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JPH05235722A - Switching element drive circuit - Google Patents

Switching element drive circuit

Info

Publication number
JPH05235722A
JPH05235722A JP4032304A JP3230492A JPH05235722A JP H05235722 A JPH05235722 A JP H05235722A JP 4032304 A JP4032304 A JP 4032304A JP 3230492 A JP3230492 A JP 3230492A JP H05235722 A JPH05235722 A JP H05235722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switching element
load
current
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4032304A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Nishimura
孔宏 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Energy Support Corp
Original Assignee
Energy Support Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Energy Support Corp filed Critical Energy Support Corp
Priority to JP4032304A priority Critical patent/JPH05235722A/en
Publication of JPH05235722A publication Critical patent/JPH05235722A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the switching element drive circuit reducing a turn-on/turn- off time automatically and preventing a damage to a voltage drive switching element due to a surge voltage. CONSTITUTION:A switching element drive circuit which is driven by applying a voltage to a voltage drive switching element 1 provided with a load 2 between a collector and an emitter to drive the switching element 1 is provided with a variable gate resistor circuit 4 connected in series with a gate of the element 1, a current transformer CT detecting a load current Io fed to the load 2, a voltage detector 5 detecting a collector-emitter voltage of the element 1. The resistance of the variable gate resistor circuit 4 is controlled variably based on a change of the load current Io and whether or not a voltage is a surge voltage. Through the constitution above, the turn-on/turn-off time of the element is reduced automatically and the defect of the element 1 due to a surge voltage is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング素子駆動
回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching element drive circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来において、電圧駆動型スイッチング
素子のコレクタ・エミッタ間に例えばモータのような負
荷を接続し、その素子のゲートに電圧を印加して駆動す
るよう構成されたスイッチング素子駆動回路としては、
以下のような回路が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a switching element drive circuit configured to connect a load such as a motor between the collector and the emitter of a voltage drive type switching element and apply a voltage to the gate of the element to drive the element. Is
The following circuits are known.

【0003】すなわち、図6に示すように、電圧駆動型
スイッチング素子としては、例えばIGBT(JEDE
C登録名称:インシュレーテッド ゲート バイポーラ
トランジスタ)1が用いられ、このIGBT1のコレ
クタ・エミッタ間に負荷2及びその負荷2の駆動源とし
ての電源Eが接続されている。前記IGBT1内部にお
いて、ゲート側には素子内部ゲート抵抗Rgが接続され
るとともに、コレクタ・エミッタ間にはIGBT1のタ
ーンオフ時の逆起電流をバイパスする破損防止用のダイ
オードDが接続されている。
That is, as shown in FIG. 6, as a voltage drive type switching element, for example, an IGBT (JEDE) is used.
C registered name: insulated gate bipolar transistor) 1 is used, and a load 2 and a power source E as a drive source of the load 2 are connected between the collector and the emitter of the IGBT 1. Inside the IGBT1, an element internal gate resistance Rg is connected on the gate side, and a damage prevention diode D for bypassing a counter electromotive current at the time of turn-off of the IGBT1 is connected between the collector and the emitter.

【0004】また、IGBT1のゲートには外部ゲート
抵抗RGが直列に接続されており、ドライブ回路3が前
記外部ゲート抵抗RGを介して接続されている。そし
て、前記ドライブ回路3により前記IGBT1のゲート
・エミッタ間に電圧を印加してIGBT1をオン・オフ
制御するよう構成されていた。
An external gate resistor RG is connected in series to the gate of the IGBT 1, and the drive circuit 3 is connected via the external gate resistor RG. Then, the drive circuit 3 is configured to apply a voltage between the gate and the emitter of the IGBT 1 to control the ON / OFF of the IGBT 1.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな電圧制御型素子を用いたスイッチング素子駆動回路
において、ゲートに直列に接続された外部ゲート抵抗の
抵抗値の大小により、電圧制御型素子のターンオン・タ
ーンオフ時間に影響を与えることが知られている。特
に、負荷電流が大きいものを扱う場合に使用される上記
IGBT1においては、外部ゲート抵抗RGの抵抗値に
基づくターンオン・ターンオフ時間への影響が顕著であ
る。
By the way, in the switching element drive circuit using the voltage control type element as described above, the voltage control type element of the voltage control type element is changed depending on the resistance value of the external gate resistance connected in series to the gate. It is known to affect turn-on and turn-off times. Particularly, in the above-mentioned IGBT 1 used when handling a load current of a large amount, the effect on the turn-on / turn-off time based on the resistance value of the external gate resistance RG is significant.

【0006】上記ターンオン・ターンオフ時間への影響
について図6の従来例に基づいて説明すると、負荷電流
0 に対し外部ゲート抵抗RGの抵抗値が適切な値より
も大きいときには、IGBT1のターンオン・ターンオ
フ時間が長くなる。逆に、外部ゲート抵抗RGの抵抗値
が適切な値よりも小さいときには、IGBT1のターン
オン・ターンオフ時間は短くなるものの、IGBT1の
ターンオン・ターンオフ時においてコレクタ・エミッタ
間に過大なサージ電圧が発生し、これがIGBT1の耐
電圧を越えた場合にはIGBT1が破損する虞がある。
The influence on the turn-on / turn-off time will be described based on the conventional example of FIG. 6. When the resistance value of the external gate resistor RG is larger than an appropriate value with respect to the load current I 0 , the turn-on / turn-off of the IGBT 1 is performed. Time will increase. On the contrary, when the resistance value of the external gate resistor RG is smaller than an appropriate value, the turn-on / turn-off time of the IGBT1 becomes short, but an excessive surge voltage occurs between the collector and the emitter at the turn-on / turn-off of the IGBT1, If this exceeds the withstand voltage of the IGBT 1, the IGBT 1 may be damaged.

【0007】従って、ターンオン・ターンオフ時間を短
くし、且つ、サージ電圧によるIGBT1の破損を防止
するためには、予め外部ゲート抵抗RGの抵抗値を負荷
電流I0 に対し適切な大きさに設定する必要がある。
Therefore, in order to shorten the turn-on / turn-off time and prevent the IGBT 1 from being damaged by the surge voltage, the resistance value of the external gate resistor RG is set beforehand to an appropriate value for the load current I 0. There is a need.

【0008】ところが、上記従来のスイッチング素子駆
動回路においては、外部ゲート抵抗RGの抵抗値が固定
されていたため、負荷2の取り替え等により負荷電流I
0 が変化した場合は、外部ゲート抵抗RGをその負荷電
流I0 に適した抵抗値のものに一々交換する必要があっ
た。詳しくは、メーカ推奨ゲート抵抗値を参考にし、負
荷電流I0 に適応する外部ゲート抵抗RGを選定し交換
した後、IGBT1のコレクタ・エミッタ間に過大なサ
ージ電圧が発生する場合には外部ゲート抵抗RGを抵抗
値の大きいものに変更するという作業を行っていた。
However, in the conventional switching element drive circuit, the resistance value of the external gate resistor RG is fixed, so that the load current I is changed by replacing the load 2.
When 0 changes, it is necessary to replace the external gate resistance RG with a resistance value suitable for the load current I 0 . For details, refer to the manufacturer's recommended gate resistance value, select and replace the external gate resistance RG that is compatible with the load current I 0, and if an excessive surge voltage is generated between the collector and emitter of the IGBT 1, use the external gate resistance RG. I was working on changing the RG to one with a higher resistance value.

【0009】そのため、負荷電流I0 に伴う前記外部ゲ
ート抵抗RGの選定及び交換作業に手間がかかるという
問題があった。また、負荷電流I0 の大きさが経時的に
変化する負荷に対しては上記の回路は使用することがで
きなかった。
Therefore, there has been a problem that it takes time to select and replace the external gate resistor RG according to the load current I 0 . Further, the above circuit cannot be used for a load in which the magnitude of the load current I 0 changes with time.

【0010】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その第1の目的は、負荷電流が変更
されても外部ゲート抵抗の選定及び交換作業を省くこと
ができるスイッチング素子駆動回路を提供することにあ
る。また、第2の目的は、上記第1の目的に加え電圧制
御型スイッチング素子の破損をも未然に防止できるスイ
ッチング素子駆動回路を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and a first object thereof is a switching element capable of omitting the selection and replacement work of an external gate resistor even if the load current is changed. It is to provide a driving circuit. A second object is to provide a switching element driving circuit capable of preventing damage to the voltage control type switching element in advance, in addition to the first object.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第1の発明においては、コレクタ・エミッ
タ間に負荷を設けた電圧駆動型スイッチング素子に電圧
を印加して駆動するスイッチング素子駆動回路におい
て、前記電圧駆動型スイッチング素子のゲートに対し直
列に接続した可変ゲート抵抗回路と、前記負荷に供給さ
れる負荷電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出
手段により検出された負荷電流の検出信号と予め設定さ
れた基準電流値とを比較する比較手段と、前記電流値比
較手段の比較結果に基づき、前記可変ゲート抵抗回路の
抵抗値を制御する制御手段とを備えたことをその要旨と
している。
In order to achieve the above object, the present invention is, in the first invention, a switching method in which a voltage is applied to a voltage drive type switching element having a load between a collector and an emitter to drive the switching element. In the element drive circuit, a variable gate resistance circuit connected in series to the gate of the voltage driven switching element, a current detection unit that detects a load current supplied to the load, and a load detected by the current detection unit. Comprising a comparison means for comparing the detection signal of the current and a preset reference current value, and a control means for controlling the resistance value of the variable gate resistance circuit based on the comparison result of the current value comparison means. The summary is.

【0012】また、第2の発明においては、コレクタ・
エミッタ間に負荷を設けた電圧駆動型スイッチング素子
に電圧を印加して駆動するスイッチング素子駆動回路に
おいて、前記電圧駆動型スイッチング素子のゲートに対
し直列に接続した可変ゲート抵抗回路と、前記負荷に供
給される負荷電流を検出する電流検出手段と、前記電圧
駆動型スイッチング素子のコレクタ・エミッタ間の電圧
を検出する電圧検出手段と、前記電流検出手段により検
出された負荷電流の検出信号と予め設定された基準電流
値とを比較する比較手段と、前記電圧検出手段により検
出された電圧がサージ電圧であるか否かを判別する判別
手段と、前記比較手段の比較結果及び判別手段の判別結
果に基づき、前記可変ゲート抵抗回路の抵抗値を制御す
る制御手段とを備えたことをその要旨としている。
Further, in the second invention, the collector
In a switching element drive circuit that applies a voltage to a voltage-driven switching element having a load between the emitters to drive it, a variable gate resistance circuit connected in series to the gate of the voltage-driven switching element and the load are supplied. Current detecting means for detecting the load current, voltage detecting means for detecting the collector-emitter voltage of the voltage-driven switching element, and a detection signal for the load current detected by the current detecting means. Based on the comparison result of the comparison means and the determination result of the determination means, the comparison means for comparing the reference current value, the determination means for determining whether or not the voltage detected by the voltage detection means is a surge voltage The gist of the invention is that the control means for controlling the resistance value of the variable gate resistance circuit is provided.

【0013】[0013]

【作用】従って、上記第1の発明によれば、負荷に供給
される負荷電流が変化すると、電流検出手段によりその
負荷電流が検出されるとともに、比較手段により前記負
荷電流の検出信号と予め設定された基準電流値とが比較
される。そして、その比較結果に基づいて制御手段によ
り負荷電流に対する適切な抵抗値が選定され、可変ゲー
ト抵抗回路の抵抗値が可変制御される。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, when the load current supplied to the load changes, the load current is detected by the current detecting means and the detection signal of the load current is preset by the comparing means. The calculated reference current value is compared. Then, an appropriate resistance value for the load current is selected by the control means based on the comparison result, and the resistance value of the variable gate resistance circuit is variably controlled.

【0014】また、第2の発明によれば、負荷に供給さ
れる負荷電流が変化すると、電流検出手段によりその負
荷電流が検出されるとともに、比較手段により前記負荷
電流の検出信号と予め設定された基準電流値とが比較さ
れる。一方、電圧検出手段により検出されたコレクタ・
エミッタ間の電圧が、判別手段によりサージ電圧である
か否かが判別される。そして、前記比較結果に基づいて
制御手段により負荷電流に対する適切な抵抗値が選定さ
れ、可変ゲート抵抗回路の抵抗値が可変制御されるとと
もに、前記判別手段に基づいてサージ電圧が発生しない
ように可変ゲート抵抗回路の抵抗値が可変制御される。
According to the second aspect of the present invention, when the load current supplied to the load changes, the load current is detected by the current detecting means, and the detection signal of the load current is preset by the comparing means. The reference current value is compared. On the other hand, the collector detected by the voltage detection means
Whether or not the voltage between the emitters is a surge voltage is determined by the determination means. Then, an appropriate resistance value for the load current is selected by the control means based on the comparison result, and the resistance value of the variable gate resistance circuit is variably controlled. The resistance value of the gate resistance circuit is variably controlled.

【0015】[0015]

【実施例】(第一実施例)以下、本発明のスイッチング
素子駆動回路を具体化した第一実施例を図1〜図3に従
って詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment embodying the switching element drive circuit of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0016】なお、本実施例において、図6に示した従
来のスイッチング素子駆動回路と構成上異なる部分につ
いてのみ説明し、図6と同じ構成を成す部分については
同一の符号を附してその詳細な説明を省略する。
In the present embodiment, only the parts that are structurally different from the conventional switching element drive circuit shown in FIG. 6 will be described, and the parts that have the same structure as in FIG. Description is omitted.

【0017】図1は電圧駆動型スイッチング素子として
のIGBT1を使用したスイッチング素子駆動回路を示
し、ドライブ回路3と素子内部ゲート抵抗Rgとの間に
は、可変ゲート抵抗回路4が直列に接続されている。I
GBT1のコレクタ・エミッタ間の一部には負荷2の負
荷電流I0 を常時検出する電流検出手段としての変流器
CTが取付けられ、同変流器CTは前記可変ゲート抵抗
回路4に接続されている。前記IGBT1のコレクタ・
エミッタ間にはその間の電圧を常時検出する電圧検出手
段としての電圧検出器5が接続されるとともに、同電圧
検出器5は前記可変ゲート抵抗回路4に接続されてい
る。なお、本実施例において負荷2は経時的に負荷電流
0 が変化する例えばモータ等が使用されている。
FIG. 1 shows a switching element drive circuit using an IGBT 1 as a voltage drive type switching element. A variable gate resistance circuit 4 is connected in series between a drive circuit 3 and an element internal gate resistance Rg. There is. I
A current transformer CT as a current detecting means for constantly detecting the load current I 0 of the load 2 is attached to a part between the collector and the emitter of the GBT 1, and the current transformer CT is connected to the variable gate resistance circuit 4. ing. The collector of the IGBT1
Between the emitters, a voltage detector 5 as a voltage detecting means for constantly detecting the voltage therebetween is connected, and the voltage detector 5 is connected to the variable gate resistance circuit 4. In this embodiment, the load 2 is, for example, a motor whose load current I 0 changes with time.

【0018】次に、前記可変ゲート抵抗回路4の内部構
成について、図2に基づいて説明する。前記変流器CT
は可変ゲート抵抗回路4内の負荷電流検出部6に接続さ
れており、同負荷電流検出部6は比較手段としての第1
比較部7a,第2比較部7b,…,第n比較部7zにそ
れぞれ接続されている。前記各比較部7a〜7zには、
aアンペア,bアンペア,…,zアンペア(a>b>…
>z)の基準電流値が各々設定されている。また、前記
各比較部7a〜7zに対応して各々R1 0 リレー8
a,R2 0 リレー8b,…,Rn 0 リレー8zが接
続されている。
Next, the internal structure of the variable gate resistance circuit 4 will be described with reference to FIG. The current transformer CT
Is connected to a load current detection unit 6 in the variable gate resistance circuit 4, and the load current detection unit 6 is the first as a comparison means.
The comparing section 7a, the second comparing section 7b, ..., And the nth comparing section 7z are connected to each other. The comparison units 7a to 7z include
a amp, b amp, ..., z amp (a>b> ...
> Z) reference current values are set respectively. In addition, the R 1 I 0 relays 8 are respectively provided corresponding to the comparison units 7a to 7z.
a, R 2 I 0 relay 8b, ..., R n I 0 relay 8z are connected.

【0019】前記電圧検出器5は可変ゲート抵抗回路4
内のサージ電圧検出部9に接続されており、このサージ
電圧検出部9及び前記負荷電流検出部6は判別手段とし
てのリレー制御部10に接続されている。また、このリ
レー制御部10はr1 CEリレー11a,r2 CEリレ
ー11b,…,rn CEリレー11zにそれぞれ接続さ
れている。
The voltage detector 5 is a variable gate resistance circuit 4
The surge voltage detector 9 and the load current detector 6 are connected to a relay controller 10 as a discriminating means. Further, the relay control unit 10 is connected to the r 1 V CE relay 11 a, the r 2 V CE relay 11 b, ..., And the r n V CE relay 11 z, respectively.

【0020】前記ドライブ回路3は第1の可変抵抗部1
2に直列に接続されるとともに、この第1の可変抵抗部
12は第2の可変抵抗部13に直列に接続されている。
また、この第2の可変抵抗部13はIGBT1のゲート
に直列に接続されている。
The drive circuit 3 includes a first variable resistor section 1
2 is connected in series, and the first variable resistance section 12 is connected in series to the second variable resistance section 13.
Further, the second variable resistance portion 13 is connected in series to the gate of the IGBT 1.

【0021】前記第1の可変抵抗部12は、メーカ推奨
ゲート抵抗値を参考に選定された複数の抵抗R0 〜Rn
が並列に接続されている。また、前記抵抗R0 〜Rn
うち、抵抗R0 を除く各々の抵抗R1 〜Rn には常開の
リレー接点14a〜14zがそれぞれ直列に接続されて
いる。前記リレー接点14a〜14zは、前記各R1
0 リレー8a〜Rn 0 リレー8zに対しそれぞれ対応
配置され、これら各リレー8a〜8zが励磁されると閉
じるようになっている。
The first variable resistor section 12 has a plurality of resistors R 0 to R n selected with reference to the manufacturer's recommended gate resistance value.
Are connected in parallel. Further, among the resistors R 0 to R n, normally open relay contact 14a~14z are connected in series to the resistor R 1 to R n each except resistor R 0. The relay contacts 14a to 14z are connected to the respective R 1 I
The 0 relays 8a to R n I 0 are arranged corresponding to the 0 relays 8z, respectively, and are closed when the relays 8a to 8z are excited.

【0022】前記第2の可変抵抗部13は、メーカ推奨
ゲート抵抗値を参考に選定された複数の抵抗r0 〜rn
が並列に接続されている。また、前記抵抗r0 〜rn
うち、抵抗r0 を除く各々の抵抗r1 〜rn には常閉の
リレー接点15a〜15zがそれぞれ直列に接続されて
いる。前記リレー接点15a〜15zは、前記各r1
CEリレー11a〜rn CEリレー11zに対しそれぞれ
対応配置され、これら各リレー11a〜11zが励磁さ
れると開くようになっている。
The second variable resistor section 13 has a plurality of resistors r 0 to r n selected with reference to the manufacturer's recommended gate resistance value.
Are connected in parallel. Further, among the resistors r 0 ~r n, the resistor r 1 ~r n each except resistor r 0 normally closed relay contact 15a~15z are connected in series. The relay contacts 15a to 15z have the respective r 1 V
It is associated arranged to CE relay 11a~r n V CE relay 11z, each of these relays 11a~11z is adapted to open to be excited.

【0023】次に、上記のように構成された第一実施例
のスイッチング素子駆動回路の作用を説明する。ドライ
ブ回路3よりIGBT1のゲート・エミッタ間に電圧が
印加されると、IGBT1がターンオンされて負荷2が
駆動される。なお、負荷2が駆動されているか否かに拘
わらず、常に変流器CTは負荷電流I0 を検出し、電圧
検出器5はコレクタ・エミッタ間の電圧VCEを検出して
いる。
Next, the operation of the switching element drive circuit of the first embodiment constructed as described above will be explained. When a voltage is applied between the gate and emitter of the IGBT 1 from the drive circuit 3, the IGBT 1 is turned on and the load 2 is driven. The current transformer CT always detects the load current I 0 , and the voltage detector 5 always detects the collector-emitter voltage V CE regardless of whether or not the load 2 is driven.

【0024】ここで、負荷電流I0 が大きくなると、前
記負荷電流検出部6に負荷電流I0に対応する検出信号
が入力され、この検出信号が全ての比較部7a〜7zに
入力される。そして、各比較部7a〜7zにおいて予め
定められた基準電流値と前記検出信号とを比較する。例
えば、第1比較部7aにおいて入力された検出信号がa
アンペア以上であるかを比較する。この比較結果におい
て検出信号の方が大きい場合には、その比較部7a〜7
zに対応するリレー8a〜8zを励磁させる。これらリ
レー8a〜8zの励磁に基づき、対応するリレー接点1
4a〜14zが閉じる。
Here, when the load current I 0 becomes large, a detection signal corresponding to the load current I 0 is input to the load current detection unit 6, and this detection signal is input to all the comparison units 7a to 7z. Then, in each of the comparison units 7a to 7z, a predetermined reference current value is compared with the detection signal. For example, if the detection signal input in the first comparison unit 7a is a
Compare for amperes and above. When the detected signal is larger in the comparison result, the comparison units 7a to 7a
The relays 8a to 8z corresponding to z are excited. Based on the excitation of these relays 8a-8z, the corresponding relay contact 1
4a to 14z are closed.

【0025】この一連の動作により、各抵抗R0 〜Rn
が並列に接続されているため、負荷電流I0 が大きくな
ると可変ゲート抵抗回路4の抵抗値が小さくなってい
き、自動的にIGBT1のターンオン・ターンオフ時間
が短くなる。
By this series of operations, the resistances R 0 to R n are
Are connected in parallel, the resistance value of the variable gate resistance circuit 4 decreases as the load current I 0 increases, and the turn-on / turn-off time of the IGBT 1 automatically shortens.

【0026】一方、サージ電圧検出部9により、電圧V
CEを検出した場合には、リレー制御部10において、図
3に示す動作を行う。すなわち、ステップ(以下、ステ
ップを「S」という)1において、負荷電流検出部6及
びサージ電圧検出部9により負荷電流I0 及びコレクタ
・エミッタ間の電圧VCEが検出されると、S2におい
て、リレー制御部10は負荷電流I0 が変化したか否か
を判断する。そして、負荷電流I0 が変化した場合に
は、S4において、電圧VCEが変化したか否かを判断
し、電圧VCEが変化した場合には、S5において、r1
CEリレー11aを励磁させリレー接点15aを開く。
次に、S6において、電圧VCEが変化したか否かを判断
し、電圧VCEが変化した場合には、S7において、r2
CEリレー11bを励磁させリレー接点15bを開く。
以降、同じ動作を各接点7a〜7zに対応してSnまで
順次行い、S1に戻る。
On the other hand, the surge voltage detector 9 causes the voltage V
When CE is detected, the relay controller 10 performs the operation shown in FIG. That is, when the load current detection unit 6 and the surge voltage detection unit 9 detect the load current I 0 and the collector-emitter voltage V CE in step (hereinafter, referred to as “S”) 1, in S2, Relay control unit 10 determines whether or not load current I 0 has changed. When the load current I 0 has changed, in S4, it is determined whether the voltage V CE is changed, when the voltage V CE has changed, in S5, r 1
The V CE relay 11a is excited to open the relay contact 15a.
Next, in S6, it is determined whether the voltage V CE is changed, when the voltage V CE has changed, in S7, r 2
The V CE relay 11b is excited to open the relay contact 15b.
After that, the same operation is sequentially performed up to Sn corresponding to the contacts 7a to 7z, and the process returns to S1.

【0027】なお、S2において、負荷電流I0 が変化
していない場合には、S3において、全てのリレー接点
15a〜15zを閉じ、S1に戻る。また、S4,S
6,…において、電圧VCEに変化がない場合には、S1
に戻る。
When the load current I 0 has not changed in S2, all relay contacts 15a to 15z are closed in S3, and the process returns to S1. Also, S4, S
6, ..., If there is no change in the voltage V CE , S1
Return to.

【0028】この一連の動作により、各抵抗r0 〜rn
が並列に接続されているため、サージ電圧が検出される
と可変ゲート抵抗回路4の抵抗値が大きくなっていき、
IGBT1のコレクタ・エミッタ間のサージ電圧が抑え
られる。
By this series of operations, the resistances r 0 to r n are
Are connected in parallel, the resistance value of the variable gate resistance circuit 4 increases when a surge voltage is detected.
The surge voltage between the collector and the emitter of the IGBT 1 is suppressed.

【0029】従って、本実施例においては、負荷電流I
0 及びコレクタ・エミッタ間の電圧VCEの両方を常に検
出して可変ゲート抵抗回路4の抵抗値が適切な大きさに
なるように構成されているので、ターンオン・ターンオ
フ時間を短くすることができるとともに、過大なサージ
電圧によるIGBT1の破損を未然に防ぐことができ
る。 (第二実施例)以下、本発明のスイッチング素子駆動回
路を具体化した第二実施例を図4及び図5に従って詳細
に説明する。
Therefore, in this embodiment, the load current I
Since both 0 and collector-emitter voltage V CE are constantly detected and the resistance value of the variable gate resistance circuit 4 is set to an appropriate value, the turn-on / turn-off time can be shortened. At the same time, it is possible to prevent damage to the IGBT 1 due to an excessive surge voltage. (Second Embodiment) A second embodiment of the switching element drive circuit according to the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.

【0030】なお、本第二実施例において、図1〜図3
に示した第一実施例のスイッチング素子駆動回路と構成
上異なる部分についてのみ説明し、図1〜図3と同じ構
成を成す部分については同一の符号を附してその詳細な
説明を省略する。
In the second embodiment, as shown in FIGS.
Only parts different in structure from the switching element drive circuit of the first embodiment shown in FIG. 2 will be described, and parts having the same structures as those in FIGS. 1 to 3 will be assigned the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

【0031】図4は電圧駆動型スイッチング素子として
のIGBT1を使用したスイッチング素子駆動回路を示
し、ドライブ回路3と素子内部ゲート抵抗Rgの間に
は、可変ゲート抵抗回路としての可変ゲート抵抗器20
が直列に接続されている。変流器CTと電圧検出器5は
それぞれ比較手段,判別手段及び制御手段としての制御
装置21に接続され、同制御装置21は前記可変ゲート
抵抗器20に接続されている。
FIG. 4 shows a switching element drive circuit using the IGBT 1 as a voltage drive type switching element, and a variable gate resistor 20 as a variable gate resistance circuit is provided between the drive circuit 3 and the element internal gate resistance Rg.
Are connected in series. The current transformer CT and the voltage detector 5 are connected to a control device 21 as a comparison means, a discrimination means and a control means, respectively, and the control device 21 is connected to the variable gate resistor 20.

【0032】次に、前記制御装置21の内部構成につい
て、図5に基づいて説明すると、前記変流器CT及び電
圧検出器5は、制御装置21に内蔵された中央処理装置
(以下、CPUという)22に接続されている。また、
CPU22は読出し専用のメモリ(以下、ROMとい
う)23を備え、変流器CT及び電圧検出器5からの検
出信号を後記するRAMへ書込み制御するプログラム、
変流器CTから読取られた検出信号を予め記憶された基
準電流値と比較制御するプログラム、電圧検出器5から
読取られた電圧VCEがサージ電圧であるか否かを判別制
御するプログラム及び可変ゲート抵抗器20の制御プロ
グラム等が記憶されている。さらに、CPU22は読出
し及び書込み可能なメモリ(以下、RAMという)24
を備えており、CPU22が演算処理に必要なデータ等
を書込み及び読出す。また、RAM24は変流器CT及
び電圧検出器5からの検出信号を記憶する図示しない記
憶領域を備えている。
Next, the internal configuration of the control device 21 will be described with reference to FIG. 5. The current transformer CT and the voltage detector 5 are the central processing unit (hereinafter referred to as CPU) built in the control device 21. ) 22 is connected. Also,
The CPU 22 includes a read-only memory (hereinafter referred to as ROM) 23, and is a program for controlling the writing of detection signals from the current transformer CT and the voltage detector 5 to a RAM described later,
A program for comparing and controlling the detection signal read from the current transformer CT with a prestored reference current value, a program for determining and controlling whether the voltage V CE read from the voltage detector 5 is a surge voltage, and a variable A control program of the gate resistor 20 and the like are stored. Further, the CPU 22 is a readable / writable memory (hereinafter referred to as RAM) 24.
The CPU 22 writes and reads data and the like necessary for arithmetic processing. The RAM 24 also includes a storage area (not shown) that stores the detection signals from the current transformer CT and the voltage detector 5.

【0033】さて、負荷電流I0 に対応する検出信号が
CPU22に入力されると、CPU22は予め記憶され
た基準電流値と比較し、その比較結果に基づいてIGB
T1のターンオン・ターンオフ時間が短くなる抵抗値を
算出する。そして、CPU22は、可変ゲート抵抗器2
0が算出された抵抗値となるように可変制御する。
When a detection signal corresponding to the load current I 0 is input to the CPU 22, the CPU 22 compares it with a reference current value stored in advance and, based on the comparison result, the IGB.
The resistance value that shortens the turn-on / turn-off time of T1 is calculated. Then, the CPU 22 uses the variable gate resistor 2
Variable control is performed so that 0 is the calculated resistance value.

【0034】一方、電圧VCEに対応する検出信号がCP
U22に入力され、CPU22によりこの検出信号がサ
ージ電圧であると判断されると、CPU22はサージ電
圧が発生しなくなるまで前記可変ゲート抵抗器20の抵
抗値を徐々に大きくしていく。
On the other hand, the detection signal corresponding to the voltage V CE is CP
When the CPU 22 determines that the detection signal is a surge voltage and is input to U22, the CPU 22 gradually increases the resistance value of the variable gate resistor 20 until the surge voltage is no longer generated.

【0035】従って、本第二実施例においても、負荷電
流I0 及びコレクタ・エミッタ間の電圧VCEの両方を常
に検出して可変ゲート抵抗器20の抵抗値が適切な大き
さになるように構成されているので、ターンオン・ター
ンオフ時間を短くすることができるとともに、過大なサ
ージ電圧によるIGBT1の破損を防止することができ
る。
Therefore, also in the second embodiment, both the load current I 0 and the collector-emitter voltage V CE are constantly detected so that the resistance value of the variable gate resistor 20 becomes an appropriate value. Since it is configured, the turn-on / turn-off time can be shortened and damage to the IGBT 1 due to an excessive surge voltage can be prevented.

【0036】なお、本発明は上記両実施例のみに限定さ
れることはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内に
おいて、例えば以下のように変更することも可能であ
る。 (1)IGBT1に代えて他の電圧制御型スイッチング
素子を用いてもよい。 (2)電圧検出器5を省いて負荷電流I0 の変化のみに
より可変ゲート抵抗回路の抵抗値を変化させるよう制御
してもよい。この場合においても、自動的にIGBT1
のターンオン・ターンオフ時間を短くすることができ、
IGBT1のコレクタ・エミッタ間に発生するサージ電
圧もある程度まで低減させることができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but may be modified as follows without departing from the spirit of the present invention. (1) Instead of the IGBT 1, another voltage control type switching element may be used. (2) The voltage detector 5 may be omitted and the resistance value of the variable gate resistance circuit may be changed only by changing the load current I 0 . Even in this case, the IGBT 1 is automatically
Turn-on and turn-off time of
The surge voltage generated between the collector and the emitter of the IGBT 1 can also be reduced to some extent.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように、第1の発明によれ
ば、電圧制御型スイッチング素子においてコレクタ・エ
ミッタ間に設けられた負荷の負荷電流が変更されても、
電圧制御型スイッチング素子のゲート側の抵抗が自動的
に最適な抵抗値となるので、外部ゲート抵抗の選定及び
交換替え作業を省くことができる。
As described above in detail, according to the first invention, even if the load current of the load provided between the collector and the emitter in the voltage controlled switching element is changed,
Since the resistance on the gate side of the voltage controlled switching element automatically becomes the optimum resistance value, it is possible to omit the work of selecting and replacing the external gate resistance.

【0038】また、第2の発明によれば、上記第1の発
明の効果に加え、電圧駆動型スイッチング素子の破損を
も未然に防止することができるという優れた効果を奏す
る。
According to the second invention, in addition to the effect of the first invention, there is an excellent effect that damage to the voltage-driven switching element can be prevented in advance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を具体化した第一実施例を示すスイッチ
ング素子駆動回路の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a switching element drive circuit showing a first embodiment embodying the present invention.

【図2】同じく第一実施例を示す可変ゲート抵抗回路の
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a variable gate resistance circuit similarly showing the first embodiment.

【図3】同じく第一実施例を説明するフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart which similarly describes the first embodiment.

【図4】本発明を具体化した第二実施例を示すスイッチ
ング素子駆動回路の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a switching element drive circuit showing a second embodiment of the present invention.

【図5】同じく第二実施例を示す制御装置のブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram of a control device similarly showing a second embodiment.

【図6】従来のスイッチング素子駆動回路を示す回路図
である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional switching element drive circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電圧駆動型スイッチング素子としてのIGBT、2
…負荷、4…可変ゲート抵抗回路、5…電圧検出手段と
しての電圧検出器、7a〜7z…比較手段としての第1
〜第n比較器、10…判別手段としてのリレー制御部、
20…可変ゲート抵抗回路としての可変ゲート抵抗器、
21…比較手段,判別手段及び制御手段としての制御装
置、I0 …負荷電流、CT…電流検出手段としての変流
器。
1 ... IGBT as voltage drive type switching element, 2
... load, 4 ... variable gate resistance circuit, 5 ... voltage detector as voltage detecting means, 7a to 7z ... first as comparing means
-Nth comparator, 10 ... Relay control section as discrimination means,
20 ... A variable gate resistor as a variable gate resistor circuit,
21 ... Control device as comparing means, discriminating means and control means, I 0 ... Load current, CT ... Current transformer as current detecting means.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コレクタ・エミッタ間に負荷を設けた電
圧駆動型スイッチング素子に電圧を印加して駆動するス
イッチング素子駆動回路において、 前記電圧駆動型スイッチング素子のゲートに対し直列に
接続した可変ゲート抵抗回路と、 前記負荷に供給される負荷電流を検出する電流検出手段
と、 前記電流検出手段により検出された負荷電流の検出信号
と予め設定された基準電流値とを比較する比較手段と、 前記電流値比較手段の比較結果に基づき、前記可変ゲー
ト抵抗回路の抵抗値を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とするスイッチング素子駆動回路。
1. A switching element drive circuit for applying a voltage to a voltage drive type switching element having a load provided between a collector and an emitter to drive the voltage drive type switching element, wherein a variable gate resistor connected in series to the gate of the voltage drive type switching element. A circuit, a current detection means for detecting a load current supplied to the load, a comparison means for comparing a detection signal of the load current detected by the current detection means and a preset reference current value, the current A switching element drive circuit comprising: a control unit that controls a resistance value of the variable gate resistance circuit based on a comparison result of the value comparison unit.
【請求項2】 コレクタ・エミッタ間に負荷を設けた電
圧駆動型スイッチング素子に電圧を印加して駆動するス
イッチング素子駆動回路において、 前記電圧駆動型スイッチング素子のゲートに対し直列に
接続した可変ゲート抵抗回路と、 前記負荷に供給される負荷電流を検出する電流検出手段
と、 前記電圧駆動型スイッチング素子のコレクタ・エミッタ
間の電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電流検出手段により検出された負荷電流の検出信号
と予め設定された基準電流値とを比較する比較手段と、 前記電圧検出手段により検出された電圧がサージ電圧で
あるか否かを判別する判別手段と、 前記比較手段の比較結果及び判別手段の判別結果に基づ
き、前記可変ゲート抵抗回路の抵抗値を制御する制御手
段とを備えたことを特徴とするスイッチング素子駆動回
路。
2. A switching element drive circuit for driving by applying a voltage to a voltage drive type switching element having a load provided between a collector and an emitter, wherein a variable gate resistor connected in series to the gate of the voltage drive type switching element. A circuit, a current detecting means for detecting a load current supplied to the load, a voltage detecting means for detecting a collector-emitter voltage of the voltage-driven switching element, and a load current detected by the current detecting means. Comparing means for comparing the detection signal and the preset reference current value, determining means for determining whether or not the voltage detected by the voltage detecting means is a surge voltage, comparison results of the comparing means, and And a control means for controlling the resistance value of the variable gate resistance circuit based on the discrimination result of the discrimination means. Circuit for driving a switching element.
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