專利名稱：電壓驅動型半導體元件的驅動電路和逆變器裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用于功率變換器的電壓驅動型半導體元件的驅動電路
和逆變器(inverter)裝置。
背景技術：
功率MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)和 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)等電壓驅動型半導體元件同晶閘 管(thyristor)等電流驅動型半導體元件相比，具有驅動電路為小型且 低損耗等多個優(yōu)點。圖10是采用了功率MOSFET作為電壓驅動型半導體 元件的單相逆變器的構成圖。
在圖10的構成圖中，設置有功率MOSFET (M1 M4)、在該功率 MOSFET內部安裝的二極管(D1 D4)、電源電壓Vin，作為負載的電感 器電感器14。在功率MOSFET上連接驅動電路G1 G4，驅動電路G1 G4
的詳細情況在圖11中表示。
驅動電路l由直流電源電壓Vdd、邏輯電路、p型溝道溝道MOSFET (PM1 PM3、 n型溝道MOSFET (NM1 NM3)構成。由于功率MOSFET (Ml)的柵極柵極容量大，由作為緩沖的CM0SFET(PM1 PM3，NM1 NM3) 放大P麗信號，來驅動功率MOSFET (Ml)的柵極。在邏輯電路中包含 有在直流電源電壓Vdd的電壓降低的情況下停止的功能；防止上下臂的 短路的功能；和根據過電壓和過電流保護功率MOSFET (Ml)的功能等。 導通功率MOSFET (Ml)的情況下，驅動電路1的最后輸出級的p 型溝道MOSFET (PM3)導通，截止n型溝道MOSFET (NM3)，功率 MOSFET (Ml)的柵極上升至電源電壓Vdd。另一方面，截止MOSFET (Ml)的情況下，驅動電路l的最后輸出級的p型溝道MOSFET (PM3) 截止，導通n型溝道MOSFET (NM3)，使得功率MOSFET (Ml)的柵 極降低至源電位。
專利文獻1:日本特開2000-59189號公報 專利文獻2:日本特開平8-14976號公報
然而，實際電路中如圖12所示，由于存在通過組件和電路基板布線 的寄生電阻Rsl Rs3和寄生電感Lsl Ls3，因此在開關時功率MOSFET (Ml)的柵極電壓偏離導通時的電源電壓Vdd或者截止時的源電壓。
在功率MOSFET (Ml)截止的狀態(tài)下，如果漏極電壓上升，則通過 柵極和漏極間的電容Cgd，對柵極和源極間的容量Cgs充電，柵極電壓上 升，如果其超過閾值，則功率MOSFET (Ml)發(fā)生誤點弧。由于如果寄 生電阻Rsl Rs3和寄生電感Lsl Ls3足夠小，那么柵極電壓的變動小，因 此誤點弧被阻止。另外，即使M1的漏極電壓上升緩慢，由于柵極電壓的 變動小，因此誤點弧被阻止。
其次，采用圖13和圖14，對在逆變器工作中發(fā)生誤點弧的機械裝置 進行說明。圖13中Ml、 M2、 M3截止，M4導通，電流經D2、電感器 14、 M4的路線回流(模式l的狀態(tài))。圖14中M1導通，電流經M1、電 感器14、 M4流動(模式2)，在電感器14上施加直流電源電壓Vin。如果 Ml導通，則M2的漏極就上升至電源電壓Vin，但由于電路的寄生電感， 因此M2的漏極過渡性地上升至電源電壓Vin以上。此時，M2的柵極電 壓通過柵極和漏極間的電容Cgd上升，如果其超過閾值，M2就發(fā)生誤點 弧，使得貫通電流在Ml和M2中流動。
圖15表示在圖14的電路中Ml和M2的柵極和源極間的電壓Vgs、 漏極和源極間的電壓Vds、漏極電流Id。這里，內置二極管D2的電流包 括在M2的漏極電流Id中。模式l (圖13)的情況下，M1和M2的柵極 電壓Vgs為零，電流在二極管D2中流動。如果M1導通(模式2)，則雖 然二極管D2中流動的電流降低，M2的漏極電壓Vds上升，但是這時可 以看到M2的柵極電壓Vgs的上升15。
為了抑制上述那樣的柵極電壓的上升，現有技術中提出采用負電壓電 源，在功率MOSFET截止時對柵極施加負電壓的方法(例如，專利文獻1 )。 但是，采用負電壓的電源，存在逆變器驅動電路的成本和大小增加的問題。
另一方面，提出了不采用負電壓電源，在截止時對柵極施加負電壓的 方法(例如，專利文獻2)，但由于采用這種方法，在導通時施加的柵極電壓比驅動電路的電源電壓低，因此存在導通電阻增加而導通損耗增加的問 題。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決上述現有技術的問題而提出的，其目的在于提供一種 只采用正電壓電源，不增加導通損耗，防止誤點弧的電壓驅動型半導體元 件的驅動電路和逆變器裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的電壓驅動型半導體元{牛的驅動電路，為 功率變換器的電壓驅動型半導體元件和驅動該電壓驅動型半導體元件的 電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特征在于，具備第1開關，其與 直流電源的正極側連接；第2開關，其與上述第l開關的另一端子連接， 并且與上述直流電源的負極側連接；第3開關，其與上述直流電源的正極 側連接；第4開關，其與上述第3開關的另一端子連接；第5開關，其與 上述第4開關的另一端子連接，并且與上述直流電源的負極側連接；和電 容器，其與上述第1開關的另一端子和上述第4開關的另一端子連接，上 述電壓驅動型半導體元件的柵極與上述第3開關的另一端子連接，上述電 壓驅動型半導體元件的源極與上述直流電源的負極側連接。
并且，為了達到上述目的，本發(fā)明的電壓驅動型半導體元件的驅動電 路具有如下特征，上述第1、第3和第5開關采用相同的定時接通，上述 第2、第4開關采用與上述第1、第3和第5開關互補的定時接通。
如以上所述，通過本發(fā)明，由于只采用正電壓電源能將處于斷開狀態(tài) 的電壓驅動型半導體元件的柵極保持為負電位，所以能夠不增加驅動電路 的成本、大小、損耗而實現防止電壓驅動型半導體元^^的誤點弧。


圖1是本發(fā)明第1實施例的構成圖。
圖2是本發(fā)明第1實施例的時序圖。
圖3是本發(fā)明第1實施例的接通時的構成圖。
圖4是本發(fā)明第1實施例的斷開時的構成圖。
圖5是本發(fā)明第2實施例的構成圖。
圖6是本發(fā)明第2實施例的接通時的構成圖。
圖7是本發(fā)明第2實施例的斷開時的構成圖。
圖8是本發(fā)明第3實施例的接通時的構成圖。
圖9是3層逆變器的構成圖。
圖IO是單相逆變器的構成圖。
圖11是現有驅動電路的構成圖。
圖12是考慮寄生元件的驅動電路的構成圖。
圖13是單相逆變器的回流模式的構成圖。
圖14是單相逆變器的電壓施加模式的構成圖。
圖15是單相逆變器的電壓和電流波形。
符號說明
1， 10， 11， 12， 13 —驅動電路 2 —邏輯反相器(inverter)
14 一電感器
15 —誤點弧時的柵極電壓上升
21 —微型計算機
22 —驅動器IC
23 —開關部分 24—電動機
Vin, Vdd—電源電壓
Ml， M2， M3， M4， MU1， MU2， MV1， MV2， MW1， MW2 —功率M0SFET
Dl， D2， D3， D4， DU1， DU2， DV1， DV2， DW1， DW2 — 二極管
PM1， PM2， PM3 —p型溝道MOSFET
NM1，麗2，麗3—n型溝道MOSFET
Vd—漏極電位
Vs—源極電位
Rsl， Rs2， Rs3 —寄生電阻
Lsl， Ls2， Ls3 —寄生電感
Cgd —柵極-漏極間電容
Cgs —柵極-源極間電容
SW1， SW2， SW3， SW4 —開關
Cin， C0—電容器
PJF1， PJF2—p型JFET
NJF1， NJF2， NJF3i型JFET
DbU， DbV， DbW—自舉二極管
CbU， CbV， CbW—自舉電容器
RU1， RU2， RV1， RV2， RW1， RW2 —柵極電阻
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1為表示本發(fā)明的第1實施例的圖，表示記述功率MOSFET (Ml) 作為電壓驅動型半導體元件的例子的圖。由功率MOSFET (Ml)中內置 的二極管Dl、上述功率MOSFET (Ml)的驅動電路1、直流電源電壓Vdd、 5個開關(SW1 SW5)、電容器Cin構成。第1開關SW1與上述直流電源 電壓Vdd的正極側連接，第2開關SW2與上述第1開關SW1的另一端子 和上述直流電源電壓Vdd的負極側連接，第3開關SW3與上述直流電源 電壓Vdd的正極側連接，第4開關SW4與上述第3開關SW3的另一端子 和第5開關SW5連接，上述第5開關SW5與上述第4開關SW4的另一 端子和上述直流電源電壓Vdd的負極側連接，電容器Cin與上述第1開關 SW1的另一端子和上述第4開關SW4的另一端子連接，上述功率MOSFET (Ml)的柵極與上述第3開關SW3的另一端子連接，上述功率MOSFET (Ml)的源極與上述直流電源電壓Vdd的負極側連接。
圖2為表示上述5個開關(SW1 SW5)的接通、斷開的定時的圖， 第1開關SW1、第3開關SW3、第5開關SW5以相同的定時接通，第2 開關SW2、第4開關SW4以與上述SW1、上述SW3、上述SW5互補的 定時接通。
其次，采用圖3和圖4，對以圖2的定時接通、斷開開關(SW1 SW5) 時的功率MOSFET (Ml)的柵極上施加的電壓進行說明。圖3中在上述 功率MOSFET (Ml)導通的定時，第1開關SW1、第3開關SW3、第5 開關SW5接通，第2開關SW2、第4開關SW4斷開。對上述功率MOSFET
(Ml)的柵極以上述直流電源電壓Vdd、上述第3開關SW3的路徑充電 至電源電壓Vdd。另一方面，對電容器Cin以上述直流電源電壓Vdd、上 述第1開關SW1 、上述第5開關SW5的路徑，充電至正的電源電壓(Vdd)。
圖4中在上述功率MOSFET (Ml)截止的定時，第2開關SW2、第 4開關SW4接通，第1開關SWK第3開關SW3、第5開關SW5斷開。 對上述功率M0SFET(M1)的柵極以上述第4開關SW4、上述電容器Cin、 上述第2開關SW2的路徑，充電至負的電源電壓(-Vdd)。
艮口，在上述功率MOSFET (Ml)為導通狀態(tài)下，由于在柵極上施加 正的電源電壓(Vdd)，因此導通電阻不增加，導通損耗不增加。另一方面， 在上述功率MOSFET (Ml)為截止狀態(tài)下，由于在柵極上施加負的電源 電壓(-Vdd)，因此在開關時可以抑制柵極電源上升至閾值以上，能夠防 止上下臂的短路。
其次，對上述電容器Cin的電容的適當值進行說明。由于上述功率 MOSFET (Ml)截止時的負電源電壓(-Vdd)由上述Cin供給，因此上述 Cin的電容需要比Ml的柵極電容足夠大。例如，為了使得上述功率 MOSFET (Ml)截止時的柵極負電壓的絕對值在電源電壓Vdd的百分之 九十以上，上述Cin的電容需要為上述Ml的柵極電容的IO倍以上。
圖5為表示本發(fā)明的第2實施例的圖，驅動電路1由直流電源電壓 Vdd、邏輯反相器2、 p型溝道MOSFET (PM1， PM2)、 n型溝道MOSFET (NM1 NM3)、 二極管D2、電容器Cin構成，PWM的邏輯信號輸入到 邏輯反相器2的輸入端子。
第1個p型溝道MOSFET (PM1)的源極端子與上述直流電源電壓 Vdd的正極側連接，第1個n型溝道MOSFET (NM1)的漏極端子與上述 PM1的漏極端子連接，源極端子與上述直流電源電壓Vdd的負極側連接， 第2個p型溝道MOSFET (PM2)的源極端子與上述直流電源電壓Vdd 的正極側連接，第2個n型溝道MOSFET (NM2)的漏極端子與上述PM2 的漏極端子連接，上述第2個n型溝道MOSFET (NM2)的源極端子與二 極管D2的陽極端子連接，第3個n型溝道MOSFET (NM3)的漏極端子 與上述二極管D2的陰極端子連接，上述第3個n型溝道MOSFET(NM3) 的源極端子與上述直流電源電壓Vdd的負極側連接，上述電容器Cin與上 述第1個p型溝道MOSFET (PM1)的漏極端子和上述第2個n型溝道 MOSFET (NM2)的源極端子連接，功率MOSFET (Ml)的柵極與上述 第2個p型溝道MOSFET (PM2)的漏極端子連接，上述功率MOSFET
(Ml)的源極端子與上述直流電源電壓Vdd的負極側連接，上述第3個 n型溝道MOSFET (NM3)的柵極端子與邏輯反相器2的輸入端子連接， 第1個p型溝道MOSFET (PM1 )的柵極端子、第1個n型溝道MOSFET
(NM1)的柵極端子、第2個p型溝道MOSFET (PM2)的柵極端子、第 2個n型溝道MOSFET (NM2)的柵極端子與邏輯反相器2的輸出端子連 接。
其次，使用圖6和圖7對圖5的電路工作進行詳細說明。圖6是在功 率MOSFET (Ml)導通的情況下，向邏輯反相器2輸入導通信號，第1 個p型溝道MOSFET (PM1)、第2個p型溝道MOSFET (PM2)、第3 個n型溝道MOSFET (NM3 )、 二極管D2導通，第1個n型溝道MOSFET (NMl)，、第2個n型溝道MOSFET (NM2)截止，上述功率MOSFET (Ml)的柵極和電容器Cin被充電為正電源電壓(Vdd)。
圖7是上述功率MOSFET (Ml)截止的情況下，向邏輯反相器2輸 入截止信號，第1個n型溝道MOSFET(NMl )、第2個n型溝道MOSFET (NM2)導通，第1個p型溝道MOSFET(PMl )、第2個p型溝道MOSFET (PM2)、第3個n型溝道MOSFET (NM3)、 二極管D2截止，上述功率 MOSFET (Ml)的柵極被施加負電源電壓(-Vdd)。
圖7中，如果上述二極管D2不存在，則在第3個n型溝道MOSFET (NM3)的源極對漏極附加正電壓的情況下，通過n型溝道MOSFET的 寄生二極管，電流在上述第3個n型溝道MOSFET (NM3)中流動。
圖8為表示本發(fā)明第3實施例的圖，驅動電路1由直流電源電壓Vdd、 邏輯反相器2、 p型JFET (PJF1， PJF2)、 n型JFET (NJF1 匿3)、電容 器Cin構成，PWM的邏輯信號被輸入到邏輯反相器2的輸入端子。這里， JFET是Junction Field Effect Transistor,由于JFET沒有MOSFET那樣的 寄生二極管，因此通過設計元件構造，n型JFET的源極即使對漏極變成 正電壓，也可以保持阻塞(blocking)特性，第2實施例中必需的二極管 D2變得不需要。
第1個P型JFET (PJF1)的源極端子與上述直流電源電壓Vdd的正極 側連接，第1個n型JFET (NJF1)的漏極端子與上述PJF1的漏極端子連 接，源極端子與上述直流電源電壓Vdd的負極側連接，第2個p型JFET (PJF2)的源極端子與上述直流電源電壓Vdd的正極側連接，第2個n型 JFET (NJF2)的漏極端子與上述PJF2的漏極端子連接，上述第2個n型 JFET (NJF2)的源極端子與第3個n型JFET (NJF3)的漏極端子連接， 上述NJF3的源極端子與上述直流電源電壓Vdd的負極側連接，電容器Cin 與上述PJF1的漏極端子和上述NJF2的源極端子連接，功率M0SFET(M1) 的柵極與上述第2個p型JFET(PJF2)的漏極端子連接，上述功率MOSFET (Ml)的源極端子與上述直流電源的負極側連接，上述第3個n型JFET (NJF3)的柵極端子與邏輯反相器2的輸入端子連接，第1個p型JFET (PJF1)的柵極端子、第1個n型JFET (NJF1)的柵極端子、第2個p 型JFET (PJF2)的柵極端子、第2個n型JFET (NJF2)的柵極端子與邏 輯反相器2的輸出端子連接。
功率MOSFET (Ml)導通的情況下，將導通信號輸入到邏輯反相器2 中，第1個p型JFET(PJF1)、第2個p型JFET(PJF2)、第3個n型JFET (NJF3)導通，第l個n型JFET (NJF1)、第2個n型JFET (NJF2)截 止，對上述功率MOSFET (Ml)的柵極和電容器Cin充電正電源電壓 (Vdd)。
上述功率MOSFET (Ml)截止的情況下，向邏輯反相器2輸入截止 信號，第1個n型JFET (NJF1 )、第2個n型JFET (NJF2)導通，第1 個p型JFET (PJF1 )、第2個p型JFET (PJF2)、第3個n型JFET (NJF3) 截止，對負電源電壓(-Vdd)施加上述功率MOSFET (Ml)的柵極。
圖9是在3相逆變器驅動電路上應用本發(fā)明的實施例，作為逆變器系 統(tǒng)的構成要素，有微型計算機21、驅動器IC22、開關部分23、電動機24。 上述開關部分23由U相、V相、W相這3相構成，各相由上臂的功率M0SFET (MU1， MV1， MW1)及其內置二極管(DU1， DV1， DW1)、下臂的功率MOSFET (MU2， MV2，麗2)及其內置二極管(DU2， DV2， DW2)構成。微型計算機 21檢測出電動機24的位置和速度等信息，向驅動器IC22輸出驅動上述功 率MOSFET的信號。由于上臂的功率MOSFET的源極電位是浮動的，因此為
了驅動上臂的功率MOSFET，電平移位和浮動電源是必要的，但是圖9中采 用經由自舉電路(bootstrap)用的二極管(DbU， DbV， DbW)充電到自舉 電容器(CbU， CbV， CbW)的電荷來驅動上臂。作為驅動源極電位為浮動 的上臂的功率M0SFET的柵極的方法，除了圖9中所示的自舉電路之外， 還能適用采用光電耦合器的方法等。
如上所述，如果在上臂和下臂的輸出級實施本發(fā)明的驅動電路，則在 開關的時候，能實現抑制處于截止狀態(tài)的功率M0SFET柵極電壓的上升， 防止上下臂的短路。
以上實施例中，雖然以功率M0SFET作為電壓驅動型半導體元件為例 進行了說明，但也能同樣地適用IGBT等其他電壓驅動型半導體元件。
本發(fā)明能夠使用于在功率變換器中采用的電壓驅動型半導體元件的 驅動電路和逆變器裝置。
權利要求
1.一種電壓驅動型半導體元件的驅動電路，為功率變換器的電壓驅動型半導體元件和驅動該電壓驅動型半導體元件的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特征在于，具備第1開關，其與直流電源的正極側連接；第2開關，其與上述第1開關的另一端子連接，并且與上述直流電源的負極側連接；第3開關，其與上述直流電源的正極側連接；第4開關，其與上述第3開關的另一端子連接；第5開關，其與上述第4開關的另一端子連接，并且與上述直流電源的負極側連接；和電容器，其與上述第1開關的另一端子和上述第4開關的另一端子連接，上述電壓驅動型半導體元件的柵極與上述第3開關的另一端子連接，上述電壓驅動型半導體元件的源極與上述直流電源的負極側連接。
2. 根據權利要求1所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特 征在于，上述第l、第3和第5開關以相同定時接通，上述第2、第4開關，以與上述第l、第3和第5開關互補的定時接通。
3. 根據權利要求2所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特 征在于，采用功率MOSFET即功率金屬氧化物半導體場效應晶體管作為電壓 驅動型半導體元件。
4. 根據權利要求2所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特征在于，采用IGBT即絕緣柵雙極晶體管作為電壓驅動型半導體元件。
5. 根據權利要求2所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特 征在于，上述電容器的電容是電壓驅動型半導體元件的柵極電容的IO倍以上。
6. —種電壓驅動型半導體元件的驅動電路，為功率變換器的電壓驅動型半導體元件和驅動該電壓驅動型半導體元件的電壓驅動型半導體元 件的驅動電路，其特征在于，第1個p型溝道MOSFET的源極端子與直流電源的正極側連接，第1 個n型溝道MOSFET的漏極端子與上述第1個p型溝道MOSFET的漏極端子 連接，上述第1個n型溝道MOSFET的源極端子與上述直流電源的負極側 連接，第2個p型溝道MOSFET的源極端子與上述直流電源的正極側連接， 第2個n型溝道MOSFET的漏極端子與上述第2個p型溝道MOSFET的漏極 端子連接，上述第2個n型溝道MOSFET的源極端子與二極管的陽極端子 連接，第3個n型溝道MOSFET的漏極端子與上述二極管的陰極端子連接， 上述第3個n型溝道MOSFET的源極端子與上述直流電源的負極側連接， 電容器與上述第1個P型溝道MOSFET的漏極端子和上述第2個n型溝道 MOSFET的源極端子連接，上述電壓驅動型半導體元件的柵極與上述第2 個p型溝道MOSFET的漏極端子連接，上述電壓驅動型半導體元件的源極 端子與上述直流電源的負極側連接，上述第3個n型溝道MOSFET的柵極 端子與邏輯反相器的輸入端子連接，第1個P型溝道MOSFET的柵極端子、 第1個n型溝道MOSFET的柵極端子、第2個p型溝道MOSFET的柵極端子、 第2個n型溝道MOSFET的柵極端子與上述邏輯反相器的輸出端子連接。
7. —種電壓驅動型半導體元件的驅動電路，為功率變換器的電壓驅 動型半導體元件和驅動該電壓驅動型半導體元件的電壓驅動型半導體元 件的驅動電路，其特征在于，第1個p型JFET的源極端子與直流電源的正極側連接，第1個n型 JFET的漏極端子與上述第1個p型JFET的漏極端子連接，上述第1個n 型JFET的源極端子與上述直流電源的負極側連接，第2個p型JFET的源 極端子與上述直流電源的正極側連接，第2個n型JFET的漏極端子與上 述第2個p型JFET的漏極端子連接，上述第2個n型JFET的源極端子與 第3個n型JFET的漏極端子連接，上述第3個n型JFET的源極端子與上 述直流電源的負極側連接，電容器與上述第1個P型JFET的漏極端子和 上述第2個n型JFET的源極端子連接，上述電壓驅動型半導體元件的柵極與上述第2個p型JFET的漏極端子連接，上述電壓驅動型半導體元件 的源極端子與上述直流電源的負極側連接，上述第3個n型JFET的柵極 端子與邏輯反相器的輸入端子連接，第1個p型JFET的柵極端子、第1 個n型JFET的柵極端子、第2個p型JFET的柵極端子、第2個n型JFET 的柵極端子與上述邏輯反相器的輸出端子連接。
8. —種逆變器裝置，具備在主端子間上串聯(lián)連接上臂的半導體功 率開關元件和下臂的半導體功率幵關元件的臂；和該臂的驅動電路，其特 征在于，該逆變器具有一個或者多個上述臂，具有電壓驅動型半導體元件作為 上述半導體功率開關元件，驅動上述電壓驅動型半導體元件的驅動電路具有第1開關，其與直流電源的正極側連接；第2開關，其與上述第1幵關的另一端子連接，并且與上述直流電源 的負極側連接；第3開關，其與上述直流電源的正極側連接； 第4開關，其與上述第3開關的另一端子連接；第5開關，其與上述第4開關的另一端子連接，并且與上述直流電源的負極側連接；和電容器，其與上述第1開關的另一端子和上述第4開關的另一端子連接，上述電壓驅動型半導體元件的柵極與上述第3開關的另一端子連接， 上述電壓驅動型半導體元件的源極與上述直流電源的負極側連接。
9. 根據權利要求8所述的逆變器裝置，其特征在于， 上述第l、第3和第5開關以相同的定時接通，上述第2、第4開關以與上述第1、第3和第5幵關互補的定時接通。
10. 根據權利要求8所述的逆變器裝置，其特征在于，采用功率MOSFET即功率金屬氧化物半導體場效應晶體管作為上述 電壓驅動型半導體元件。
11. 根據權利要求8所述的逆變器裝置，其特征在于，采用IGBT即絕緣柵雙極晶體管作為上述電壓驅動型半導體元件。
12. 根據權利要求8所述的逆變器裝置，其特征在于， 上述電容器的電容是電壓驅動型半導體元件的柵極電容的IO倍以上。
13. —種電壓驅動型半導體元件的驅動電路，為功率變換器的電壓驅 動型半導體元件和驅動該電壓驅動型半導體元件的電壓驅動型半導體元 件的驅動電路，其特征在于，該電壓驅動型半導體元件的驅動電路具有電容器，在上述電壓驅動型半導體元件為接通狀態(tài)下，對上述電容器充電以使 對上述電壓驅動型半導體元件的柵極施加正的電源電壓，在上述電壓驅動型半導體元件為斷開狀態(tài)下，放電上述電容器以使對 上述電壓驅動型半導體元件的柵極施加負的電源電壓。
14. 根據權利要求13所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其 特征在于，在上述功率變換器的開關時，抑制上述電壓驅動型半導體元件的柵極 電壓上升至閾值以上。
15. 根據權利要求13所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其 特征在于，具備-施加上述電源電壓而對上述電容器充電的第1開關；和放電上述電容器的第2開關，上述第1開關以與上述第2開關互補的定時接通。
16. 根據權利要求13所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其 特征在于，采用功率MOSFET即功率金屬氧化物半導體場效應晶體管作為電壓 驅動型半導體元件。
17. 根據權利要求13所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其特征在于，采用IGBT即絕緣柵雙極晶體管作為電壓驅動型半導體元件。
18. 根據權利要求13所述的電壓驅動型半導體元件的驅動電路，其 特征在于，上述電容器的電容是電壓驅動型半導體元件的柵極電容的IO倍以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電壓驅動型半導體元件的驅動電路，能夠解決半導體元件為了防止誤點弧，在斷開時柵極需要為負電位狀態(tài)，驅動電路中需要負電壓電源的課題。本發(fā)明中，在驅動半導體元件的驅動電路中，具備第1開關，其與直流電源的正極側連接；第2開關，其與第1開關的另一端子連接，并且與直流電源的負極側連接；第3開關，其與直流電源的正極側連接；第4開關，其與第3開關的另一端子連接；第5開關，其與第4開關的另一端子連接，并且與直流電源的負極側連接；和電容器，其與第1開關的另一端子和第4開關的另一端子連接，半導體元件的柵極與第3開關的另一端子連接，半導體元件的源極與直流電源的負極側連接。從而能夠只采用正電壓的電源對半導體元件的柵極施加負電壓。
文檔編號H02M7/537GK101345472SQ200810136120
公開日2009年1月14日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權日2007年7月12日
發(fā)明者平尾高志, 橋本貴之, 白石正樹 申請人:株式會社日立制作所