2008-278552 A

しかしながら、特許文献1のように、2つのスイッチング素子のオンオフを制御する場合、一方のスイッチング素子をオンしたときに、オフ状態であるもう一方のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が急激に変動して誤ターンオンするおそれがある。   However, as in Patent Document 1, when controlling on / off of two switching elements, when one switching element is turned on, the drain-source voltage of the other switching element that is in the off state rapidly changes. May turn on accidentally.

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、オフ状態のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が変動した際の誤ターンオンを抑制することができる駆動回路システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drive circuit system capable of suppressing erroneous turn-on when the drain-source voltage of a switching element in an off state fluctuates. That is.

本発明の一態様に係る駆動回路システムは、ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有するスイッチング素子のオンオフを制御し、ゲート電極に第1電圧を印加してスイッチング素子をオフ状態に駆動し、駆動素子のオンオフを切り替えることによりゲート電極に第1電圧よりも低い第2電圧を印加する駆動回路と、スイッチング素子がオフ状態の際に、スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧を検出し、検出したスイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて駆動素子を駆動する制御装置と、第2ゲート電極、第2ドレイン電極及び第2ソース電極を有する第2スイッチング素子と、を備える。駆動回路は、駆動素子を有し、駆動素子のオンオフを切り替えることによりゲート電極に第1電圧よりも低い第2電圧を印加する第2駆動回路を有し、制御装置は、検出したスイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて駆動素子をオン状態に駆動する。第2スイッチング素子は、スイッチング素子に直列に接続される。制御装置は、スイッチング素子がオフ状態の際に第2スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出し、検出した第2スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量から、スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量を予測し、予測したスイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて駆動素子をオン状態に駆動する。
A driving circuit system according to one embodiment of the present invention controls on / off of a switching element having a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode, applies a first voltage to the gate electrode, drives the switching element to an off state, and drives A drive circuit that applies a second voltage lower than the first voltage to the gate electrode by switching on and off the element, and when the switching element is in an off state, the drain-source voltage of the switching element is detected, and the detected switching A control device that drives the drive element according to the amount of time variation of the drain-source voltage of the element, and a second switching element having a second gate electrode, a second drain electrode, and a second source electrode . The drive circuit includes a drive element, and includes a second drive circuit that applies a second voltage lower than the first voltage to the gate electrode by switching on and off of the drive element. The drive element is driven to an ON state in accordance with the amount of time change in the drain-source voltage. The second switching element is connected in series with the switching element. The control device detects the voltage value or time variation of the drain-source voltage of the second switching element when the switching element is in the OFF state, and from the detected time variation of the drain-source voltage of the second switching element. The time variation of the drain-source voltage of the switching element is predicted, and the drive element is driven to the on state according to the predicted time variation of the drain-source voltage of the switching element.

本発明によれば、オフ状態のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が変動した際の誤ターンオンを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress erroneous turn-on when the drain-source voltage of the switching element in the off state varies.

図1は、本発明の第1実施形態に係る駆動回路システムの構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a drive circuit system according to the first embodiment of the present invention. 図2(a)は、本発明の第1実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の信号波形を示したタイミングチャートである。図2(b)は、本発明の第1実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の信号波形を示したタイミングチャートである。図2(c)は、本発明の第1実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の信号波形を示したタイミングチャートである。図2(d)は、本発明の第1実施形態に係る駆動回路システムの作動時における信号発生器11の駆動信号の信号波形を示したタイミングチャートである。FIG. 2A is a timing chart showing a signal waveform of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 during operation of the drive circuit system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2B is a timing chart showing a signal waveform of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 during operation of the drive circuit system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2C is a timing chart showing a signal waveform of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 during operation of the drive circuit system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2D is a timing chart showing the signal waveform of the drive signal of the signal generator 11 when the drive circuit system according to the first embodiment of the present invention is in operation. 図3は、本発明の第2実施形態に係る駆動回路システムの構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a drive circuit system according to the second embodiment of the present invention. 図4(a)は、本発明の第2実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の信号波形を示したタイミングチャートである。図4(b)は、本発明の第2実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の信号波形を示したタイミングチャートである。FIG. 4A is a timing chart showing a signal waveform of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 during the operation of the drive circuit system according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4B is a timing chart showing a signal waveform of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 during the operation of the drive circuit system according to the second embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第3実施形態に係る駆動回路システムの構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a drive circuit system according to the third embodiment of the present invention. 図6(a)は、本発明の第3実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の信号波形を示したタイミングチャートである。図6(b)は、本発明の第3実施形態に係る駆動回路システムの作動時における信号発生器11の駆動信号の信号波形を示したタイミングチャートである。FIG. 6A is a timing chart showing a signal waveform of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 during the operation of the drive circuit system according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6B is a timing chart showing the signal waveform of the drive signal of the signal generator 11 during the operation of the drive circuit system according to the third embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

[第1の実施形態]
図1を参照して、第1実施形態に係わる駆動回路システムの構成を説明する。
駆動回路システムは、2つの駆動回路と、2つのスイッチング素子と、2つの制御装置から構成されている。より詳しくは、駆動回路システムは、ハイサイドの駆動回路1と、駆動回路1に接続されるスイッチング素子Q1及び制御装置20と、ローサイドの駆動回路2と、駆動回路2に接続されるスイッチング素子Q2及び制御装置21から構成されている。駆動回路1,2は、スイッチング素子Q1,Q2のゲート電極Gに駆動信号を出力し、スイッチング素子Q1,Q2のオンオフを制御する。
[First Embodiment]
The configuration of the drive circuit system according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
The drive circuit system includes two drive circuits, two switching elements, and two control devices. More specifically, the drive circuit system includes a high-side drive circuit 1, a switching element Q1 and a control device 20 connected to the drive circuit 1, a low-side drive circuit 2, and a switching element Q2 connected to the drive circuit 2. And a control device 21. The drive circuits 1 and 2 output a drive signal to the gate electrodes G of the switching elements Q1 and Q2, and control on / off of the switching elements Q1 and Q2.

スイッチング素子Q1,Q2は、高電位側電極であるドレイン電極D、低電位側電極であるソース電極S、及び制御電極であるゲート電極Gを有する高電圧・高電流用のパワー半導体であり、炭化珪素(SiC)やダイヤモンド(C)等のワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。また、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2は直列に接続されている。より詳しくは、スイッチング素子Q1のソース電極Sとスイッチング素子Q2のドレイン電極Dが接続されている。また、スイッチング素子Q1,Q2には負荷回路(図示省略)が接続されており、スイッチング素子Q1,Q2は、交互にオンオフすることにより、負荷の駆動を行う。なお、スイッチング素子Q1,Q2は、ユニポーラ型でもよく、バイポーラ型でもよい。   The switching elements Q1 and Q2 are high-voltage / high-current power semiconductors having a drain electrode D that is a high-potential side electrode, a source electrode S that is a low-potential side electrode, and a gate electrode G that is a control electrode. A wide band gap semiconductor such as silicon (SiC) or diamond (C) can be used. The switching element Q1 and the switching element Q2 are connected in series. More specifically, the source electrode S of the switching element Q1 and the drain electrode D of the switching element Q2 are connected. Further, a load circuit (not shown) is connected to the switching elements Q1 and Q2, and the switching elements Q1 and Q2 drive the load by alternately turning on and off. Switching elements Q1, Q2 may be unipolar or bipolar.

駆動回路1は、スイッチング素子Q1をオフ状態からオン状態に駆動するための駆動素子であるNPN型のトランジスタT1と、スイッチング素子Q1をオン状態からオフ状態に駆動するための駆動素子であるPNP型のトランジスタT2とからなるプッシュプル回路と、ダイオードD1と、ダイオードD2と、抵抗R1と、抵抗R2と、駆動電源E1と、駆動電源E2と、トランジスタT1,T2を駆動するための駆動信号を供給する信号発生器10と、トランジスタT3と、電圧可変電源E3から構成される。   The drive circuit 1 includes an NPN transistor T1 that is a drive element for driving the switching element Q1 from the off state to the on state, and a PNP type that is a drive element for driving the switching element Q1 from the on state to the off state. A push-pull circuit comprising a transistor T2, a diode D1, a diode D2, a resistor R1, a resistor R2, a drive power supply E1, a drive power supply E2, and a drive signal for driving the transistors T1 and T2. Signal generator 10, a transistor T3, and a voltage variable power source E3.

次に、駆動回路1の各構成と、スイッチング素子Q1と、制御装置20との接続関係を説明する。
駆動電源E1の正極側は、トランジスタT1のコレクタCに接続されている。トランジスタT1のエミッタEは、ダイオードD1及び抵抗R1を介してスイッチング素子Q1のゲート電極Gに接続されている。また、トランジスタT1のエミッタEは、トランジスタT2のエミッタEと接続されている。トランジスタT2のエミッタEは、ダイオードD2及び抵抗R2を介してスイッチング素子Q1のゲート電極Gに接続されている。トランジスタT3のエミッタEは、スイッチング素子Q1のゲート電極Gに接続され、トランジスタT3のコレクタCは、電圧可変電源E3の負極側に接続され、トランジスタT3のベースBは、制御装置20に接続されている。すなわち、トランジスタT3と電圧可変電源E3は、スイッチング素子Q1のゲート電極Gに対して直列に接続されている。また、制御装置20は、スイッチング素子Q1のドレイン電極D及びソース電極Sに接続されている。トランジスタT1のベースBとトランジスタT2のベースBは、信号発生器10に接続されている。また、駆動電源E1の負極側、駆動電源E2の正極側、電圧可変電源E3の正極側、及びスイッチング素子Q1のソース電極Sは、信号発生器10に接続されている。なお、制御装置20と電圧可変電源E3は、信号線によって接続されている。
Next, each configuration of the drive circuit 1, the connection relationship between the switching element Q1 and the control device 20 will be described.
The positive side of the drive power supply E1 is connected to the collector C of the transistor T1. The emitter E of the transistor T1 is connected to the gate electrode G of the switching element Q1 via the diode D1 and the resistor R1. The emitter E of the transistor T1 is connected to the emitter E of the transistor T2. The emitter E of the transistor T2 is connected to the gate electrode G of the switching element Q1 through the diode D2 and the resistor R2. The emitter E of the transistor T3 is connected to the gate electrode G of the switching element Q1, the collector C of the transistor T3 is connected to the negative side of the voltage variable power supply E3, and the base B of the transistor T3 is connected to the control device 20. Yes. That is, the transistor T3 and the voltage variable power source E3 are connected in series to the gate electrode G of the switching element Q1. The control device 20 is connected to the drain electrode D and the source electrode S of the switching element Q1. The base B of the transistor T1 and the base B of the transistor T2 are connected to the signal generator 10. Further, the negative side of the driving power source E1, the positive side of the driving power source E2, the positive side of the voltage variable power source E3, and the source electrode S of the switching element Q1 are connected to the signal generator 10. The control device 20 and the voltage variable power source E3 are connected by a signal line.

制御装置20は、電圧センサや電流センサを備えており、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1やドレイン電極Dを流れる電流を検出することができる。また、制御装置20は、トランジスタT3のベースBに駆動信号を出力して、トランジスタT3のオンオフ動作を切り替えることができる。また、制御装置20は、電圧可変電源E3から出力される電圧を高くしたり低くしたりすることができる。   The control device 20 includes a voltage sensor and a current sensor, and can detect the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 and the current flowing through the drain electrode D. In addition, the control device 20 can output a drive signal to the base B of the transistor T3 to switch the on / off operation of the transistor T3. In addition, the control device 20 can increase or decrease the voltage output from the voltage variable power supply E3.

駆動回路2は、スイッチング素子Q2をオフ状態からオン状態に駆動するための駆動素子であるNPN型のトランジスタT4と、スイッチング素子Q2をオン状態からオフ状態に駆動するための駆動素子であるPNP型のトランジスタT5とからなるプッシュプル回路と、ダイオードD3と、ダイオードD4と、抵抗R3と、抵抗R4と、駆動電源E4と、駆動電源E5と、トランジスタT4,T5を駆動するための駆動信号を供給する信号発生器11と、トランジスタT6と、電圧可変電源E6から構成される。   The drive circuit 2 includes an NPN transistor T4 that is a drive element for driving the switching element Q2 from the off state to the on state, and a PNP type that is a drive element for driving the switching element Q2 from the on state to the off state. A push-pull circuit comprising a transistor T5, a diode D3, a diode D4, a resistor R3, a resistor R4, a drive power supply E4, a drive power supply E5, and a drive signal for driving the transistors T4 and T5 Signal generator 11, a transistor T6, and a voltage variable power supply E6.

次に、駆動回路2の各構成と、スイッチング素子Q2と、制御装置21との接続関係を説明する。
駆動電源E4の正極側は、トランジスタT4のコレクタCに接続されている。トランジスタT4のエミッタEは、ダイオードD3及び抵抗R3を介してスイッチング素子Q2のゲート電極Gに接続されている。また、トランジスタT4のエミッタEは、トランジスタT5のエミッタEと接続されている。トランジスタT5のエミッタEは、ダイオードD4及び抵抗R4を介してスイッチング素子Q2のゲート電極Gに接続されている。トランジスタT6のエミッタEは、スイッチング素子Q2のゲート電極Gに接続され、トランジスタT6のコレクタCは、電圧可変電源E6の負極側に接続され、トランジスタT6のベースBは、制御装置21に接続されている。すなわち、トランジスタT6と電圧可変電源E6は、スイッチング素子Q2のゲート電極Gに対して直列に接続されている。また、制御装置21は、スイッチング素子Q2のドレイン電極D及びソース電極Sに接続されている。トランジスタT4のベースBとトランジスタT5のベースBは、信号発生器11に接続されている。また、駆動電源E4の負極側、駆動電源E5の正極側、電圧可変電源E6の正極側、及びスイッチング素子Q2のソース電極Sは、信号発生器11に接続されている。なお、制御装置21と電圧可変電源E6は、信号線によって接続されている。
Next, each configuration of the drive circuit 2, the connection relationship between the switching element Q2 and the control device 21 will be described.
The positive side of the drive power supply E4 is connected to the collector C of the transistor T4. The emitter E of the transistor T4 is connected to the gate electrode G of the switching element Q2 via the diode D3 and the resistor R3. The emitter E of the transistor T4 is connected to the emitter E of the transistor T5. The emitter E of the transistor T5 is connected to the gate electrode G of the switching element Q2 via the diode D4 and the resistor R4. The emitter E of the transistor T6 is connected to the gate electrode G of the switching element Q2, the collector C of the transistor T6 is connected to the negative side of the voltage variable power supply E6, and the base B of the transistor T6 is connected to the control device 21. Yes. That is, the transistor T6 and the voltage variable power source E6 are connected in series to the gate electrode G of the switching element Q2. The control device 21 is connected to the drain electrode D and the source electrode S of the switching element Q2. The base B of the transistor T4 and the base B of the transistor T5 are connected to the signal generator 11. Further, the negative electrode side of the drive power supply E4, the positive electrode side of the drive power supply E5, the positive electrode side of the voltage variable power supply E6, and the source electrode S of the switching element Q2 are connected to the signal generator 11. The control device 21 and the voltage variable power source E6 are connected by a signal line.

制御装置21は、電圧センサや電流センサを備えており、スイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2やドレイン電極Dを流れる電流を検出することができる。また、制御装置21は、トランジスタT6のベースBに駆動信号を出力して、トランジスタT6のオンオフ動作を切り替えることができる。また、制御装置21は、電圧可変電源E6から出力される電圧を高くしたり低くしたりすることができる。   The control device 21 includes a voltage sensor and a current sensor, and can detect the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 and the current flowing through the drain electrode D. Further, the control device 21 can output a drive signal to the base B of the transistor T6 to switch the on / off operation of the transistor T6. Further, the control device 21 can increase or decrease the voltage output from the voltage variable power supply E6.

なお、制御装置20,21は、CPU,RAM,ROM,ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成される。   The control devices 20 and 21 are configured as an integrated computer including storage means such as a CPU, RAM, ROM, and hard disk.

駆動電源E1及び駆動電源E4は、スイッチング素子Q1,Q2をオンにするために、スイッチング素子Q1,Q2のゲート電極Gに対して閾値電圧Vth1,Vth2より高い電圧Vg1を印加する電源である。また、駆動電源E2及び駆動電源E5は、スイッチング素子Q1,Q2をオフにするために、スイッチング素子Q1,Q2のゲート電極Gに対して閾値電圧Vth1,Vth2より低い電圧Vg2を印加する電源である。なお、駆動電源E2及び駆動電源E5が印加する電圧は、スイッチング素子Q1,Q2の閾値電圧Vth1,Vth2より低い電圧であれば、正負のどちらの電圧でもよい。   The drive power supply E1 and the drive power supply E4 are power supplies that apply a voltage Vg1 higher than the threshold voltages Vth1 and Vth2 to the gate electrodes G of the switching elements Q1 and Q2 to turn on the switching elements Q1 and Q2. The drive power supply E2 and the drive power supply E5 are power supplies that apply a voltage Vg2 lower than the threshold voltages Vth1 and Vth2 to the gate electrodes G of the switching elements Q1 and Q2 in order to turn off the switching elements Q1 and Q2. . The voltages applied by the drive power supply E2 and the drive power supply E5 may be positive or negative as long as the voltages are lower than the threshold voltages Vth1 and Vth2 of the switching elements Q1 and Q2.

トランジスタT1〜T6は、炭化珪素(SiC)やダイヤモンド(C)等のワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。また、トランジスタT1〜T6は、バイポーラトランジスタとして説明するが、同様の動作が可能であるユニポーラトランジスタを用いてもよい。   For the transistors T1 to T6, a wide band gap semiconductor such as silicon carbide (SiC) or diamond (C) can be used. The transistors T1 to T6 are described as bipolar transistors, but unipolar transistors capable of the same operation may be used.

次に、図2のタイミングチャートを参照して第1実施形態に係わる駆動回路システムの動作を説明する。   Next, the operation of the drive circuit system according to the first embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.

時刻t1において、信号発生器10からの駆動信号がオフに切り替わると、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1が、電圧Vg1から電圧Vg2に下がり、スイッチング素子Q1がオフ状態になる。   When the drive signal from the signal generator 10 is switched off at time t1, the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 is lowered from the voltage Vg1 to the voltage Vg2, and the switching element Q1 is turned off.

時刻t2において、信号発生器11からの駆動信号がオンに切り替わると、トランジスタT4がオン、トランジスタT5がオフとなり、駆動電源E4、トランジスタT4、ダイオードD3、抵抗R3を介して、スイッチング素子Q2のゲート電極Gに電流が流れる。   When the drive signal from the signal generator 11 is turned on at time t2, the transistor T4 is turned on and the transistor T5 is turned off, and the gate of the switching element Q2 is connected via the drive power supply E4, transistor T4, diode D3, and resistor R3. A current flows through the electrode G.

時刻t3において、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2が電圧Vg2から電圧Vg1に上昇する。これにより、スイッチング素子Q2がオン状態になる。   At time t3, the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 rises from the voltage Vg2 to the voltage Vg1. Thereby, the switching element Q2 is turned on.

スイッチング素子Q2がオン状態になると、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2の接点の電圧が上昇する。これにより、時刻t4において、オフ状態のスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1がローレベルからハイレベルに向けて上昇する。   When the switching element Q2 is turned on, the voltage at the contact point between the switching element Q1 and the switching element Q2 increases. Thereby, at time t4, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 in the off state increases from the low level to the high level.

ここで、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇による影響を説明する。スイッチング素子Q1のゲート−ソース間には寄生容量(以下、ゲート−ソース間容量という)が存在している。スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1が上昇すると、この電圧変化に伴い、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間容量に電流が流れる。これにより、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1が上昇する。そして、ゲート−ソース間電圧Vgs1が閾値電圧Vth1を超えると、スイッチング素子Q1が誤ターンオンすることになる。さらに、スイッチング素子Q2からスイッチング素子Q1に大きな貫通電流が流れ、スイッチング素子Q1が破壊されるおそれがある。   Here, the influence of the rise of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 will be described. A parasitic capacitance (hereinafter referred to as gate-source capacitance) exists between the gate and source of the switching element Q1. When the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 increases, a current flows through the gate-source capacitance of the switching element Q1 along with this voltage change. As a result, the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 increases. When the gate-source voltage Vgs1 exceeds the threshold voltage Vth1, the switching element Q1 is erroneously turned on. Further, a large through current flows from the switching element Q2 to the switching element Q1, and the switching element Q1 may be destroyed.

そこで、制御装置20は、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇を検出した場合、トランジスタT3をオンするための駆動信号を出力する。ここで、ドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇を検出するとは、ドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量が所定値以上であることを検出することを意味する。この所定値については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。また、制御装置20は、電圧可変電源E3の出力電圧が、電圧Vg2より低い電圧Vg3になるように制御する。これにより、トランジスタT3はオン状態になり、トランジスタT3がオン状態になった瞬間にのみスイッチング素子Q1のゲート電極Gに電圧Vg3が印加される。これにより、時刻t4において、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1は、電圧Vg2より低い電圧Vg3に下がる。これにより、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するゲート−ソース間電圧Vgs1の上昇は抑制され、スイッチング素子Q1の誤ターンオンが抑制される。   Therefore, when detecting an increase in the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1, the control device 20 outputs a drive signal for turning on the transistor T3. Here, detecting the rise of the drain-source voltage Vds1 means detecting that the temporal change amount of the drain-source voltage Vds1 is equal to or greater than a predetermined value. The predetermined value can be obtained in advance from experiments or simulations. Further, the control device 20 performs control so that the output voltage of the voltage variable power supply E3 becomes a voltage Vg3 lower than the voltage Vg2. Thereby, the transistor T3 is turned on, and the voltage Vg3 is applied to the gate electrode G of the switching element Q1 only at the moment when the transistor T3 is turned on. As a result, at time t4, the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 falls to a voltage Vg3 lower than the voltage Vg2. Thereby, the rise of the gate-source voltage Vgs1 due to the rise of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 is suppressed, and the erroneous turn-on of the switching element Q1 is suppressed.

時刻t5において、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1がハイレベルになり、電圧の上昇が止まる。制御装置20は、ドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇が停止したことを検出すると、トランジスタT3をオフするための駆動信号を出力する。これにより、トランジスタT3はオフ状態になる。   At time t5, the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 becomes high level, and the voltage increase stops. When detecting that the rise of the drain-source voltage Vds1 has stopped, the control device 20 outputs a drive signal for turning off the transistor T3. As a result, the transistor T3 is turned off.

時刻t6において、信号発生器11からの駆動信号がオフに切り替わると、トランジスタT4がオフ、トランジスタT5がオンとなり、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間容量に蓄えられた電荷が放電され、抵抗R4、ダイオードD4を介して、トランジスタT5に電流が流れる。   At time t6, when the drive signal from the signal generator 11 is switched off, the transistor T4 is turned off and the transistor T5 is turned on, so that the charge stored in the gate-source capacitance of the switching element Q2 is discharged, and the resistor R4, A current flows through the transistor T5 via the diode D4.

時刻t7において、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2が、電圧Vg1から電圧Vg2に下がると、スイッチング素子Q2はオフ状態になる。これにより、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2の接点の電圧が降下するため、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1がハイレベルからローレベルに向けて降下し始める。   At time t7, when the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 falls from the voltage Vg1 to the voltage Vg2, the switching element Q2 is turned off. As a result, the voltage at the contact point between the switching element Q1 and the switching element Q2 drops, and the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 starts to drop from the high level to the low level.

時刻t8において、信号発生器10からの駆動信号がオンに切り替わると、トランジスタT1がオン、トランジスタT2がオフとなり、駆動電源E1、トランジスタT1、ダイオードD1、抵抗R1を介して、スイッチング素子Q1のゲート電極Gに電流が流れる。そして、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1が、電圧Vg2から電圧Vg1に上昇し、スイッチング素子Q1がオン状態になる。   When the drive signal from the signal generator 10 is turned on at time t8, the transistor T1 is turned on and the transistor T2 is turned off, and the gate of the switching element Q1 is connected via the drive power supply E1, the transistor T1, the diode D1, and the resistor R1. A current flows through the electrode G. Then, the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 rises from the voltage Vg2 to the voltage Vg1, and the switching element Q1 is turned on.

スイッチング素子Q1がオン状態になると、スイッチング素子Q1とスイッチング素子Q2の接点の電圧が上昇する。これにより、オフ状態のスイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2が上昇し、この電圧変化に伴い、スイッチング素子Q2のドレイン−ゲート間容量を介してゲート−ソース間容量に電流が流れる。これにより、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2が上昇する。そして、ゲート−ソース間電圧Vgs2が閾値電圧Vth2を超えると、スイッチング素子Q2が誤ターンオンすることになる。さらに、スイッチング素子Q1からスイッチング素子Q2に大きな貫通電流が流れ、スイッチング素子Q2が破壊されるおそれがある。   When the switching element Q1 is turned on, the voltage at the contact point between the switching element Q1 and the switching element Q2 increases. As a result, the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 in the off state rises, and along with this voltage change, a current flows through the gate-source capacity via the drain-gate capacity of the switching element Q2. As a result, the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 increases. When the gate-source voltage Vgs2 exceeds the threshold voltage Vth2, the switching element Q2 is erroneously turned on. Further, a large through current flows from the switching element Q1 to the switching element Q2, and the switching element Q2 may be destroyed.

そこで、制御装置21は、スイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2の上昇を検出した場合、トランジスタT6をオンするための駆動信号を出力する。ここで、ドレイン−ソース間電圧Vds2の上昇を検出するとは、ドレイン−ソース間電圧Vds2の時間変化量が所定値以上であることを検出することを意味する。この所定値については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。また、制御装置21は、電圧可変電源E6の出力電圧が、電圧Vg2より低い電圧Vg3になるように制御する。これにより、トランジスタT6はオン状態になり、トランジスタT6がオン状態になった瞬間にのみスイッチング素子Q2のゲート電極Gに電圧Vg3が印加される。これにより、時刻t9において、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2は、電圧Vg2より低い電圧Vg3に下がる。これにより、スイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するゲート−ソース間電圧Vgs2の上昇は抑制され、スイッチング素子Q2の誤ターンオンが抑制される。   Therefore, when detecting an increase in the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2, the control device 21 outputs a drive signal for turning on the transistor T6. Here, detecting the rise of the drain-source voltage Vds2 means detecting that the temporal change amount of the drain-source voltage Vds2 is equal to or greater than a predetermined value. The predetermined value can be obtained in advance from experiments or simulations. Further, the control device 21 performs control so that the output voltage of the voltage variable power supply E6 becomes a voltage Vg3 lower than the voltage Vg2. Thereby, the transistor T6 is turned on, and the voltage Vg3 is applied to the gate electrode G of the switching element Q2 only at the moment when the transistor T6 is turned on. Thereby, at time t9, the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 falls to the voltage Vg3 lower than the voltage Vg2. Thereby, the rise of the gate-source voltage Vgs2 due to the rise of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q2 is suppressed, and the erroneous turn-on of the switching element Q2 is suppressed.

また、制御装置20は、時刻t4から時刻t5までの間に検出したスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整することができる。例えば、制御装置20は、検出したドレイン−ソース間電圧Vds1の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。これにより、ドレイン−ソース間電圧Vds1の電圧変化に対するゲート−ソース間電圧Vgs1の電圧変化の過渡応答が良好となる。   Further, the control device 20 changes the voltage Vg3, which is the output of the voltage variable power supply E3, according to the voltage value or the time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 detected from time t4 to time t5. Can be adjusted. For example, the control device 20 can adjust the voltage Vg3 to be lower as the detected voltage value or time change amount of the drain-source voltage Vds1 is larger. Thereby, the transient response of the voltage change of the gate-source voltage Vgs1 with respect to the voltage change of the drain-source voltage Vds1 becomes good.

以上説明したように、第1実施形態の駆動回路システムは、オフ状態のスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1を検出し、検出したドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量に応じて、トランジスタT3をオン状態に駆動して、電圧Vg2より低い電圧Vg3をスイッチング素子Q1のゲート電極Gに印加する。これにより、駆動回路システムは、スイッチング素子Q2がオン状態になった際に発生するスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の上昇を抑制することができ、スイッチング素子Q1の誤ターンオンを抑制することができる。   As described above, the drive circuit system according to the first embodiment detects the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 in the off state, and changes the transistor according to the amount of time change of the detected drain-source voltage Vds1. T3 is driven to an ON state, and a voltage Vg3 lower than the voltage Vg2 is applied to the gate electrode G of the switching element Q1. As a result, the drive circuit system suppresses the increase in the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 due to the increase in the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 that occurs when the switching element Q2 is turned on. Thus, erroneous turn-on of the switching element Q1 can be suppressed.

また、第1実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整することができる。   Further, the drive circuit system according to the first embodiment can adjust the voltage Vg3, which is the output of the voltage variable power supply E3, according to the detected voltage value or time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1. it can.

具体的には、第1実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。これにより、ドレイン−ソース間電圧Vds1の電圧変化に対するゲート−ソース間電圧Vgs1の電圧変化の過渡応答が良好となる。   Specifically, the drive circuit system according to the first embodiment can be adjusted so that the voltage Vg3 decreases as the voltage value or time change amount of the detected drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 increases. . Thereby, the transient response of the voltage change of the gate-source voltage Vgs1 with respect to the voltage change of the drain-source voltage Vds1 becomes good.

また、スイッチング素子Q1のドレイン電極Dの電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した電流値または電流値の時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整してもよい。   Further, the current value of the drain electrode D of the switching element Q1 or the time change amount of the current value is detected, and the voltage Vg3 that is the output of the voltage variable power supply E3 is adjusted according to the detected current value or the time change amount of the current value. May be.

例えば、第1実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q1のドレイン電極Dの電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。   For example, the drive circuit system according to the first embodiment can be adjusted so that the voltage Vg3 becomes lower as the detected current value of the drain electrode D of the switching element Q1 or the time change amount of the current value is larger.

[第2の実施形態]
次に、図3を参照して、第2実施形態に係わる駆動回路システムについて説明する。第2実施形態が第1実施形態と異なるのは、制御装置20が、スイッチング素子Q2のゲート電極Gとソース電極Sにさらに接続されること、及び制御装置21が、スイッチング素子Q1のゲート電極Gにさらに接続されることである。これにより、制御装置20は、スイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2、及びゲート−ソース間電圧Vgs2を検出することができる。また、制御装置21は、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1を検出することができる。
[Second Embodiment]
Next, a drive circuit system according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The second embodiment differs from the first embodiment in that the control device 20 is further connected to the gate electrode G and the source electrode S of the switching element Q2, and the control device 21 is connected to the gate electrode G of the switching element Q1. To be further connected. Thereby, the control apparatus 20 can detect the drain-source voltage Vds2 and the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2. Further, the control device 21 can detect the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1.

次に、図4のタイミングチャートを参照して第2実施形態に係わる駆動回路システムの動作を説明する。時刻t1,t3,t5,t7,t8,及びt9の動作については第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。   Next, the operation of the drive circuit system according to the second embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. Since operations at times t1, t3, t5, t7, t8, and t9 are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

時刻t3において、制御装置20は、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の時間変化量を検出すると、時刻t3の後に発生するスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測する。時刻t3の後に発生するスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。そして、制御装置20は、予測したドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量が所定値以上であると判断した場合、時刻t3から時刻t5の間の時刻t10において、トランジスタT3をオンするための駆動信号を出力し、スイッチング素子Q1のゲート電極Gに電圧Vg3を印加する。これにより、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1は、電圧Vg2より低い電圧Vg3に下がる。これにより、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するゲート−ソース間電圧Vgs1の上昇は抑制され、スイッチング素子Q1の誤ターンオンが抑制される。   At time t3, when detecting the time change amount of gate-source voltage Vgs2 of switching element Q2, control device 20 predicts the time change amount of drain-source voltage Vds1 of switching element Q1 generated after time t3. . The time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 generated after the time t3 can be obtained in advance from experiments or simulations. When the control device 20 determines that the predicted amount of change in the drain-source voltage Vds1 over time is equal to or greater than a predetermined value, the control device 20 drives to turn on the transistor T3 at time t10 between time t3 and time t5. A signal is output and a voltage Vg3 is applied to the gate electrode G of the switching element Q1. As a result, the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 falls to a voltage Vg3 lower than the voltage Vg2. Thereby, the rise of the gate-source voltage Vgs1 due to the rise of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 is suppressed, and the erroneous turn-on of the switching element Q1 is suppressed.

また、制御装置20は、検出したスイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整することができる。例えば、制御装置20は、検出したゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。これにより、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧変化に対するスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の電圧変化の過渡応答が良好となる。   Further, the control device 20 can adjust the voltage Vg3, which is the output of the voltage variable power supply E3, according to the detected voltage value or time change amount of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2. For example, the control device 20 can adjust the voltage Vg3 to be lower as the detected voltage value or time change amount of the gate-source voltage Vgs2 is larger. Thereby, the transient response of the voltage change of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 to the voltage change of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 becomes good.

以上説明したように、第2実施形態の駆動回路システムは、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の時間変化量を検出し、検出したゲート−ソース間電圧Vgs2から、スイッチング素子Q2がオン状態になった際に発生する、オフ状態のスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測し、この予測に基づいてトランジスタT3をオン状態に駆動して、電圧Vg2より低い電圧Vg3をスイッチング素子Q1のゲート電極Gに印加する。これにより、駆動回路システムは、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の上昇を抑制することができ、スイッチング素子Q1の誤ターンオンを抑制することができる。   As described above, the drive circuit system according to the second embodiment detects the amount of time change of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2, and the switching element Q2 is turned on from the detected gate-source voltage Vgs2. The time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 in the off state that occurs when the switching state is reached is predicted, and the transistor T3 is driven to the on state based on this prediction, and the voltage Vg3 lower than the voltage Vg2 Is applied to the gate electrode G of the switching element Q1. Thereby, the drive circuit system can suppress the rise of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 due to the rise of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1, and suppress the erroneous turn-on of the switching element Q1. can do.

また、第2実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整することができる。   Further, the drive circuit system according to the second embodiment can adjust the voltage Vg3, which is the output of the voltage variable power supply E3, in accordance with the detected voltage value or time change amount of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2. it can.

具体的には、第2実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。これにより、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の電圧変化に対するスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の電圧変化の過渡応答が良好となる。   Specifically, the drive circuit system according to the second embodiment can be adjusted such that the voltage Vg3 decreases as the voltage value or time change amount of the detected gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 increases. . Thereby, the transient response of the voltage change of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 to the voltage change of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2 becomes good.

なお、第2実施形態では、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の時間変化量からスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測したが、スイッチング素子Q2のゲート−ソース間電圧Vgs2の代わりに、スイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2の時間変化量を検出し、検出したドレイン−ソース間電圧Vds2の時間変化量からスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測してもよい。   In the second embodiment, the time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 is predicted from the time change amount of the gate-source voltage Vgs2 of the switching element Q2. Instead of the voltage Vgs2, the time change amount of the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 is detected, and the time change of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 is detected from the detected time change amount of the drain-source voltage Vds2. The amount may be predicted.

また、検出したスイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2の時間変化量からスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測する場合、検出したスイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整してもよい。   Further, when the time variation of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 is predicted from the detected time variation of the drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2, the detected drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 is detected. The voltage Vg3 that is the output of the voltage variable power supply E3 may be adjusted according to the voltage value or the amount of time change.

具体的には、第2実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q2のドレイン−ソース間電圧Vds2の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。   Specifically, the drive circuit system according to the second embodiment can be adjusted such that the voltage Vg3 decreases as the voltage value or time change amount of the detected drain-source voltage Vds2 of the switching element Q2 increases. .

また、スイッチング素子Q2のドレイン電極Dの電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した電流値または電流値の時間変化量に応じて、電圧可変電源E3の出力である電圧Vg3を調整してもよい。   Further, the current value of the drain electrode D of the switching element Q2 or the time change amount of the current value is detected, and the voltage Vg3 that is the output of the voltage variable power supply E3 is adjusted according to the detected current value or the time change amount of the current value. May be.

例えば、第2実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Q2のドレイン電極Dの電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、電圧Vg3が低くなるように調整することができる。   For example, the drive circuit system according to the second embodiment can be adjusted such that the voltage Vg3 is lower as the detected current value of the drain electrode D of the switching element Q2 or the time variation of the current value is larger.

なお、制御装置21をスイッチング素子Q1のドレイン電極Dに接続して、制御装置21がスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1を検出したり、スイッチング素子Q1のドレイン電極Dの電流を検出したりするようにしてもよい。また、制御装置20をスイッチング素子Q1のドレイン電極Dに接続して、制御装置20がスイッチング素子Q1のドレイン電極Dの電流を検出するようにしてもよい。   The control device 21 is connected to the drain electrode D of the switching element Q1, and the control device 21 detects the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1, or the current of the drain electrode D of the switching element Q1. You may make it do. Further, the control device 20 may be connected to the drain electrode D of the switching element Q1, and the control device 20 may detect the current of the drain electrode D of the switching element Q1.

[第3の実施形態]
次に、図5を参照して、第3実施形態に係わる駆動回路システムについて説明する。第3実施形態が第1実施形態と異なるのは、制御装置20が、信号発生器11にさらに接続されること、及び制御装置21が、信号発生器10にさらに接続されることである。これにより、制御装置20は、信号発生器11からの駆動信号を受信することができる。また、制御装置21は、信号発生器10からの駆動信号を受信することができる。
[Third Embodiment]
Next, a drive circuit system according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment differs from the first embodiment in that the control device 20 is further connected to the signal generator 11 and the control device 21 is further connected to the signal generator 10. As a result, the control device 20 can receive the drive signal from the signal generator 11. Further, the control device 21 can receive a drive signal from the signal generator 10.

次に、図6のタイミングチャートを参照して第3実施形態に係わる駆動回路システムの動作を説明する。時刻t1,t2,t5,t6,及びt8の動作については第1実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。   Next, the operation of the drive circuit system according to the third embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG. Since operations at times t1, t2, t5, t6, and t8 are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

時刻t2において、制御装置20は、信号発生器11からの駆動信号(オン)を受信すると、時刻t2の後に発生するスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測する。時刻t2の後に発生するスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。そして、制御装置20は、予測したドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量が所定値以上であると判断した場合、時刻t2から時刻t5の間の時刻t11において、トランジスタT3をオンするための駆動信号を出力し、スイッチング素子Q1のゲート電極Gに電圧Vg3を印加する。これにより、スイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1は、電圧Vg2より低い電圧Vg3に下がる。これにより、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するスイッチング素子Q1のゲート−ソース間電圧Vgs1の上昇は抑制され、スイッチング素子Q1の誤ターンオンが抑制される。   At time t2, when receiving the drive signal (ON) from the signal generator 11, the control device 20 predicts a time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 generated after the time t2. The time change amount of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 generated after the time t2 can be obtained in advance from experiments or simulations. When the control device 20 determines that the predicted amount of time change of the drain-source voltage Vds1 is greater than or equal to a predetermined value, the control device 20 drives to turn on the transistor T3 at time t11 between time t2 and time t5. A signal is output and a voltage Vg3 is applied to the gate electrode G of the switching element Q1. As a result, the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 falls to a voltage Vg3 lower than the voltage Vg2. Thereby, the rise of the gate-source voltage Vgs1 of the switching element Q1 due to the rise of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1 is suppressed, and the erroneous turn-on of the switching element Q1 is suppressed.

以上説明したように、第3実施形態の駆動回路システムは、受信した信号発生器11の駆動信号(オン)から、スイッチング素子Q2がオン状態になった際に発生する、オフ状態のスイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の時間変化量を予測し、この予測に基づいてトランジスタT3をオン状態に駆動して、電圧Vg2より低い電圧Vg3をスイッチング素子Q1のゲート電極Gに印加する。これにより、駆動回路システムは、スイッチング素子Q1のドレイン−ソース間電圧Vds1の上昇に起因するスイッチング素子Q1ゲート−ソース間電圧Vgs1の上昇を抑制することができ、スイッチング素子Q1の誤ターンオンを抑制することができる。   As described above, the drive circuit system according to the third embodiment is based on the received drive signal (ON) of the signal generator 11 and is generated when the switching element Q2 is turned on. The time change amount of the drain-source voltage Vds1 is predicted, the transistor T3 is driven to the ON state based on this prediction, and the voltage Vg3 lower than the voltage Vg2 is applied to the gate electrode G of the switching element Q1. Thereby, the drive circuit system can suppress the increase of the switching element Q1 gate-source voltage Vgs1 due to the increase of the drain-source voltage Vds1 of the switching element Q1, and suppress the erroneous turn-on of the switching element Q1. be able to.

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。   Although the embodiments of the present invention have been described as described above, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

1,2 駆動回路
10,11 信号発生器
20,21 制御装置
Q1,Q2 スイッチング素子
T1,T2,T3,T4,T5,T6 トランジスタ
R1,R2,R3,R4 抵抗
D1,D2,D3,D4 ダイオード
E1,E2,E4,E5 駆動電源
E3,E6 電圧可変電源
1, 2 Drive circuits 10, 11 Signal generators 20, 21 Control devices Q1, Q2 Switching elements T1, T2, T3, T4, T5, T6 Transistors R1, R2, R3, R4 Resistors D1, D2, D3, D4 Diode E1 , E2, E4, E5 Drive power supply E3, E6 Voltage variable power supply

Claims (10)

ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有するスイッチング素子のオンオフを制御し、前記ゲート電極に第1電圧を印加して前記スイッチング素子をオフ状態に駆動する駆動回路と、
前記スイッチング素子がオフ状態の際に、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出する制御装置と、
第2ゲート電極、第2ドレイン電極及び第2ソース電極を有する第2スイッチング素子と、を備え、
前記駆動回路は、駆動素子を有し、前記駆動素子のオンオフを切り替えることにより前記ゲート電極に前記第1電圧よりも低い第2電圧を印加する第2駆動回路を有し、
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動し、
前記第2スイッチング素子は前記スイッチング素子に直列に接続され、
前記制御装置は、前記スイッチング素子がオフ状態の際に前記第2スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出し、検出した前記第2スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量から、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量を予測し、予測した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動する
ことを特徴とする駆動回路システム。
A drive circuit for controlling on / off of a switching element having a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode, and applying a first voltage to the gate electrode to drive the switching element in an off state;
A control device for detecting a voltage value or a time change amount of a drain-source voltage of the switching element when the switching element is in an off state;
A second switching element having a second gate electrode, a second drain electrode, and a second source electrode ,
The drive circuit includes a drive element, and includes a second drive circuit that applies a second voltage lower than the first voltage to the gate electrode by switching on and off the drive element,
The control device drives the driving element to an on state according to the detected amount of time change in the drain-source voltage of the switching element ,
The second switching element is connected in series to the switching element;
The control device detects a voltage value or a temporal change amount of a drain-source voltage of the second switching element when the switching element is in an OFF state, and detects the detected drain-source voltage of the second switching element. Predicting a time change amount of the drain-source voltage of the switching element from the time change amount, and driving the driving element in an ON state according to the predicted time change amount of the drain-source voltage of the switching element; A drive circuit system characterized by the above.
ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有するスイッチング素子のオンオフを制御し、前記ゲート電極に第1電圧を印加して前記スイッチング素子をオフ状態に駆動する駆動回路と、  A drive circuit for controlling on / off of a switching element having a gate electrode, a drain electrode, and a source electrode, and applying a first voltage to the gate electrode to drive the switching element in an off state;
前記スイッチング素子がオフ状態の際に、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出する制御装置と、  A control device for detecting a voltage value or a time change amount of a drain-source voltage of the switching element when the switching element is in an off state;
第2ゲート電極、第2ドレイン電極及び第2ソース電極を有する第2スイッチング素子と、を備え、  A second switching element having a second gate electrode, a second drain electrode, and a second source electrode,
前記駆動回路は、駆動素子を有し、前記駆動素子のオンオフを切り替えることにより前記ゲート電極に前記第1電圧よりも低い第2電圧を印加する第2駆動回路を有し、  The drive circuit includes a drive element, and includes a second drive circuit that applies a second voltage lower than the first voltage to the gate electrode by switching on and off the drive element,
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動し、  The control device drives the driving element to an on state according to the detected amount of time change in the drain-source voltage of the switching element,
前記第2スイッチング素子は前記スイッチング素子に直列に接続され、  The second switching element is connected in series to the switching element;
前記制御装置は、前記スイッチング素子がオフ状態の際に前記第2スイッチング素子のゲート−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出し、検出した前記第2スイッチング素子のゲート−ソース間電圧の時間変化量から、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量を予測し、予測した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動する  The control device detects a voltage value or a time change amount of the gate-source voltage of the second switching element when the switching element is in an OFF state, and detects the detected gate-source voltage of the second switching element. A time change amount of the drain-source voltage of the switching element is predicted from the time change amount, and the driving element is driven to an ON state according to the predicted time change amount of the drain-source voltage of the switching element.
ことを特徴とする駆動回路システム。  A drive circuit system characterized by that.
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量に応じて前記第2電圧を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路システム。 3. The drive circuit system according to claim 1, wherein the control device adjusts the second voltage in accordance with a detected voltage value or a temporal change amount of a drain-source voltage of the switching element. 前記制御装置は、検出した前記第2スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量に応じて前記第2電圧を調整することを特徴とする請求項1に記載の駆動回路システム。 2. The drive circuit system according to claim 1 , wherein the control device adjusts the second voltage according to a detected voltage value or a temporal change amount of a drain-source voltage of the second switching element. 前記制御装置は、前記スイッチング素子の前記ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した前記スイッチング素子の前記ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量に応じて前記第2電圧を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路システム。 The control device detects a current value flowing through the drain electrode of the switching element or a time change amount of the current value, and according to the detected current value flowing through the drain electrode of the switching element or a time change amount of the current value. driving circuit system according to claim 1 or 2, characterized in that adjusting the second voltage. 前記制御装置は、前記第2スイッチング素子の前記第2ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した前記第2スイッチング素子の前記第2ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量に応じて前記第2電圧を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の駆動回路システム。 The control device detects a current value flowing through the second drain electrode of the second switching element or a time change amount of the current value, and detects the detected current value or current flowing through the second drain electrode of the second switching element. 3. The drive circuit system according to claim 1, wherein the second voltage is adjusted according to a time change amount of the value. 前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量が大きいほど、前記第2電圧を低くすることを特徴とする請求項3に記載の駆動回路システム。 4. The drive circuit system according to claim 3 , wherein the control device lowers the second voltage as the detected voltage value or time change amount of the drain-source voltage of the switching element is larger. 前記制御装置は、検出した前記第2スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量が大きいほど、前記第2電圧を低くすることを特徴とする請求項4に記載の駆動回路システム。 5. The drive circuit system according to claim 4 , wherein the control device lowers the second voltage as the detected voltage value or time change amount of the drain-source voltage of the second switching element is larger. . 前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子の前記ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、前記第2電圧を低くすることを特徴とする請求項5に記載の駆動回路システム。 6. The drive circuit system according to claim 5 , wherein the control device lowers the second voltage as the detected current value flowing through the drain electrode of the switching element or the time variation of the current value increases. . 前記制御装置は、検出した前記第2スイッチング素子の前記第2ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、前記第2電圧を低くすることを特徴とする請求項6に記載の駆動回路システム。 The control device according to claim 6, wherein as the time change amount of the current value or the current value flowing through the second drain electrode of the detected said second switching element is large, to lower the second voltage Drive circuit system.
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