[發明專利]晶體管驅動電路和電動機驅動控制裝置

有效

• 申請號: 201780050288.5
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN109804539B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 篠宮幸平;巖村剛宏;丹羽章雅;山本昌弘;西本圣司
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/00;H02M7/48;H03K17/06;H03K17/56;H03K17/567
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡曼

根據本發明的晶體管驅動電路，利用溫度檢測元件(15)對雙極型晶體管(1)或者MOSFET(2)的溫度進行檢測，若所述溫度為閾值以下，則使MOSFET(2)和雙極型晶體管(1)雙方接通，若所述溫度大于閾值，則僅使雙極型晶體管(1)接通。

技術領域

本發明涉及一種以將雙極型晶體管和元件尺寸比該雙極型晶體管小的MOSFET并聯連接的結構作為驅動對象的驅動電路，以及利用該驅動電路對電動機進行驅動的電動機驅動控制裝置。

背景技術

雙極型晶體管的一種即RC-IGBT(Reverse Conducting-Insulated Gate BipolarTransistor：反向導體絕緣柵雙極晶體管)是高抗壓的功率元件，但存在接通電阻高這樣的問題。因此，已往例如，將采用了SiC等寬帶隙半導體的低損失的MOSFET與RC-IGBT并聯連接，使它們同時接通，從而實現損失的降低。另外，在以下說明中，存在將IGBT和FET同時接通的動作稱作“DC輔助”的情況。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平4-354156號公報

發明內容

(第一個技術問題)

一般，在采用上述結構的情況下，并聯連接的MOSFET使用芯片尺寸比RC-IGBT小的元件。因此，當向負載的通電量增加時，FET處于過熱狀態，存在不能使損失降低的可能性。

(第二個技術問題)

在如上所述進行并聯驅動時，為了對于MOSFET能可靠地維持斷開狀態，如圖42所示，存在將斷開時施加的低電平電壓設定為負電位的情況。這樣，由于與接通時施加的高電平電壓的電位差變大，因此，驅動損失增大。

(第三個技術問題)

對于上述結構，如圖43所示，在一般進行的驅動控制中，首先，開始RC-IGBT的接通，然后，開始MOSFET的接通。在上述情況下，當存在指示RC-IGBT接通的信號的輸入時，對于MOSFET側，例如，在通過計時器、CR時間常數而等待一定時間經過后，開始接通。

對于上述一定時間，設定為包括考慮到了RC-IGBT的開關特性、溫度特性的偏差等的余量。因此，存在使MOSFET的接通開始的時刻進一步延遲的趨勢，從而存在無法充分實現通過與RC-IGBT的并聯驅動來降低損失的效果的問題。

(第四個技術問題)

如圖44所示，在上述DC輔助中，一般是使IGBT先接通，使FET先斷開的控制模式。然而，在FET先斷開，然后進行IGBT的斷開時，如圖中斜線所示，存在所謂的尾電流流過的情況。這樣，隨著尾電流的發生，也發生電力損失。另外，在圖中所示的“Si”表示IGBT，“SiC”表示假設使用了SiC-MOSFET的FET。

(第五、第六個技術問題)

關于上述結構，在一般所進行的PWM(Pulse Width Modulation：脈沖寬度調制)控制中，如圖45的下方所示，首先，使MOSFET的斷開開始，然后，使RC-IGBT的斷開開始。因此，與圖45的上方所示的、單獨驅動RC-IGBT的情況比較，直到斷開完成的時間變長，控制性變差。

例如，對于由將上述并聯連接元件串聯連接而成的上下橋臂來構成電橋電路的情況，假設通過與RC-IGBT單體驅動的情況相同的輸入信號來動作，則存在上下橋臂同時接通而流過短路電流的可能性。因此，若為了防止短路電流流過，而將使上下橋臂同時斷開的滯后時間設定得更長，則存在損失增加的可能性。

(第一個目的)