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JP6544317B2 - Transistor drive circuit - Google Patents
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JP6544317B2 - Transistor drive circuit - Google Patents

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Description

本発明は、バイポーラ型トランジスタとMOSFETとを並列に接続したものを駆動対象とする駆動回路に関する。   The present invention relates to a drive circuit to be driven by connecting a bipolar transistor and a MOSFET in parallel.

バイポーラ型トランジスタの一種であるRC−IGBT(Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor)は高耐圧のパワー素子であるが、オン抵抗が高いという問題がある。そこで従来より、例えばSiC等のワイドギャップ半導体を用いた低損失のMOSFETをRC−IGBTに対して並列に接続し、これらを同時にオンすることで損失の低減を図ることが行われている。以下では、このようなIGBTとFETとの並列駆動を「DCアシスト」と称する場合がある。   Although RC-IGBT (Reverse Conducting-Insulated Gate Bipolar Transistor) which is 1 type of a bipolar type | mold transistor is a high voltage | pressure-resistant power element, there exists a problem that ON resistance is high. Therefore, conventionally, a low loss MOSFET using, for example, a wide gap semiconductor such as SiC is connected in parallel to the RC-IGBT, and the loss is reduced by simultaneously turning them on. Hereinafter, such parallel driving of the IGBT and the FET may be referred to as “DC assist”.

特開平4−354156号公報JP-A-4-354156

このように並列駆動を行う際に、MOSFETについてはオフ状態を確実に維持するため、図3に示すように、オフ時に付与するローレベル電圧を負電位に設定する場合がある。すると、オン時に付与するハイレベル電圧との電位差が大きくなるため、駆動損失が増大することになる。   When performing parallel driving in this manner, the low level voltage applied at the time of off may be set to a negative potential as shown in FIG. 3 in order to reliably maintain the off state of the MOSFET. Then, since the potential difference with the high level voltage applied at the time of ON becomes large, driving loss will increase.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、バイポーラ型トランジスタとMOSFETとを並列駆動する際に、駆動損失を低減できるトランジスタ駆動回路を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a transistor drive circuit capable of reducing a drive loss when driving a bipolar transistor and a MOSFET in parallel.

請求項1記載のトランジスタ駆動回路によれば、バイポーラ型トランジスタとMOSFETとを並列に接続したものを駆動対象とする際に、MOSFETをターンオン及びターンオフさせるため、そのゲートに与える電圧を正極性のハイレベルと負極性のローレベルとに変化させる間に、前記電圧として前記双方のレベルの中間にある中間レベルを付与する期間を設ける。   According to the transistor drive circuit of the present invention, when the bipolar transistor and the MOSFET are connected in parallel to drive the MOSFET, the voltage applied to the gate of the bipolar transistor is high because the MOSFET is turned on and off. While changing between the level and the low level of the negative polarity, a period is provided to apply an intermediate level between the two levels as the voltage.

このように構成すれば、基本的には負極性のローレベル電圧をゲートに付与することでMOSFETのオフ状態を確実に維持する。そして、MOSFETをターンオンさせる際には、ゲートに付与する電圧を、中間レベルを維持する期間を経てから正極性のハイレベルに変化させる。また、MOSFETをターンオフさせる際にも、正極性のハイレベルから中間レベルを維持する期間を経て負極性のローレベルに変化させる。これにより、中間レベルとハイレベルとの電位差が相対的に小さくなる分だけ駆動損失を低減できる。   According to this structure, the off state of the MOSFET can be reliably maintained by basically applying a low level voltage of negative polarity to the gate. Then, when turning on the MOSFET, the voltage applied to the gate is changed to the high level of the positive polarity after the period of maintaining the intermediate level. Also, when turning off the MOSFET, it is changed from the high level of the positive polarity to the low level of the negative polarity through a period in which the intermediate level is maintained. As a result, the driving loss can be reduced by the amount by which the potential difference between the intermediate level and the high level is relatively small.

また、請求項記載のトランジスタ駆動回路によれば、入力信号の立上りエッジ,立下りエッジを、それぞれ立上りエッジ検出回路,立下りエッジ検出回路によりエッジ検出する。立上りタイマ,立下りタイマは、それぞれ前記立上りエッジ,立下りエッジが検出された時点から一定時間を計時する。バイポーラ型トランジスタ駆動制御部は、立上りエッジが検出された時点からバイポーラ型トランジスタ駆動回路によりバイポーラ型トランジスタのゲートにターンオンレベル電圧を付与させ、立下りエッジが検出された時点から立下りタイマにより計時される一定時間が経過すると、ターンオフレベル電圧を付与させる。 Further, according to the transistor drive circuit according to claim 1, the rising edge of the input signal, a falling edge, a rising edge detection circuit, respectively, edges detected by the falling edge detection circuit. The rising timer and the falling timer count a predetermined time from the time when the rising edge and the falling edge are detected, respectively. The bipolar transistor drive control section applies a turn-on level voltage to the gate of the bipolar transistor by the bipolar transistor drive circuit from the time when the rising edge is detected, and is timed by the falling timer from the time when the falling edge is detected. Turn-off level voltage is applied.

MOS駆動回路を構成するローレベル付与回路,中間レベル付与回路,ハイレベル付与回路は、それぞれ第1,第2,第3MOS駆動制御部により制御される。そして、第1MOS駆動制御部は、バイポーラ型トランジスタ駆動回路がターンオフレベル電圧を付与している期間に、MOSFETのゲートにローレベル電圧を付与させる。第2MOS駆動制御部は、立上りエッジが検出された時点から立上りタイマにより計時される一定時間が経過するまでの第1期間と、立下りエッジが検出された時点から立下りタイマにより計時される一定時間が経過するまでの第2期間とに中間レベル電圧を付与させる。第3MOS駆動制御部は、第1期間と第2期間との間にハイレベル電圧を付与させる。 The low level application circuit, the intermediate level application circuit, and the high level application circuit constituting the MOS drive circuit are respectively controlled by the first, second and third MOS drive control units. Then, the first MOS drive control unit applies a low level voltage to the gate of the MOSFET while the bipolar transistor drive circuit applies a turn-off level voltage. The second MOS drive control unit is a first period from the time when the rising edge is detected to the elapse of a predetermined time counted by the rising timer, and the time measured by the falling timer from the time when the falling edge is detected. An intermediate level voltage is applied in the second period until time elapses. The third MOS drive control unit applies a high level voltage between the first period and the second period.

このように構成すれば、MOS駆動回路がMOSFETのゲートに中間レベル電圧を付与する第1期間,第2期間を、それぞれバイポーラ型トランジスタがターンオンを開始した期間内と、ターンオフを開始した期間内とに設定できる。したがって、たとえ中間レベル電圧を付与したことでMOSFETがオンする可能性が有るとしても、全く問題が無くなる。   According to this structure, the first and second periods in which the MOS drive circuit applies the intermediate level voltage to the gate of the MOSFET are within the period when the bipolar transistor starts to turn on and within the period when the turn off starts. It can be set to Therefore, even if it is possible to turn on the MOSFET by applying the intermediate level voltage, there is no problem at all.

一実施形態であり、駆動ICの構成を示す機能ブロック図A functional block diagram showing the configuration of a drive IC, which is an embodiment 駆動ICの動作を示すタイミングチャートTiming chart showing operation of drive IC 従来の一般的な並列駆動方式を説明するタイミングチャートTiming chart explaining conventional common parallel drive system

図1に示すように、RC−IGBT1のコレクタ及びエミッタと、SiC−MOSFET2のドレイン及びソースとは、それぞれ共通に接続されている。IGBT1のコレクタ及びFET2のドレインは、例えば同様に並列接続された素子で構成されている図示しない上アーム側の素子に接続されており、同エミッタ及びソースはグランドに接続されている。   As shown in FIG. 1, the collector and the emitter of the RC-IGBT 1 and the drain and the source of the SiC-MOSFET 2 are connected in common. The collector of the IGBT 1 and the drain of the FET 2 are connected, for example, to an element on the upper arm side (not shown) which is also constituted by elements connected in parallel, and the emitter and source are connected to the ground.

IGBT1には、コレクタ電流を分流して検出するための検出素子が設けられているが、図中では、そのエミッタ端子4Eのみを示している。エミッタ端子4Eは抵抗5を介してグランドに接続されている。駆動IC6には、図示しない制御回路からIGBT1を駆動制御する信号が入力される。その入力信号は、立上りエッジ検出回路7及び立下りエッジ検出回路8に入力されている。立上りエッジ検出回路7は、入力信号の立上りエッジを検出してトリガ信号を出力し、立下りエッジ検出回路8は、入力信号の立下りエッジを検出してトリガ信号を出力する。   The IGBT 1 is provided with a detection element for dividing and detecting the collector current, but only the emitter terminal 4E is shown in the figure. The emitter terminal 4E is connected to the ground via the resistor 5. A signal for driving and controlling the IGBT 1 is input to the drive IC 6 from a control circuit (not shown). The input signal is input to the rising edge detection circuit 7 and the falling edge detection circuit 8. The rising edge detection circuit 7 detects a rising edge of the input signal and outputs a trigger signal, and the falling edge detection circuit 8 detects a falling edge of the input signal and outputs a trigger signal.

立上りエッジ検出回路7の出力信号は、IGBT駆動制御部9と、立上りタイマ10を介して第3MOS駆動制御部11と、第2MOS駆動制御部13とに対し、それぞれオン指令として入力されている。また、前記出力信号は、第1MOS駆動制御部12と、立上りタイマ14を介して第2MOS駆動制御部13とに対し、それぞれオフ指令として入力されている。   The output signal of the rising edge detection circuit 7 is input as an on command to the third MOS drive control unit 11 and the second MOS drive control unit 13 via the IGBT drive control unit 9, the rise timer 10. The output signal is input as an off command to the first MOS drive control unit 12 and the second MOS drive control unit 13 via the rising timer 14.

一方、立下りエッジ検出回路8の出力信号は、立下りタイマ15を介してIGBT駆動制御部9と、第3MOS駆動制御部11と、立下りタイマ16を介して第2MOS駆動制御部13とに対し、それぞれオフ指令として入力されている。また、前記出力信号は、第2MOS駆動制御部13と、立下りタイマ15を介して第1MOS駆動制御部12とに対し、それぞれオン指令として入力されている。   On the other hand, the output signal of the falling edge detection circuit 8 is sent to the IGBT drive control unit 9 through the falling timer 15, the third MOS drive control unit 11, and the second MOS drive control unit 13 through the falling timer 16. On the other hand, they are input as an off command. The output signal is input as an ON command to the first MOS drive control unit 12 via the second MOS drive control unit 13 and the falling timer 15.

IGBT駆動制御部9は、入力されるオン指令,オフ指令に応じてIGBT駆動回路17に駆動制御信号を入力する。IGBT駆動回路17は、例えば2つのMOSFET17P,17Nの直列回路で構成されており、ハイレベル駆動電圧,つまりターンオンレベル電圧として例えば15VをIGBT1のゲートに出力し、ローレベル駆動電圧,つまりターンオフレベル電圧として例えば0VをIGBT1のゲートに出力する。   The IGBT drive control unit 9 inputs a drive control signal to the IGBT drive circuit 17 according to the on command and off command inputted. The IGBT drive circuit 17 is formed of, for example, a series circuit of two MOSFETs 17P and 17N, and outputs 15V as a high level drive voltage, that is, a turn on level voltage to the gate of the IGBT 1, and a low level drive voltage, that is, a turn off level voltage For example, 0 V is output to the gate of IGBT1.

一方、MOS駆動回路18は、例えば2つのMOSFET18P,18N_Lの直列回路と、これらの共通接続点とグランドとの間に接続されるMOSFET18_0とで構成されている。FET18P,18N_Lは、それぞれ第3MOS駆動制御部11,第1MOS駆動制御部12によって駆動され、FET18_0は第2MOS駆動制御部13によって駆動される。そして、MOS駆動回路18はFET18P,18N_Lの直列回路により、ハイレベル駆動電圧として例えば20V,ローレベル駆動電圧として例えば−5VをFET2のゲートに出力し、FET18_0により中間レベル駆動電圧として例えば0VをFET2のゲートに出力する。FET18P,18N_Lの直列回路は、ハイレベル付与回路及びローレベル付与回路に相当し、FET18_0は中間レベル付与回路に相当する。   On the other hand, the MOS drive circuit 18 is constituted of, for example, a series circuit of two MOSFETs 18P and 18N_L, and a MOSFET 18_0 connected between the common connection point thereof and the ground. The FETs 18P and 18N_L are driven by the third MOS drive control unit 11 and the first MOS drive control unit 12, respectively, and the FET 18_0 is driven by the second MOS drive control unit 13. The MOS drive circuit 18 outputs a high level drive voltage of, for example, 20 V and a low level drive voltage of, for example, -5 V to the gate of FET2 by a series circuit of FETs 18P and 18N_L, and an FET 18_0 for example of 0 V as an intermediate level drive voltage. Output to the gate of The series circuit of the FETs 18P and 18N_L corresponds to a high level application circuit and a low level application circuit, and the FET 18_0 corresponds to an intermediate level application circuit.

尚、IGBT駆動制御部9は、オン指令が入力されるとFET17Pをオン,FET17NをオフすることでIGBT1のゲートにハイレベル駆動電圧を出力し、次にオフ指令が入力されるまでその状態を維持する。また、第3MOS駆動制御部11,第1MOS駆動制御部12及び第2MOS駆動制御部13は、それぞれオン指令が与えられると、MOS駆動回路18を構成する各駆動対象素子,FET18P,18N_L,18_0をオンにする駆動電圧を出力する。そして、次にオフ指令が入力されるまでその状態を維持する。   The IGBT drive control unit 9 outputs a high level drive voltage to the gate of the IGBT 1 by turning on the FET 17P and turning off the FET 17N when the on command is input, and holds the state until the next off command is input. maintain. When the third MOS drive control unit 11, the first MOS drive control unit 12, and the second MOS drive control unit 13 receive the on command, the respective drive target elements constituting the MOS drive circuit 18, the FETs 18P, 18N_L, 18_0 are selected. Output the drive voltage to turn on. Then, the state is maintained until the off command is input next.

次に、本実施形態の作用について説明する。尚、図2に示す「RC−IGBT」はIGBT1を、「MOS」はFET2を意味する。入力信号がローレベルである初期状態において、IGBT駆動制御部9,第3MOS駆動制御部11,第1MOS駆動制御部12及び第2MOS駆動制御部13に対しては、後述するように、入力信号の前回の立下りタイミング以降にオン指令,オフ指令が以下のように与えられている。
IGBT駆動制御部9 オフ指令
第3MOS駆動制御部11 オフ指令
第1MOS駆動制御部12 オン指令
第2MOS駆動制御部13 オフ指令
これにより、IGBT1のゲートにはローレベル駆動電圧の0Vが与えられており、FET2のゲートにもローレベル駆動電圧の−5Vが与えられている。
Next, the operation of the present embodiment will be described. In addition, "RC-IGBT" shown in FIG. 2 means IGBT1, and "MOS" means FET2. In an initial state in which the input signal is at a low level, the IGBT drive control unit 9, the third MOS drive control unit 11, the first MOS drive control unit 12, and the second MOS drive control unit 13 receive input signals The on command and off command are given as follows after the previous falling timing.
IGBT drive control unit 9 off command third MOS drive control unit 11 off command first MOS drive control unit 12 on command second MOS drive control unit 13 off command Thus, 0 V of low level drive voltage is applied to the gate of IGBT 1 The low level drive voltage of -5 V is also applied to the gate of the FET2.

この状態から、時点(1)で入力信号のレベルがローからハイに変化すると、その立上りタイミングでIGBT駆動制御部9にオン指令が入力される。したがって、IGBT1は直ちにターンオンを開始する。   From this state, when the level of the input signal changes from low to high at time (1), an ON command is input to the IGBT drive control unit 9 at the rise timing. Therefore, IGBT 1 immediately starts to turn on.

一方、FET2側では、上記の立上りタイミングで第1MOS駆動制御部12にオフ指令が入力されると共に、第2MOS駆動制御部13にオン指令が入力される。これにより、FET18N_Lがオフになると共にFET18N_0がオンになり、FET2のゲート駆動電圧は−5Vから0Vに向けて上昇を開始する。そして、時点(2)で前記ゲート駆動電圧は中間レベル駆動電圧の0Vに達する。   On the other hand, on the FET 2 side, the off command is input to the first MOS drive control unit 12 at the rise timing described above, and the on command is input to the second MOS drive control unit 13. As a result, the FET 18N_L is turned off and the FET 18N_0 is turned on, and the gate drive voltage of the FET 2 starts to rise from -5V to 0V. Then, at time (2), the gate drive voltage reaches 0 V, which is an intermediate level drive voltage.

また、上記の立上りタイミングで、タイマ10及び14が計時を開始する。両者が計時する一定時間が同じく時点(3)までであれば、そこで第3MOS駆動制御部11にはオン指令が入力され、第2MOS駆動制御部13にはオフ指令が入力される。これにより、FET2のゲート駆動電圧は、0Vから20Vに向けて上昇を開始する。   Also, the timers 10 and 14 start clocking at the above rising timing. As long as the fixed time which both perform time measurement to the same time (3), the on command is input to the third MOS drive control unit 11 and the off command is input to the second MOS drive control unit 13 there. Thereby, the gate drive voltage of the FET 2 starts to rise from 0V to 20V.

その後、IGBT1及びFET2のターンオンが何れも完了した後に、時点(4)で
入力信号のレベルがローに変化すると、第3MOS駆動制御部11にはオフ指令が入力され、第2MOS駆動制御部13にはオン指令が入力される。これにより、FET2が先にターンオフを開始し、FET2のゲート駆動電圧は、20Vから0Vに向けて低下する。そして、時点(5)で前記ゲート駆動電圧は中間レベル駆動電圧の0Vに達する。
Thereafter, when the level of the input signal changes to low at time point (4) after the turn-on of both IGBT1 and FET2 is completed, the off command is input to the third MOS drive control unit 11, and the second MOS drive control unit 13 is The on command is input. As a result, FET2 starts to turn off first, and the gate drive voltage of FET2 decreases from 20V to 0V. Then, at time (5), the gate drive voltage reaches 0 V, which is an intermediate level drive voltage.

また、上記の立下りタイミングで、タイマ15及び16が計時を開始する。両者が計時する一定時間が同じく時点(6)までであれば、そこでIGBT駆動制御部9にオフ指令が入力されて、IGBT1はターンオフを開始する。それと同時に、第2MOS駆動制御部13にはオフ指令が入力され、第1MOS駆動制御部12にはオン指令が入力される。これにより、FET2のゲート駆動電圧は0Vから−5Vに向けて低下を開始し、時点(7)でローレベル駆動電圧の−5Vに達する。そして、時点(1)以前の初期状態に至る。尚、タイマ14,16が計時を行っている間に、第2MOS駆動制御部13がFET18N_0をオンしている期間が、それぞれ第1期間,第2期間に相当する。   Further, the timers 15 and 16 start clocking at the above-mentioned falling timing. If the fixed time which both do clocking up to the same time (6), the off command is input to the IGBT drive control unit 9 there, and the IGBT 1 starts to turn off. At the same time, the off command is input to the second MOS drive control unit 13, and the on command is input to the first MOS drive control unit 12. As a result, the gate drive voltage of the FET 2 starts to decrease from 0 V to -5 V, and reaches -5 V of the low level drive voltage at time (7). Then, the initial state before time point (1) is reached. The periods in which the second MOS drive control unit 13 turns on the FET 18N_0 while the timers 14 and 16 are counting time correspond to the first period and the second period, respectively.

以上のように本実施形態によれば、IGBT1とFET2とを並列駆動する際に、FET2をターンオン及びターンオフさせるため、そのゲートに与える電圧を正極性のハイレベル:20Vと負極性のローレベル:−5Vとに変化させる間に、前記双方のレベルの中間にある中間レベル0Vを付与する期間を設けるようにした。   As described above, according to the present embodiment, when the IGBT 1 and the FET 2 are driven in parallel, the FET 2 is turned on and turned off. Therefore, the voltage applied to the gate is a high level of positive polarity: 20 V and a low level of negative polarity: While changing to -5 V, a period is provided to apply an intermediate level 0 V, which is intermediate between the two levels.

このように構成することで、FET2をターンオンさせる際には、ゲートに付与する電圧を、−5Vから0Vになる一定の期間を経て20Vに変化させ、ターンオフさせる際には20Vから0Vになる一定の期間を経て−5Vに変化させる。すなわち、中間レベルとハイレベルとの電位差が相対的に小さくなる分だけ駆動損失を低減できる。   With this configuration, when the FET 2 is turned on, the voltage applied to the gate is changed to 20 V through a fixed period from -5 V to 0 V, and when turned off, the voltage is fixed from 20 V to 0 V Change to -5 V over a period of That is, the driving loss can be reduced by the amount by which the potential difference between the intermediate level and the high level is relatively small.

この場合、入力信号の立上りエッジ,立下りエッジを、それぞれ立上りエッジ検出回路7,立下りエッジ検出回路8によりエッジ検出する。立上りタイマ10及び14,立下りタイマ15及び16は、それぞれ前記立上りエッジ,立下りエッジが検出された時点から一定時間を計時する。IGBT駆動制御部9は、入力信号の立上りエッジが検出された時点からIGBT駆動回路17によりIGBT1のゲートにハイレベル駆動電圧を付与させ、立下りエッジが検出された時点からタイマ15により計時される一定時間が経過するとローレベル駆動電圧を付与させる。   In this case, the rising edge detection circuit 7 and the falling edge detection circuit 8 respectively detect the rising edge and the falling edge of the input signal. Rising timers 10 and 14 and falling timers 15 and 16 respectively measure a fixed time from the time when the rising edge and the falling edge are detected. The IGBT drive control unit 9 causes the IGBT drive circuit 17 to apply a high level drive voltage to the gate of the IGBT 1 from the time when the rising edge of the input signal is detected, and is timed by the timer 15 from the time when the falling edge is detected. The low level drive voltage is applied after a predetermined time has elapsed.

第1MOS駆動制御部12は、IGBT駆動回路17がローレベル電圧を付与している期間に、FET18_LによりFET2のゲートに−5Vのローレベル電圧を付与させる。第2MOS駆動制御部13は、立上りエッジが検出された時点からタイマ14により計時される一定時間が経過するまでの第1期間と、立下りエッジが検出された時点から立下りタイマ16により計時される一定時間が経過するまでの第2期間とに、FET18_0により0Vの中間レベル電圧を付与する。また、第3MOS駆動制御部11は、上記第1期間と第2期間との間にFET18Pによりハイレベル電圧を付与させる。   The first MOS drive control unit 12 applies a low level voltage of −5 V to the gate of the FET 2 with the FET 18 _L while the IGBT drive circuit 17 applies a low level voltage. The second MOS drive control unit 13 is clocked by the falling timer 16 from the time when the falling edge is detected and the first period from the time when the rising edge is detected to the elapse of a fixed time counted by the timer 14. An intermediate level voltage of 0 V is applied by the FET 18_0 in a second period until a predetermined time elapses. Further, the third MOS drive control unit 11 applies a high level voltage by the FET 18P between the first period and the second period.

このように構成すれば、MOS駆動回路18がFET2のゲートに中間レベル電圧を付与する第1期間,第2期間を、それぞれIGBT1がターンオンを開始した期間内と、ターンオフを開始した期間内とに設定できる。したがって、たとえ中間レベル電圧を付与したことでFET2がオンする可能性が有るとしても、全く問題が無くなる。   According to this structure, the first period and the second period in which MOS drive circuit 18 applies the intermediate level voltage to the gate of FET 2 are within the period when IGBT 1 starts to turn on and the period when it starts to turn off. It can be set. Therefore, even if it is possible to turn on the FET 2 by applying the intermediate level voltage, there is no problem at all.

加えて、IGBT駆動回路17によって参照される立下りタイマ15と、MOS駆動回路18によって参照される立下りタイマ16とを個別に設けたので、IGBT1がターンオフを開始するタイミングと、FET2がターンオフを開始するタイミングとを個別に設定できる。   In addition, since the falling timer 15 referenced by the IGBT drive circuit 17 and the falling timer 16 referenced by the MOS drive circuit 18 are separately provided, the timing at which the IGBT 1 starts to turn off and the FET 2 turns off The timing to start can be set individually.

(その他の実施形態)
IGBT1やFET2の駆動電圧については、個別の設計に応じて適宜変更すれば良い。また、中間レベル電圧も0Vに限ることなく、ハイレベル駆動電圧とローレベル駆動電圧との中間の電圧で、FET2をオフできる電圧であれば良い。また、FET2が誤動作してオンする可能性がある電圧であっても、上述のように、IGBT1のターンオンを先に開始するように設定すれば問題は無い。
立下りタイマ15及び16を共通化しても良い。
バイポーラ型トランジスタは、RC−IGBTに限ることはない。また、MOSFETもSiC−MOSFETに限ることはない。
(Other embodiments)
The drive voltages of the IGBT 1 and the FET 2 may be appropriately changed according to the individual design. Also, the intermediate level voltage is not limited to 0 V, and any voltage that can turn off the FET 2 may be used at an intermediate voltage between the high level drive voltage and the low level drive voltage. Also, even if the FET 2 is a voltage that may malfunction and turn on, there is no problem if it is set to start the turn-on of the IGBT 1 first as described above.
The falling timers 15 and 16 may be shared.
The bipolar transistor is not limited to the RC-IGBT. Also, the MOSFET is not limited to the SiC-MOSFET.

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。   Although the present disclosure has been described based on the examples, it is understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various modifications and variations within the equivalent range. In addition, various combinations and forms, and further, other combinations and forms including only one element, or more or less than these elements are also within the scope and the scope of the present disclosure.

1 RC−IGBT、2 SiC−MOSFET、5 抵抗、6 駆動IC、7 立上りエッジ検出回路、8 立下りエッジ検出回路、9 IGBT駆動制御部、10 立上りタイマ、11 第3MOS駆動制御部、12 第1MOS駆動制御部、13 第2MOS駆動制御部、14 立上りタイマ、15,16立下りタイマ、17 IGBT駆動回路、18 MOS駆動回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RC-IGBT, 2 SiC-MOSFET, 5 resistance, 6 drive IC, 7 rising edge detection circuit, 8 falling edge detection circuit, 9 IGBT drive control part, 10 rise timer, 11 3rd MOS drive control part, 12 1st MOS Drive control unit, 13 second MOS drive control unit, 14 rise timer, 15, 16 fall timer, 17 IGBT drive circuit, 18 MOS drive circuit.

Claims (2)

バイポーラ型トランジスタ(1)とMOSFET(2)とを並列に接続したものを駆動対象とし、
前記MOSFETをターンオン及びターンオフさせるため、前記MOSFETのゲートに与える電圧を正極性のハイレベルと負極性のローレベルとに変化させる間に、前記電圧として前記双方のレベルの中間にある中間レベルを付与する期間を設けるため、
入力信号のレベル変化に応じて、前記バイポーラ型トランジスタのゲートにターンオンレベル電圧とターンオフレベル電圧とを付与するバイポーラ型トランジスタ駆動回路(17)と、
前記入力信号のレベル変化に応じて、前記MOSFETのゲートにローレベル電圧を付与するローレベル付与回路(18P,18N_L),ハイレベル電圧を付与するハイレベル付与回路(18P,18N_L)及び中間レベル電圧を付与する中間レベル付与回路(18N_0)を備えるMOS駆動回路(18)と、
前記入力信号の立上りエッジを検出する立上りエッジ検出回路(7)と、
前記入力信号の立下りエッジを検出する立下りエッジ検出回路(8)と、
前記立上がりエッジが検出された時点から一定時間を計時する立上りタイマ(10,14)と、
前記立下りエッジが検出された時点から一定時間を計時する立下りタイマ(15,16)と、
前記立上りエッジが検出された時点から前記バイポーラ型トランジスタ駆動回路により前記ターンオンレベル電圧を付与させ、前記立下りエッジが検出された時点から前記立下りタイマにより計時される一定時間が経過すると前記バイポーラ型トランジスタ駆動回路により前記ターンオフレベル電圧を付与させるバイポーラ型トランジスタ駆動制御部(9)と、
前記バイポーラ型トランジスタ駆動回路が前記ターンオフレベル電圧を付与している期間に、前記ローレベル付与回路に前記ローレベル電圧を付与させる第1MOS駆動制御部(12)と、
前記立上りエッジが検出された時点から前記立上りタイマにより計時される一定時間が経過するまでの第1期間と、前記立下りエッジが検出された時点から前記立下りタイマにより計時される一定時間が経過するまでの第2期間とに、前記中間レベル付与回路に前記中間レベル電圧を付与させる第2MOS駆動制御部(13)と、
前記第1期間と前記第2期間との間に、前記ハイレベル付与回路により前記ハイレベル電圧を付与させる第3MOS駆動制御部(11)とを備えるトランジスタ駆動回路。
The driving target is one in which a bipolar transistor (1) and a MOSFET (2) are connected in parallel,
While changing the voltage applied to the gate of the MOSFET between the high level of positive polarity and the low level of negative polarity to turn on and off the MOSFET, an intermediate level between the two levels is applied as the voltage. order to provide a period in which,
A bipolar transistor drive circuit (17) for applying a turn-on level voltage and a turn-off level voltage to the gate of the bipolar transistor in response to a level change of an input signal;
Low level application circuit (18P, 18N_L) for applying low level voltage to the gate of the MOSFET according to level change of the input signal, high level application circuit (18P, 18N_L) for applying high level voltage, and intermediate level voltage A MOS drive circuit (18) comprising an intermediate level application circuit (18N_0) for applying
A rising edge detection circuit (7) for detecting a rising edge of the input signal;
A falling edge detection circuit (8) for detecting a falling edge of the input signal;
A rising timer (10, 14) for counting a fixed time from the time when the rising edge is detected;
A falling timer (15, 16) for counting a fixed time from the time when the falling edge is detected;
The turn-on level voltage is applied by the bipolar transistor drive circuit from the time when the rising edge is detected, and the fixed time measured by the falling timer from the time when the falling edge is detected. A bipolar transistor drive control unit (9) for applying the turn-off level voltage by a transistor drive circuit;
A first MOS drive control unit (12) for applying the low level voltage to the low level application circuit while the bipolar transistor drive circuit applies the turn-off level voltage;
A first period from the time when the rising edge is detected to the elapse of a fixed time counted by the rising timer, and the fixed time measured by the falling timer from the time when the falling edge is detected A second MOS drive control unit (13) for applying the intermediate level voltage to the intermediate level application circuit in a second period until
A transistor drive circuit comprising: a third MOS drive control unit (11) for applying the high level voltage by the high level application circuit between the first period and the second period .
前記立下りタイマ(15,16)は、前記バイポーラ型トランジスタ駆動回路と、前記MOS駆動回路とがそれぞれ参照するものが個別に設けられている請求項記載のトランジスタ駆動回路。 The falling timer (15, 16), said bipolar transistor drive circuit and the MOS driver circuit and the transistor drive circuit according to claim 1, wherein those which refer respectively are provided separately.
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