專利名稱：對電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
電壓驅(qū)動型元件為能夠利用驅(qū)動電壓來發(fā)揮特定功能的元件，其被廣泛地應(yīng)用于各種用途。在電壓驅(qū)動型元件的一個示例中，已知一種具備絕緣柵的電壓驅(qū)動型開關(guān)元件。電壓驅(qū)動型開關(guān)元件為，根據(jù)被供給至絕緣柵的柵極電壓(驅(qū)動電壓的一個示例)而對電流值進(jìn)行控制的元件，被應(yīng)用于例如將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓的逆變器裝置中。在電壓驅(qū)動型開關(guān)元件的一個示例中，可以列舉出包含IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor :絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor :金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的功率半導(dǎo)體開關(guān)元件?！?br> 為了對這種電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動，在電壓驅(qū)動型元件上連接有驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置被構(gòu)成為，對供給至電壓驅(qū)動型元件的驅(qū)動電壓進(jìn)行控制。例如，驅(qū)動裝置能夠根據(jù)用于指示電壓驅(qū)動型元件的導(dǎo)通、斷開的控制信號而對驅(qū)動電壓進(jìn)行控制。驅(qū)動裝置還能夠根據(jù)表示電壓驅(qū)動型元件的驅(qū)動狀態(tài)的信號、或者表示外部環(huán)境的狀態(tài)的信號，而對驅(qū)動電壓進(jìn)行控制。在這種驅(qū)動裝置中，期待開發(fā)出一種能夠生成高精度的驅(qū)動電壓的技術(shù)。當(dāng)通過驅(qū)動裝置所生成的驅(qū)動電壓的精度較低時，則必須在考慮該驅(qū)動電壓的精度的條件下對電壓驅(qū)動型元件的驅(qū)動條件進(jìn)行設(shè)定。因此，在驅(qū)動電壓的精度較低時，無法以最佳的條件對電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動。其結(jié)果為，將會發(fā)生例如電壓驅(qū)動型元件的浪涌電壓的增大、或者電壓驅(qū)動型元件的電力損失的惡化等問題。在日本特開2006-324963號公報中，公開了能夠生成高精度的驅(qū)動電壓的驅(qū)動裝置的一個示例。該公報中所公開的技術(shù)的特征在于，對被供給至電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的驅(qū)動電壓進(jìn)行反饋控制，從而生成高精度的驅(qū)動電壓。具體而言，是將驅(qū)動電壓與高精度的參考電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果來控制驅(qū)動電壓。由于該驅(qū)動裝置能夠生成高精度的驅(qū)動電壓，從而能夠在多種用途中提供有用的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題如果將驅(qū)動裝置的輸出端子直接連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻上，則能夠通過對輸出端子的電壓進(jìn)行反饋控制，從而對被供給至柵電阻的驅(qū)動電壓進(jìn)行高精度的控制。然而，有時會根據(jù)需要而想要在驅(qū)動裝置的輸出端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻之間設(shè)置某種電路。例如，有時會想要在驅(qū)動裝置的輸出端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻之間設(shè)置電流放大電路，從而對高電容的電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動。在這種情況下，驅(qū)動裝置的輸出端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻經(jīng)由電流放大電路而被間接地連接。因此，為了對被供給至電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的驅(qū)動電壓進(jìn)行高精度的反饋控制，從而需要在輸出端子之外另行設(shè)置被直接連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻上的反饋端子。如此，在分別設(shè)置有輸出端子和反饋端子的情況下，當(dāng)反饋端子成為斷開時，將無法進(jìn)行反饋控制，從而會產(chǎn)生驅(qū)動電壓上升至電源電壓的問題。另外，想要分別設(shè)置輸出端子和反饋端子的理由有很多種，上述電流放大電路僅為其中的一個示例。例如，有時也會想要僅在反饋路徑上設(shè)置電路元件，在這種情況下，也優(yōu)選為分別設(shè)置輸出端子和反饋端子。在其一個示例中可以列舉出，僅在反饋路徑上設(shè)置外部電阻以進(jìn)行反饋的調(diào)整的電路、僅在反饋路徑上設(shè)置外部電阻以及電容器的并聯(lián)電路以進(jìn)行相位補償?shù)碾娐?。本說明書中所公開的技術(shù)的目的在于，提供一種即使在于輸出端子之外另行設(shè)置的反饋端子成為斷開的情況下，也能夠維持反饋控制的技術(shù)。用于解決課題的方法本說明書所公開的驅(qū)動裝置的特征在于，即使在反饋端子成為斷開的情況下 ，也能夠確保維持反饋控制的路徑。在本說明書所公開的驅(qū)動裝置中，能夠在確保了反饋端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻之間的電連接的情況(正常狀態(tài))下，對反饋端子的電壓進(jìn)行反饋控制，從而對被供給至電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的驅(qū)動電壓進(jìn)行控制。另一方面，能夠在未確保反饋端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻之間的電連接的情況(異常狀態(tài))下，對輸出端子的電壓進(jìn)行反饋控制，從而對被供給至電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的驅(qū)動電壓進(jìn)行控制。通過這種方式，使本說明書中所公開的驅(qū)動裝置被構(gòu)成為，在正常狀態(tài)和異常狀態(tài)下均能夠?qū)嵤┓答伩刂?，從而能夠避免被供給至電壓驅(qū)動型元件的驅(qū)動電壓上升至電源電壓的情況。


圖I表示逆變器裝置的結(jié)構(gòu)。圖2表示第一實施例的驅(qū)動裝置的概要。圖3表示第一實施例的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)(未連接電流放大電路時)。圖4表示第一實施例的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)(連接有電流放大電路時)。圖5表示第一實施例的驅(qū)動裝置的改變例的結(jié)構(gòu)。圖6表示第二實施例的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)。圖7表示第二實施例的驅(qū)動裝置的一個改變例的結(jié)構(gòu)。圖8表示第二實施例的驅(qū)動裝置的一個改變例的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式本說明書中所公開的驅(qū)動裝置被用于對電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動。此處，電壓驅(qū)動型元件為，能夠利用驅(qū)動電壓而發(fā)揮特定功能的元件。電壓驅(qū)動型元件可以是具有絕緣柵的電壓驅(qū)動型開關(guān)元件，尤其可以是功率半導(dǎo)體開關(guān)元件。功率半導(dǎo)體開關(guān)元件包括IGBT、M0SFET、閘流晶體管。驅(qū)動裝置可以具備第一連接端子、反饋端子、第二連接端子、開關(guān)元件以及控制部。第一連接端子以能夠連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的方式而構(gòu)成。此處，第一連接端子既可以直接連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻，也可以經(jīng)由其他電路而間接連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻。反饋端子也以能夠連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的方式而構(gòu)成。反饋端子優(yōu)選直接連接于電壓驅(qū)動型元件的柵電阻。第二連接端子以能夠連接于驅(qū)動電源的方式而構(gòu)成。第二連接端子既可以直接連接于驅(qū)動電源，也可以經(jīng)由其他電路而間接連接于驅(qū)動電源。開關(guān)元件的第一輸入輸出電極被連接于第一連接端子，第二輸入輸出電極被連接于第二連接端子。在開關(guān)元件的一個示例中，包括具有絕緣柵的電壓驅(qū)動型開關(guān)元件。在開關(guān)元件中，優(yōu)選使用開關(guān)速度較快的元件。因此，在開關(guān)元件中，優(yōu)選使用MOSFET?？刂撇勘贿B接于開關(guān)元件的控制電極，并對輸入至開關(guān)元件的控制電極的電壓進(jìn)行控制?？刂撇靠梢跃哂姓`差放大器、參考電源和電阻部。誤差放大器的一個輸入端子被連接于參考電源，另一個輸入端子被連接于反饋端子，輸出端子被連接于開關(guān)元件的控制電極。誤差放大器優(yōu)選被構(gòu)成為，對兩個輸入端子之間的誤差進(jìn)行放大并輸出。作為一個示例，在誤差放大器中包括運算放大器。此外，作為另一個示例，在誤差放大器中，包括由A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號處理電路、以及 D/A轉(zhuǎn)換器所構(gòu)成的電路。電阻部的一端被連接于第一連接端子，另一端被連接于誤差放大器的另一個輸入端子與反饋端子之間的配線上。電阻部能夠使用具有電阻成分的各種元件，且既可以為固定電阻，也可以為可變電阻。例如，在電阻部中，既可以使用固定電阻元件，也可以使用正向連接的二極管。在上述驅(qū)動裝置中，由于即使在反饋端子成為斷開的情況下也可通過電阻部而對第一連接端子的電壓進(jìn)行反饋控制，因此成為了能夠避免出現(xiàn)無法進(jìn)行反饋控制的情況的結(jié)構(gòu)。在本說明書所公開的驅(qū)動裝置中，優(yōu)選為，控制部還具有開關(guān)。開關(guān)的一端被連接于第二連接端子，另一端被連接于開關(guān)元件的控制電極。在該驅(qū)動裝置中，由于當(dāng)開關(guān)閉合時，開關(guān)元件的第二輸入輸出電極和控制電極為短路，因此開關(guān)元件為斷開。因此，當(dāng)開關(guān)閉合時，將停止向電壓驅(qū)動型元件供給驅(qū)動電壓。另一方面，當(dāng)開關(guān)斷開時，開關(guān)元件成為導(dǎo)通，從而將實施向電壓驅(qū)動型元件的驅(qū)動電壓的供給。該驅(qū)動裝置的特征在于，用于對控制部的導(dǎo)通、斷開進(jìn)行切換的開關(guān)被配置在，第二連接端子與開關(guān)元件的控制端子之間，而未設(shè)置在反饋路徑上。通常，由于開關(guān)的電阻成分具有誤差，所以在將這種開關(guān)設(shè)置在反饋路徑上時，有可能會使每個驅(qū)動裝置的反饋特性也出現(xiàn)誤差。在本說明書所公開的驅(qū)動裝置中，由于用于對控制部的導(dǎo)通、斷開進(jìn)行切換的開關(guān)未被設(shè)置在反饋路徑上，因此能夠高精度地對被供給至電壓驅(qū)動型元件的驅(qū)動電壓進(jìn)行反饋控制。在本說明書所公開的驅(qū)動裝置中，也可以構(gòu)成為，開關(guān)以與電壓驅(qū)動型元件的接通同步的方式而斷開。在這里所說的“同步”，在典型意義上包括，在電壓驅(qū)動型元件或驅(qū)動裝置所要求的控制精度的范圍內(nèi)時間完全一致的情況。并且，根據(jù)共用的信號而進(jìn)行動作的情況，也包括在這里所說的“同步”中。例如，用于指示開關(guān)的開閉的信號和用于指示電壓驅(qū)動型元件的接通的信號共用的情況，也包括在這里所說的“同步”中，只要是在信號共用的情況下，即使開關(guān)開閉的正時與電壓驅(qū)動型元件接通的正時不一致，也包括在這里所稱的“同步”中。電壓驅(qū)動型元件的浪涌電壓以及開關(guān)損失，對電壓驅(qū)動型元件的開關(guān)速度具有較強影響。因此，為了改善電壓驅(qū)動型元件的浪涌電壓以及開關(guān)損失，在電壓驅(qū)動型元件接通的正時，供給高精度的驅(qū)動電壓是非常重要的。通過使開關(guān)以與電壓驅(qū)動型元件的接通同步的方式而斷開，從而使驅(qū)動裝置能夠以與電壓驅(qū)動型元件的接通同步的方式而供給高精度的驅(qū)動電壓。其結(jié)果為，能夠改善電壓驅(qū)動型元件的浪涌電壓以及開關(guān)損失。在本說明書所公開的驅(qū)動裝置中，也可以構(gòu)成為，控制部還具有電流檢測部，所述電流檢測部對流通于電阻部中的電流進(jìn)行檢測。在該驅(qū)動裝置中，能夠利用流通于電流檢測部中的電流值，而對反饋端子變?yōu)閿嚅_的情況進(jìn)行判斷。
在本說明書所公開的驅(qū)動裝置中，也可以構(gòu)成為，控制部還具有保護(hù)元件。保護(hù)元件被構(gòu)成為，以并聯(lián)的方式而連接于電流檢測部，且在預(yù)定電壓以上時導(dǎo)通。此處，預(yù)定電壓高于電流檢測部的動作電壓。這種保護(hù)元件通常不會妨礙電流檢測部的動作。另一方面，在電流檢測部上被施加了過大的電壓(例如，靜電放電(ESD))時，通過優(yōu)先進(jìn)行導(dǎo)通，從而能夠保護(hù)電流檢測部不會因過大的電壓而損壞。在電壓驅(qū)動型元件要應(yīng)對較大功率的情況下，例如，在其為搭載于車輛用的逆變器裝置上的電壓驅(qū)動型元件的情況下，電壓驅(qū)動型元件的容許電流將較大。為了在較短的時間內(nèi)對容許電流較大的電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動，從而需要使驅(qū)動裝置的開關(guān)元件的容許電流也增加。如果開關(guān)元件的容許電流增加，則也必須使誤差放大器的壓擺率增加。但是，如果使誤差放大器的壓擺率增加，則誤差放大器的恒定損失將會增加。在用于解決上述問題的一種實施方式的驅(qū)動裝置中，也可以構(gòu)成為，還具有電流放大電路，所述電流放大電路對從第一連接端子輸出的輸出電流進(jìn)行放大并向柵電阻供給。通過設(shè)置電流放大電路，從而即使在不增加開關(guān)元件的容許電流的情況下，也能夠在較短的時間內(nèi)對容許電流較大的電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動。其結(jié)果為，由于不需要增加控制部的誤差放大器的壓擺率，因 而能夠避免誤差放大器的恒定損失的增加。(實施例)下面，參照附圖對各個實施例進(jìn)行說明。另外，對于各個實施例中共同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的符號，并省略其說明。(第一實施例)在圖I中，圖示了被搭載在車輛上的逆變器裝置10的概要。逆變器裝置10具備直流電源11、平滑電容器12、逆變器部13。逆變器部13具備六個電壓驅(qū)動型元件2a至2f ;六個驅(qū)動裝置Ia至lf，其對各個電壓驅(qū)動型元件2a至2f進(jìn)行驅(qū)動。在電壓驅(qū)動型元件2a至2f中應(yīng)用了 IGBT。六個電壓驅(qū)動型元件2a至2f構(gòu)成了三相橋式連接。在各個電壓驅(qū)動型元件2a至2f上，分別以反并聯(lián)的方式而連接有回流用的二極管。逆變器部13通過對從直流電源10經(jīng)由平滑電容器12而被供給的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而將該直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓并供給至交流電動機14。由于六個驅(qū)動裝置Ia至If均具有等效的電路結(jié)構(gòu)，因而在以下說明中，以不特別區(qū)分的方式對六個驅(qū)動裝置Ia至If進(jìn)行說明。在圖2中，圖示了對電壓驅(qū)動型元件2進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置I的概要。驅(qū)動裝置I具備一對柵電阻Rl、R2和驅(qū)動IC3。如圖2所示，第一柵電阻Rl為固定電阻元件，其決定了電壓驅(qū)動型元件2的柵電流的充電速度。第二柵電阻R2為固定電阻元件，其決定了電壓驅(qū)動型元件2的柵電流的放電速度。驅(qū)動IC3被連接于變壓器型的驅(qū)動電源Vcc和接地電源GND之間，并以對一對柵電阻R1、R2供給驅(qū)動電壓的方式而構(gòu)成。驅(qū)動IC3具備一對晶體管M1、M2 ;第一控制部4,其對第一晶體管Ml進(jìn)行控制；第二控制部5，其對第二晶體管M2進(jìn)行控制；控制組塊6，其對第一控制部4和第二控制部5進(jìn)行控制；多個端子Tl至T5。Tl為電源端子(第二連接端子的一個示例)，其以能夠連接于驅(qū)動電源Vcc的方式而構(gòu)成。T2為第一輸出端子(第一連接端子的一個示例)，其以能夠連接于第一柵電阻Rl的方式而構(gòu)成。T3為反饋端子，其以能夠連接于第一柵電阻Rl的方式而構(gòu)成。T4為第二輸出端子，其以能夠連接于第二柵電阻R2的方式而構(gòu)成。T5為接地端子，其以能夠連接于接地電源GND的方式而構(gòu)成。第一晶體管Ml為P型的M0SFET，且被連接于第一輸出端子T2和電源端子Tl之間。更加詳細(xì)而言，在第一晶體管Ml中，漏電極(第一輸入輸出電極的一個不例)被連接于第一輸出端子T2,源電極(第二輸入輸出電極的一個不例)被連接于電源端子Tl。通過在電壓驅(qū)動型元件2接通時使第一晶體管Ml為接通，從而經(jīng)由第一晶體管Ml而從驅(qū)動電源Vcc向電壓驅(qū)動型元件2的第一柵電阻Rl供給正驅(qū)動電壓。第二晶體管M2為η型的M0SFET，且被連接于第二輸出端子Τ4和接地端子Τ5之間。更加詳細(xì)而言，在第二晶體管M2中，漏電極被連接于第二輸出端子Τ4，源電極被連接于接地端子Τ5。通過在電壓驅(qū)動型元件2接通時使晶體管M2為接通，從而經(jīng)由第二晶體管M2而向電壓驅(qū)動型元件2的第二柵電阻R2供給接地電壓?？刂平M塊6根據(jù)從未圖示的電子控制單元(ECU)所提供的控制信號，而向第一控制部4輸出第一驅(qū)動信號SI,并向第二控制部5輸出第二驅(qū)動信號S2。第一控制部4根據(jù) 第一驅(qū)動信號SI而對第一晶體管Ml的導(dǎo)通、斷開進(jìn)行控制。第二控制部5根據(jù)第二驅(qū)動信號S2而對第二晶體管M2的導(dǎo)通、斷開進(jìn)行控制。如圖3以及圖4所示，驅(qū)動裝置I被構(gòu)成為，能夠根據(jù)需要而在驅(qū)動IC3上連接電流放大電路7。圖3例示了在驅(qū)動IC3上未連接電流放大電路7時的情況，圖4例示了在驅(qū)動IC3上連接有電流放大電路7時的情況。例如，在想要對容許電流較小的電壓驅(qū)動型元件2進(jìn)行驅(qū)動時，不在驅(qū)動IC3上連接電流放大電路7，而在想要對容許電流較大的電壓驅(qū)動型元件2進(jìn)行驅(qū)動時，在驅(qū)動IC3上連接電流放大電路7。如此，通過以能夠任意安裝的方式而構(gòu)成電流放大電路7，從而能夠?qū)⒈还灿没说尿?qū)動IC3應(yīng)用于各種容許電流的電壓驅(qū)動型元件2。如圖3以及圖4所示，驅(qū)動IC3的第一控制部4具有運算放大器OPl、參考電源Ekef、開關(guān)SW1、電阻R3、分壓電路R4a、R4b。另外，雖然省略了第二控制部5的詳細(xì)說明，但其可以采用與第一控制部4相同的結(jié)構(gòu)。運算放大器OPl的非反轉(zhuǎn)輸入端子被連接于參考電源Ekef,反轉(zhuǎn)輸入端子經(jīng)由分壓電路R4a、R4b而被連接于反饋端子T3，輸出端子被連接于第一晶體管Ml的控制電極。開關(guān)SWl的一端被連接于電源端子Tl,另一端被連接于第一晶體管Ml的控制電極。電阻R3為固定電阻元件，其一端被連接于第一輸出端子T2，另一端被連接于運算放大器OPl的反轉(zhuǎn)輸入端子和反饋端子T3之間的配線上。另外，如圖5所示，也可以使用一對二極管D1、D2來代替電阻R3。分壓電路R4a、R4b具有分壓調(diào)節(jié)用第一電阻R4a和分壓調(diào)節(jié)用第二電阻R4b。分壓調(diào)節(jié)用第一電阻R4a和分壓調(diào)節(jié)用第二電阻R4b均為固定電阻元件，其連接點被連接于運算放大器OPl的反轉(zhuǎn)輸入端子。通過對分壓調(diào)節(jié)用第一電阻R4a和分壓調(diào)節(jié)用第二電阻R4b的分壓比進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而設(shè)定第一輸出端子T2以及反饋端子T3的目標(biāo)電壓。如圖3所示，在未連接外接的電流放大電路7的情況下，第一輸出端子T2和反饋端子T3均被直接連接于第一柵電阻Rl。另一方面，如圖4所示，在連接有外接的電流放大電路7的情況下，第一輸出端子T2經(jīng)由電流放大電路7而被間接連接于第一柵電阻R1，反饋端子T3被直接連接于第一柵電阻Rl。如圖4所示，電流放大電路7具有雙極型晶體管Ql和電阻R5a、R5b。雙極型晶體管Ql為npn型，其發(fā)射極端子被連接于第一柵電阻Rl，集電極端子被連接于驅(qū)動電源Vcc，基極端子被連接于第一輸出端子T2。電阻R5a、R5b為固定電阻元件，且被連接于雙極型晶體管Ql的基極、發(fā)射極之間。電流放大電路7構(gòu)成了發(fā)射極跟隨電路。另外，在電流放大電路7中，也可以使用具有絕緣柵的晶體管來代替雙極型晶體管Q1。下面，參照圖3以及圖4，對驅(qū)動裝置I的動作進(jìn)行說明。首先，對反饋端子T3未置于斷開時的正常狀態(tài)進(jìn)行說明。在第一控制部4中，當(dāng)根據(jù)由控制組塊6輸出的第一驅(qū)動信號SI而使開關(guān)SWl斷開時，第一晶體管Ml置于導(dǎo)通。此時，在第二控制部5中，根據(jù)由控制組塊6輸出的第二驅(qū)動信號S2而使第二晶體管M2置于斷開。當(dāng)?shù)谝痪w管Ml導(dǎo)通時，將從驅(qū)動電源Vcc起經(jīng)由第一晶體管Ml而向第一柵電阻Rl供給正電壓。在運算放大器OPl的反轉(zhuǎn)輸入端子上，輸入被分壓電路R4a、R4b分壓后的反饋端子T3的電壓(S卩，被分壓電路R4a、R4b分壓后的、被供給至第一柵電阻Rl的驅(qū)動電壓)，在非反轉(zhuǎn)輸入端子上，輸入?yún)⒖茧娫碋kef的參考電壓。因此，第一控制部4對被分壓電路R4a、R4b分壓后的、反饋端子T3的電壓和參考電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果而對向第一晶體管Ml輸入的柵電壓進(jìn)行控制。其結(jié)果為，反饋端子T3的電壓被控制為，相對于參考電源Ekef的參考電壓而與分壓比相對應(yīng)的固定值。通過·這種方式，由于在反饋端子未置于斷開的正常狀態(tài)下，被供給至第一柵電阻Rl的驅(qū)動電壓被高精度地控制，因此由第一柵電阻Rl所決定的柵電流的充電速度也被高精度地控制。已知由于變壓器型的驅(qū)動電源Vcc的電源精度較低，因而驅(qū)動電源Vcc的輸出電壓會在幾V的范圍內(nèi)進(jìn)行變動。因此，在未使用本實施例的技術(shù)的情況下，當(dāng)驅(qū)動電源Vcc的輸出電壓變動得較低時，柵電流的充電速度與設(shè)定值相比將會慢速化，從而使電壓驅(qū)動型元件2導(dǎo)通所需要的時間將變長，進(jìn)而會使開關(guān)損失增加。另一方面，當(dāng)驅(qū)動電源Vcc的輸出電壓變動得較高時，柵電流的充電速度與設(shè)定值相比將會高速化，從而使電壓驅(qū)動型元件2導(dǎo)通時所需要的電流變化率將增大，進(jìn)而會導(dǎo)致產(chǎn)生浪涌電壓。在本實施例的驅(qū)動裝置I中，通過利用高精度的參考電源Ekef來對反饋端子T3的電壓進(jìn)行反饋控制，從而能夠在不受驅(qū)動電源Vcc的輸出電壓的變化的影響的條件下，以極高精度對被供給至第一柵電阻Rl的驅(qū)動電壓進(jìn)行控制。接下來，對反饋端子T3置于斷開的異常狀態(tài)進(jìn)行說明。在成為異常狀態(tài)時，從反饋端子向運算放大器OPl的反饋路徑將被切斷。此時，在驅(qū)動裝置I中，通過電流經(jīng)由電阻R3而流入，從而確保了從第一輸出端子T2向運算放大器OPl的反饋路徑。即，在異常狀態(tài)下，第一輸出端子T2的電壓被反饋控制。此時，雖然通過電阻R3而使第一輸出端子T2的電壓稍微被鉗位，但是由于維持了反饋控制，因此抑制了驅(qū)動電壓的變動，同時也避免了被供給至第一柵電阻Rl的驅(qū)動電壓增加到驅(qū)動電源Vcc的程度的情況。第一輸出端子T2的鉗位值為，流入電阻R3的電流和電阻R3的電阻值的乘積。為了不妨礙電流放大電路7的動作，該鉗位值被調(diào)節(jié)為，高于雙極型晶體管Ql的基極/發(fā)射極間的電壓。具體而言，只需將電阻R3的電阻值設(shè)定得較高(在圖5的例中，只要對正向連接的二極管D1、D2的個數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié))，就不會妨礙電流放大電路7的動作。驅(qū)動裝置I的另一個特征在于，開關(guān)SWl被連接于電源端子Tl和第一晶體管Ml的控制電極之間。例如，如果開關(guān)SWl被設(shè)置在反饋路徑上，則由于開關(guān)SWl的特性誤差(例如，導(dǎo)通電阻的誤差)會導(dǎo)致反饋的精度惡化。另一方面，由于在驅(qū)動裝置I中，開關(guān)SWl未被設(shè)置在反饋路徑上，因而能夠向第一柵電阻Rl供給被高精度地控制的驅(qū)動電壓。因此，由于驅(qū)動裝置I能夠高精度地對由第一柵電阻Rl所決定的柵電流的充電速度進(jìn)行控制，并能夠高精度地對電壓驅(qū)動型元件2進(jìn)行驅(qū)動，因而能夠抑制浪涌電壓的產(chǎn)生以及開關(guān)損失的增加。(第二實施例)在圖6中，圖示了第二實施例的驅(qū)動裝置I的結(jié)構(gòu)。該驅(qū)動裝置I的驅(qū)動IC3的特征在于，具有電流檢測部8，該電流檢測部8對流通于一對二極管D1、D2中的電流進(jìn)行檢測。另外，也可以僅設(shè)置一對二極管D1、D2中的某一方。電流檢測部8作為電流鏡電路而構(gòu)成，并具有一對pnp晶體管和電阻R6。電流檢測部8在反饋端子3成為斷開時，將流通于pnp晶體管Q2和二極管D1、D1的電流反射到pnp晶體管Q3，并將與該反射電流相對應(yīng)的電壓信號供給至控制組塊6。在與反射電流相對應(yīng)的電壓信號超過閾值時，控制組塊6判斷為，反饋端子T3成為了斷開。
當(dāng)反饋端子T3成為了斷開時，第一輸出端子T2的鉗位電壓例如為O. IV至2V左右。如此，由于鉗位電壓極小，因此利用鉗位電壓來對反饋端子T3成為斷開的情況進(jìn)行判斷較為困難。另一方面，如果利用電流檢測部8，則能夠正確地判斷出反饋端子T3成為斷開的情況。如果能夠判斷出反饋端子T3成為了斷開的情況，則能夠?qū)εc異常狀態(tài)相對應(yīng)的驅(qū)動設(shè)定進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)。例如，在異常狀態(tài)下，與正常狀態(tài)相比驅(qū)動電壓將依存于鉗位電壓(二極管D1、D2的正向電壓和晶體管Q2的基極/發(fā)射極間電壓之和)而變高。因此，如果盡管處于異常狀態(tài)下但繼續(xù)采用與正常狀態(tài)相同的驅(qū)動條件，則有可能會使產(chǎn)品壽命降低。如此，在異常狀態(tài)和正常狀態(tài)下，有必要改變驅(qū)動設(shè)定，在本實施例的驅(qū)動裝置I中，由于能夠?qū)Ξ惓顟B(tài)進(jìn)行判斷，因而通過對驅(qū)動設(shè)定適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)節(jié)，從而能夠?qū)绠a(chǎn)品壽命的降低進(jìn)行抑制。在圖7中，圖示了第二實施例的驅(qū)動裝置I的改變例的一個示例。該驅(qū)動裝置I的特征在于，以與電流檢測部8并聯(lián)的方式而設(shè)置有齊納(Zener) 二極管ZDl。齊納二極管ZDl的陽極被連接于反饋端子T3，陰極被連接于第一輸出端子T2。此外，該驅(qū)動裝置I的特征在于，電阻R3以串聯(lián)的方式被連接于二極管D1。另外，電阻R3作為電流限制電阻而發(fā)揮功能，其對電流檢測部8內(nèi)流通過大的電流的狀況進(jìn)行抑制。齊納二極管ZDl在預(yù)定電壓以上時導(dǎo)通。此處，預(yù)定電壓高于電流檢測部8的動作電壓。這種齊納二極管ZDl通常不會妨礙電流檢測部8的動作。另一方面，在電流檢測部8上被施加了過大的電壓(例如，靜電放電(ESD))的情況下，通過優(yōu)先進(jìn)行導(dǎo)通，從而對電流檢測部8內(nèi)流通過大的電流的狀況進(jìn)行抑制。如圖8所示，也可以使用多個二極管D3至D5來作為保護(hù)元件，以代替齊納二極管ZD1。二極管D3和二極管D4以串聯(lián)的方式而連接，二極管D3的陽極被連接于第一輸出端子T2，二極管D4的陰極被連接于反饋端子T3。二極管D5的陽極被連接于反饋端子T3，陰極被連接于第一輸出端子T2。二極管D3至D5也能夠獲得與所述齊納二極管ZDl相同的效
果O以上，對本發(fā)明的具體示例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但這些僅為示例，并不用于限定專利的權(quán)利要求范圍。在專利的權(quán)利要求書所記載的技術(shù)中，包括對以上所示的具體示例進(jìn)行各種變形、變更后的內(nèi)容。另外，在本說明書或者附圖中所說明的技術(shù)要素，是單獨或者以各種組合的形式來發(fā)揮技術(shù)上的有用性的，其并不限定于申請時的各權(quán)利要求中所記載的組合。另外，在本 說明書或者附圖中所例示的技術(shù)為，同時達(dá)成多個目的的技術(shù)，且達(dá)成其中一個目的本身也具有技術(shù)上的有用性。
權(quán)利要求
1.一種對電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置，具備 第一連接端子，其以能夠連接于所述電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的方式而構(gòu)成； 反饋端子，其以能夠連接于所述電壓驅(qū)動型元件的所述柵電阻的方式而構(gòu)成； 第二連接端子，其以能夠連接于驅(qū)動電源的方式而構(gòu)成； 開關(guān)兀件，其第一輸入輸出電極被連接于所述第一連接端子，第二輸入輸出電極被連接于所述第二連接端子； 控制部，其被連接于所述開關(guān)元件的控制電極和所述反饋端子， 所述控制部被構(gòu)成為， (1)在確保了所述反饋端子和所述電壓驅(qū)動型元件的所述柵電阻之間的電連接的情況 下，能夠利用所述反饋端子的電壓而對被供給至所述電壓驅(qū)動型元件的所述柵電阻的電壓進(jìn)行控制， (2)在未確保所述反饋端子和所述電壓驅(qū)動型元件的所述柵電阻之間的電連接的情況下，能夠利用所述第一連接端子的電壓而對被供給至所述電壓驅(qū)動型元件的所述柵電阻的電壓進(jìn)行控制。
2.如權(quán)利要求I所述的驅(qū)動裝置，其中， 所述控制部具有誤差放大器、參考電源和電阻部， 所述誤差放大器的一個輸入端子被連接于所述參考電源，另一個輸入端子被連接于所述反饋端子，輸出端子被連接于所述開關(guān)元件的控制電極， 所述電阻部的一端被連接于所述第一連接端子，另一端被連接于所述誤差放大器的所述另一個輸入端子和所述反饋端子之間的配線上。
3.如權(quán)利要求2所述的驅(qū)動裝置，其中， 所述控制部還具有開關(guān)， 所述開關(guān)的一端被連接于所述第二連接端子，另一端被連接于所述開關(guān)元件的控制電極。
4.如權(quán)利要求3所述的驅(qū)動裝置，其中， 所述開關(guān)以與所述電壓驅(qū)動型元件的接通同步的方式而斷開。
5.如權(quán)利要求2至4中任意一項所述的驅(qū)動裝置，其中， 所述控制部還具有電流檢測部，所述電流檢測部對流通于所述電阻部中的電流進(jìn)行檢測。
6.如權(quán)利要求5所述的驅(qū)動裝置，其中， 所述控制部還具有保護(hù)元件，所述保護(hù)元件以并聯(lián)的方式而連接于所述電流檢測部，且在預(yù)定電壓以上時導(dǎo)通， 所述預(yù)定電壓高于所述電流檢測部的動作電壓。
7.如權(quán)利要求I至6中任意一項所述的驅(qū)動裝置， 還具有電流放大電路，所述電流放大電路對從所述第一連接端子輸出的輸出電流進(jìn)行放大并向所述柵電阻供給。
全文摘要
一種對電壓驅(qū)動型元件進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置的控制部被構(gòu)成為，在確保了反饋端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻之間的電連接的情況下，能夠利用反饋端子的電壓而對被供給至電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的電壓進(jìn)行控制。驅(qū)動裝置的控制部還被構(gòu)成為，在未確保反饋端子和電壓驅(qū)動型元件的柵電阻之間的電連接的情況下，能夠利用輸出端子的電壓而對被供給至電壓驅(qū)動型元件的柵電阻的電壓進(jìn)行控制。
文檔編號H03K17/687GK102893525SQ20118000212
公開日2013年1月23日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者早稻倉真樹 申請人:豐田自動車株式會社