[發明專利]柵極驅動裝置

在審

• 申請號: 201780072466.4
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109997297A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 松本大佑;千田康隆;道下雄介
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 呂文卓

對并聯連接的多個半導體元件(1，2，21，22，23)進行驅動，上述多個半導體元件設有啟動用(1，21)和次級驅動用的半導體元件(2，22，23)，具備電流檢測電路(10，33，34)、恒流電路(3，24)、切換開關(4，25)和控制電路(9，32)，上述控制電路，通過啟動控制，對上述啟動用的半導體元件以恒流提供柵極信號而使其導通，通過次級驅動控制，當導通的上述半導體元件的電流達到閾值電流，則將上述切換開關設為動作狀態，對上述次級驅動用的半導體元件以恒壓提供柵極信號而使其導通，上述閾值電流被設定成，使得當使上述次級驅動用的半導體元件導通了時，由導通狀態的上述半導體元件產生的導通電阻損耗及開關損耗之和相比于實施上述次級驅動控制之前變少。

相關申請的相互參照

本申請基于2016年11月25日提出的日本申請第2016－228956號和2017年5月24日提出的日本申請第2017－102621號，這里援引其記載內容。

技術領域

本發明涉及柵極驅動裝置。

背景技術

作為柵極驅動型的半導體元件，例如在對IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)等的柵極進行驅動的柵極驅動裝置中，有時采用做成將多個半導體功率元件并聯連接的結構而向負載供電的結構。這是因為，在流過大電流的情況下，通過并聯連接，能夠降低半導體功率元件的導通電阻而降低導通電阻損耗。

但是，將多個半導體功率元件并聯連接而進行驅動會導致開關損耗與個數成比例地增大，特別是在集電極電壓高的狀態下進行開關時成為較大的損耗。因此，為了流過大電流而增設并聯連接的半導體功率元件反倒存在增大損耗的不良情況。

專利文獻1:日本特開2012－249509號公報

專利文獻2:日本特開2005－6412號公報

專利文獻3:日本特開2014－230307號公報

發明內容

本發明是考慮上述情況而做出的，目的在于提供一種柵極驅動裝置，能夠在被施加高電壓的狀態下，以為了流過大電流而將多個半導體元件并聯連接的結構，盡量降低損耗而進行驅動控制。

此外，本發明是考慮上述情況而做出的，目的在于提供一種柵極驅動裝置，在將多個柵極驅動型的半導體裝置并聯使用的結構下，在斷開動作的控制中，能夠不破壞半導體裝置并且以降低了損耗的狀態進行斷開。

本發明的第一技術方案，是一種柵極驅動裝置，對并聯連接的柵極驅動型的多個半導體元件進行驅動，上述多個半導體元件設有啟動用的半導體元件和包含最終驅動用的半導體元件的至少1個次級驅動用的半導體元件，該柵極驅動裝置具備：電流檢測電路，檢測上述多個半導體元件中的除了上述最終驅動用的半導體元件以外的其余半導體元件的各自的電流；恒流電路，用于對上述啟動用的半導體元件以恒流進行柵極驅動；切換開關，使上述恒流電路無效化而對上述次級驅動用的半導體元件及最終驅動用的半導體元件以恒壓進行柵極驅動；以及控制電路，將上述多個半導體元件進行驅動控制；上述控制電路構成為，在被從外部提供了導通動作的驅動信號的情況下，作為啟動控制，通過上述恒流電路以恒流對上述啟動用的半導體元件提供柵極信號而使其導通，作為次級驅動控制，當對導通了的上述半導體元件設置的上述電流檢測電路所檢測的電流達到所設定的閾值電流，則將上述切換開關設為動作狀態，以恒壓對斷開狀態的上述次級驅動用的半導體元件施加柵極信號而使其導通，之后，在斷開狀態的上述次級驅動用的半導體元件存在的情況下，反復執行上述次級驅動控制，上述閾值電流被設定成，使得當使上述多個半導體元件中的上述次級驅動用的半導體元件導通而流過了電流時，由導通狀態的全部上述半導體元件產生的導通電阻損耗及開關損耗之和相比于實施上述次級驅動控制之前減少。