專利名稱：電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)、MOSGTO (金屬氧化物門極可關(guān) 斷晶閘管)或類似物是所謂的電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件，其能通過施加 到絕緣柵上的電壓控制電流，且廣泛用于具有電流驅(qū)動型的雙極型晶
體管的電源或反相器。
近來，其被大量使用在混合動力電動車輛(HEV)的反相器中。 隨著混合動力電動車輛的多樣化，提供了各種具有不同輸出電流值的
反相器。
通常地，驅(qū)動具有小容量的反相器的晶體管的能量小，而驅(qū)動具 有大容量的反相器的晶體管的能量大。
作為構(gòu)成IGBT的反相器的驅(qū)動裝置，使用電流放大型的直接驅(qū)動 型驅(qū)動裝置(見日本專利公開公報2001-223571)或者間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置。
對于具有小容量的IGBT的反相器，可以使用直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置 或間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置。然而，對于具有大容量的IGBT,經(jīng)常4吏用間 接驅(qū)動型驅(qū)動裝置，而很少使用直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置。那是因為通過在芯片中建造具有大能量的晶體管會使構(gòu)造成為IC 芯片的驅(qū)動裝置的尺寸變大，因而增加成本。還因為用于大電流的晶 體管的放熱性也大，所以散熱困難。
作為直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置，通常地，將MOS晶體管作為開關(guān)元件 的驅(qū)動裝置，諸如圖6中所示的直接驅(qū)動1的驅(qū)動裝置，或者雙極型 晶體管作為開關(guān)元件的驅(qū)動裝置，諸如圖7中所示的直接驅(qū)動2的驅(qū)
動裝置。
通常地，作為間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置使用的是具有作為開關(guān)元件 的MOS晶體管和作為是外部部件的用于電流》丈大的開關(guān)元件的雙扨_ 型晶體管的所述驅(qū)動裝置，諸如圖8中所示的間接驅(qū)動1的驅(qū)動裝置； 具有作為開關(guān)元件的雙極型晶體管和作為是外部部件的用于電流放大 的開關(guān)元件的雙極型晶體管的所述驅(qū)動裝置，諸如圖9中所示的間接 驅(qū)動2的驅(qū)動裝置；具有兩個串聯(lián)連接的外部反相器的所述驅(qū)動裝置， 每個反相器由MOS晶體管構(gòu)成以放大電流，諸如圖10中所示的間4妄 驅(qū)動3的驅(qū)動裝置；或者具有一個外部反相器的所述驅(qū)動裝置，所述 反相器由MOS晶體管構(gòu)成以放大電流，諸如圖11中所示的間接驅(qū)動 4的驅(qū)動裝置。

發(fā)明內(nèi)容
然而，關(guān)于上述驅(qū)動裝置，使用雙極型晶體管作為開關(guān)元件的直 接驅(qū)動2、間接驅(qū)動1和間接驅(qū)動2的每個驅(qū)動裝置高速驅(qū)動IGBT的 能力差，并且驅(qū)動裝置中的開關(guān)元件的放熱性大。
那是因為雙極型晶體管的瞬時峰值電流供應(yīng)能力劣于MOS晶體 管的瞬時峰值電流供應(yīng)能力，所以雙極型晶體管的高速驅(qū)動能力處于
劣勢。還因為雙極型晶體管是電流驅(qū)動裝置而MOS晶體管是電壓驅(qū)動 裝置，且有必要持續(xù)施加用于驅(qū)動雙極型晶體管的基極電流，由此與
MOS晶體管相比所述放熱性大。
此外，雙極型晶體管的正向偏置電壓Vbe具有大的溫度特性(例 如，-2mV/°C )，所以柵極電壓的溫度特性也大，由此柵極電壓的準確 性可能差。例如，如果柵極電壓向下變化，IGBT的損失增大且電流密 度降低。相反，如果柵極電壓向上變化，IGBT的短路能力降低。
關(guān)于間接驅(qū)動3的驅(qū)動裝置，在輸入或輸出情況下反相器的邏輯 是相反的，所以將兩個反相器串聯(lián)連接，并且有必要在高電位側(cè)的MOS 晶體管和低電位側(cè)的MOS晶體管之間提供阻抗，以防止直通電流，由
此部件的數(shù)量增加。
另一方面，直接驅(qū)動1或者間接驅(qū)動4的驅(qū)動裝置的特性極好， 諸如高速驅(qū)動能力、部件數(shù)量、放熱特性和溫度特性。
按照慣例，具有小容量的IGBT由直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置來驅(qū)動，而 具有大容量的IGBT由間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置來驅(qū)動。從而，有必要完成 相應(yīng)于混合動力電動車輛的規(guī)格的各種直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置和間接驅(qū) 動型驅(qū)動裝置，由此必要的驅(qū)動裝置的種類數(shù)量增加。
因而，本發(fā)明提供一種電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置，其包 括一個既具有直接驅(qū)動1的驅(qū)動裝置的功能又具有間接驅(qū)動4的驅(qū)動 裝置的功能的IC芯片，其上述特性極好，并且小和^f更宜。
解決上述問題的電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置具有以下特征。
即，根據(jù)本發(fā)明的電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置包括高電 位側(cè)開關(guān)元件組，其具有多個開關(guān)元件，每個所述開關(guān)元件的一端連 接到高電位側(cè)；低電位側(cè)開關(guān)元件組，其具有多個開關(guān)元件，每個所 述開關(guān)元件的一端連接到低電位側(cè)；輸入器件，向其輸入驅(qū)動類型選 擇信號，所述信號對應(yīng)于連接到所述驅(qū)動裝置的電壓驅(qū)動型開關(guān)元件 的驅(qū)動類型；控制信號產(chǎn)生器件，其產(chǎn)生控制信號以便相應(yīng)于所述電 壓驅(qū)動型開關(guān)元件的驅(qū)動類型來互補控制所述高電位側(cè)開關(guān)元件組和 所述低電位側(cè)開關(guān)元件組；以及選擇器，其相應(yīng)于輸入的驅(qū)動類型選 擇信號來選擇控制所述高電位側(cè)開關(guān)元件組和所述低電位側(cè)開關(guān)元件
組的控制信號。
從而，所述包括一個IC芯片的小和便宜的驅(qū)動裝置以直接驅(qū)動型 或間接驅(qū)動型來驅(qū)動IGBT，且所述IGBT可通過適當?shù)馗淖凃?qū)動類型
選擇信號來以期望的驅(qū)動類型被驅(qū)動。
因而，僅通過選擇驅(qū)動類型，具有小容量的IGBT或具有大容量的 IGBT中的任一種可以由驅(qū)動裝置驅(qū)動，由此可以不增加驅(qū)動裝置種類 的數(shù)量而處理多種規(guī)格的混合動力電動車輛。
驅(qū)動裝置在IGBT的高速驅(qū)動能力、外部部件的^t量、驅(qū)動裝置的 外部開關(guān)元件的放熱性、及柵極電壓的溫度特性的準確性方面構(gòu)造得 極好，由此改善了反相器裝置的可靠性。
每個開關(guān)元件包括MOS晶體管。
相應(yīng)地，因為MOS晶體管是大量銷售的，所以可以容易且便宜地 得到IGBT的高速驅(qū)動。


圖l 是根據(jù)本發(fā)明的IGBT的驅(qū)動裝置用于直4妄驅(qū)動型情況下的 電路圖2 是IGBT的驅(qū)動裝置的控制電路的電路圖3 是IGBT的驅(qū)動裝置用于直接驅(qū)動型情況下的時序圖4是IGBT的驅(qū)動裝置用于間接驅(qū)動型情況下的電路圖5 是IGBT的驅(qū)動裝置用于間接驅(qū)動型情況下的時序圖6 是一種傳統(tǒng)的直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置的第一具體實施方式
的 電路圖和特性圖7 是一種傳統(tǒng)的直接驅(qū)動型驅(qū)動裝置的第二具體實施方式
的 電路圖和特性圖8 是一種傳統(tǒng)的間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置的第一具體實施方式
的 電路圖和特性圖9 是一種傳統(tǒng)的間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置的第二具體實施方式
的 電路圖和特性圖10是一種傳統(tǒng)的間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置的第三具體實施方式
的 電路圖和特性圖ll是一種傳統(tǒng)的間接驅(qū)動型驅(qū)動裝置的第四具體實施方式
的
電路圖和特性圖。
具體實施例方式
下面，基于

實現(xiàn)本發(fā)明的方式。將對反相器的構(gòu)造給予說明，該反相器采用根據(jù)本發(fā)明的電壓驅(qū) 動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置。
例如，驅(qū)動三相電動機的反相器有六對，每對包括作為電壓驅(qū)動
型半導(dǎo)體元件的IGBT、 二極管、和根據(jù)本發(fā)明的IGBT的驅(qū)動裝置。
圖1顯示了所述六對中的其中一個的方框圖，即，包括IGBT1、 二極管Dl和IGBT1的驅(qū)動裝置10的一對。
在選擇是電流放大型的直接驅(qū)動型和間接驅(qū)動型其中之一的同時， 驅(qū)動裝置10能驅(qū)動IGBT1。在圖1中，IGBT1以直接驅(qū)動型被驅(qū)動。
將對驅(qū)動裝置10以直接驅(qū)動型驅(qū)動IGBT1的情況下的構(gòu)造給予說明。
IGBT1的驅(qū)動裝置10包括連接到高電位側(cè)的開關(guān)元件M1和開關(guān) 元件M1'，連接到低電位側(cè)的開關(guān)元件M2和開關(guān)元件M2，，用于軟關(guān) 斷的開關(guān)元件M3，用于開關(guān)元件M1和M1，以及開關(guān)元件M2和M2， 的開/關(guān)控制的控制電路2,和分別驅(qū)動開關(guān)元件Ml、 Ml'、 M2和 M2，的驅(qū)動器DR1、 DR1'、 DR2和DR2'。
開關(guān)元件Ml和Ml，由PMOS晶體管構(gòu)成，并且開關(guān)元件M2、 M2， 和M3由NMOS晶體管構(gòu)成。
另外，為了防止驅(qū)動信號的耗散電流驅(qū)動力在間接驅(qū)動型的情況 下驅(qū)動外部開關(guān)元件，更優(yōu)選開關(guān)元件Ml和Ml，的電流驅(qū)動性能大體 相同，并且開關(guān)元件M2和M2，的電流驅(qū)動性能大體相同。
驅(qū)動裝置10包括向其輸入IGBT1的開/關(guān)信號的開/關(guān)信號輸入端 10a,將IGBT1在直接驅(qū)動型和間接驅(qū)動型之間轉(zhuǎn)換的驅(qū)動類型選擇輸
入端10b,以及連接到IGBT1的感應(yīng)發(fā)射極并4全測過電流的過電流枱， 測端10c。
開關(guān)元件Ml、 Ml'、 M2和M2，的漏電極分別連接到驅(qū)動裝置10 的輸出電極10p、 10q、 10r和10s。
在以直接驅(qū)動型驅(qū)動IGBT1的情況下，連接到開關(guān)元件M1和M1， 的輸出電極10p和10q通過斥冊電阻Rl ^皮連接到IGBT1的斥冊電極。連 接到開關(guān)元件M2和M2'的輸出電極10r和10s通過4冊電阻R2被連接 到IGBT1的柵電極。連接到開關(guān)元件M3的輸出電4及10t通過柵電阻 R3被連接到IGBT1的4冊電才及。
二極管Dl被并聯(lián)到IGBT1。
如圖2中所示，控制電路2包括產(chǎn)生用于直接驅(qū)動型的控制信號 的直接驅(qū)動型控制單元23，產(chǎn)生用于間接驅(qū)動型的控制信號的間接驅(qū) 動型控制單元24，選擇來自直接驅(qū)動型控制單元23的控制信號和來自 間接驅(qū)動型控制單元24的控制信號其中之一的控制信號并將其輸出給 開關(guān)元件M1、 Ml'、 M2和M2，的選擇器25，將來自開/關(guān)信號輸入端 10a的開/關(guān)信號輸入到直接驅(qū)動型控制單元23和間接驅(qū)動型控制單元 24的輸入電路21,將來自驅(qū)動類型選擇輸入端10b的驅(qū)動類型選擇信 號輸入到直接驅(qū)動型控制單元23、間接驅(qū)動型控制單元24和選擇器 25的輸入電路22,通過來自過電流檢測端10c的輸入來檢測IGBT1 的過電流并將檢測結(jié)果輸出到直接驅(qū)動型控制單元23和間接驅(qū)動型控 制單元24的過電流檢測電路26 。
關(guān)于如上所構(gòu)造的驅(qū)動裝置10，根據(jù)如下所討論的來執(zhí)行以直接 驅(qū)動型驅(qū)動IGBT1。
如圖3中的時序圖所示，首先，表示直接驅(qū)動型(在這個具體實 施方式中，"L")的驅(qū)動類型選擇信號輸入到驅(qū)動類型選擇輸入端10b，
且IGBT1的開/關(guān)控制信號輸入到開/關(guān)信號輸入端10a。
當驅(qū)動類型選擇信號和開/關(guān)控制信號被輸入到驅(qū)動裝置10時，直 接驅(qū)動型控制單元23產(chǎn)生用于開關(guān)元件Ml和Ml，以及開關(guān)元件M2
和M2'的控制信號。
在這種情況下，開關(guān)元件Ml、 Ml'、 M2和M2，的4f滯時間DT
也同時產(chǎn)生。
由直接驅(qū)動型控制單元23產(chǎn)生的控制信號被輸出到驅(qū)動器DR1 、 DR1'、 DR2和DR2',且驅(qū)動器DR1、 DR1，、 DR2和DR2，開/關(guān)驅(qū)動 開關(guān)元件M1、 Ml'、 M2和M2'。
在這種情況下，開關(guān)元件Ml和Ml，;故同時開/關(guān)驅(qū)動并且作為一 個PMOS被致動。類似地，開關(guān)元件M2和M2，被同時開/關(guān)驅(qū)動并且 作為 一個NMOS ^皮致動。
當輸入表示直接驅(qū)動型的驅(qū)動類型選擇信號時，在控制電路2中， 選擇器25從直接驅(qū)動型控制單元23和間接驅(qū)動型控制單元24所產(chǎn)生 的信號中選擇來自直接驅(qū)動型控制單元23的控制信號，然后所選擇的 信號被輸出到驅(qū)動器DR1、 DR1'、 DR2和DR2'。
相應(yīng)地，IGBT1由作為一個PMOS晶體管纟皮致動的開關(guān)元件Ml 和Ml，和作為一個NMOS晶體管4皮致動的開關(guān)元件M2和M2，來驅(qū) 動。開關(guān)元件Ml和Ml，的動作正時和開關(guān)元件M2和M2，的動作正時 互相移位以提供停滯時間DT,因而防止直通電流在開關(guān)元件Ml和 M1，以及開關(guān)元件M2和M2，之間流過。
當在IGBT1的集電^f及電流Ice中產(chǎn)生過電流時，由過電流檢測電 路26檢測過電流，并且直接驅(qū)動型控制單元23關(guān)斷所有的開關(guān)元件 Ml和Ml，以及開關(guān)元件M2和M2，,并接通開關(guān)元件M3。
在這種情況下，與柵電阻R1和R2相比，柵電阻R3足夠大，所 以柵極電壓逐漸放電，由此IGBT1被軟關(guān)斷。
通過柵極電壓的逐漸放電，過電流的時間變化率dlce/dt降低以抑
制浪涌電壓。
此外，提供了足夠大的柵電阻R3以限制直通電流的功能，所以沒 有必要通過相互移位開關(guān)元件M1和M1，以及開關(guān)元件M3的驅(qū)動正時
而提供停滯時間。
下面，圖4中顯示了由驅(qū)動裝置10以間接驅(qū)動型進行的IGBT1 的驅(qū)動的構(gòu)造。
在以間接驅(qū)動型驅(qū)動IGBT1的情況下，驅(qū)動裝置10和IGBT1通 過外部開關(guān)元件Ql和Q2以及柵電阻Rl、 R2和R3而相互連接。
外部開關(guān)元件Ql由PMOS晶體管構(gòu)成，外部開關(guān)元件Q2由 NMOS晶體管構(gòu)成。
驅(qū)動裝置10的輸出端10q和10r連接到外部開關(guān)元件Ql的柵電 極，并且輸出端10p和10s連接到外部開關(guān)元件Q2的一冊電極。
外部開關(guān)元件Ql的漏電極通過柵電阻Rl連接到IGBT1的柵電 極，并且外部開關(guān)元件Q2的漏電極通過柵電阻R2連接到IGBT1的柵電極。
此外，輸出端10t通過柵電阻R3連接到IGBT1的柵電極。
關(guān)于如上所述的連接到IGBT1的驅(qū)動裝置10,根據(jù)如下所討論的 來執(zhí)行以間接驅(qū)動型驅(qū)動IGBT1 。
如圖5中的時序圖所示，首先，表示間接驅(qū)動型(在這個具體實 施方式中，"H，，)的驅(qū)動類型選擇信號輸入到驅(qū)動類型選擇輸入端10b， 且IGBT1的開/關(guān)控制信號輸入到開/關(guān)信號輸入端10a。
當驅(qū)動類型選擇信號和開/關(guān)控制信號被輸入到驅(qū)動裝置10時，間 接驅(qū)動型控制單元24產(chǎn)生用于開關(guān)元件Ml和Ml，以及開關(guān)元件M2 和M2'的控制信號。
在這種情況下，開關(guān)元件Ml、 Ml'、 M2和M2，的停滯時間DT
也同時被產(chǎn)生。
由間接驅(qū)動型控制單元24產(chǎn)生的控制信號被輸出到驅(qū)動器DR1 、 DR1'、 DR2和DR2',且驅(qū)動器DR1、 DR1'、 DR2和DR2，開/關(guān)驅(qū)動 開關(guān)元件M1、 Ml'、 M2和M2，。
在這種情況下，由開關(guān)元件M1和開關(guān)元件M2構(gòu)成的反相器作為 外部開關(guān)元件Q1的驅(qū)動電路而被致動，并且由開關(guān)元件M1，和開關(guān)元 件M2'構(gòu)
當輸入表示直接驅(qū)動型的驅(qū)動類型選擇信號時，在控制電路2中， 選擇器25從由直接驅(qū)動型控制單元23和間接驅(qū)動型控制單元24產(chǎn)生 的信號中選擇來自間接驅(qū)動型控制單元24的控制信號，然后所選擇信 號被輸出到驅(qū)動器DR1、 DR1'、 DR2和DR2'。
為了防止直通電流在開關(guān)元件Ml和M2之間、在開關(guān)元件Ml， 和M2，之間，以及在外部開關(guān)元件Ql和外部開關(guān)元件Q2之間流過， 這些開關(guān)元件的動作正時相互移位以提供如圖5中所示的停滯時間 DT。
開關(guān)元件Q2之間的直通電流，由此防止了外部開關(guān)元件Ql和Q2的 非正常的放熱性，改進了反相器的可靠性。
當過電流檢測電路26檢測到在IGBT1的集電極電流Ice中產(chǎn)生過 電流時，間接驅(qū)動型控制單元24控制外部開關(guān)元件Ql和Q2關(guān)斷開 關(guān)元件Ml和Ml，以及開關(guān)元件M2和M2'。
即，開關(guān)元件Ml被接通而開關(guān)元件M2 #皮關(guān)斷，并且開關(guān)元件 Ml，被關(guān)斷而開關(guān)元件M2，被z接通。
同時，開關(guān)元件M3凈皮4妻通。
在這種情況下，柵電阻R3與柵電阻Rl和R2相比足夠大，所以 柵極電壓逐漸放電，由此IGBT1被軟關(guān)斷。
通過柵極電壓的逐漸放電，過電流的時間變化率dlce/dt降低以抑 制浪涌電壓。
此外，提供了足夠大的柵電阻R3以限制直通電流的功能，所以沒 有必要通過相互移位外部開關(guān)元件Ql和開關(guān)元件M3的驅(qū)動正時而提
供停滯時間。
相應(yīng)地，驅(qū)動裝置IO被構(gòu)造為能通過直接驅(qū)動型或間接驅(qū)動型驅(qū)
動IGBT1的一個芯片。通過適當?shù)馗淖儗⑤斎氲津?qū)動類型選擇輸入端 10b的驅(qū)動類型選擇信號，IGBT1可以用期望的驅(qū)動類型進行驅(qū)動。
在使用在直接驅(qū)動型的情況下，驅(qū)動裝置10以具有類似于圖6中 所示的傳統(tǒng)的直接驅(qū)動1的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)被致動。在使用在間接驅(qū) 動型的情況下，與圖11中所示的傳統(tǒng)的放大驅(qū)動4的驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu) 相似，驅(qū)動裝置10以僅具有兩個外部開關(guān)元件Ql和Q2的結(jié)構(gòu)被致動。
相應(yīng)地，驅(qū)動裝置IO可以僅通過選擇驅(qū)動類型來驅(qū)動具有小容量 的IGBT或具有大容量的IGBT，從而不提供另一種類的驅(qū)動裝置而處 理多種規(guī)格的混合動力電動車輛。
在直接驅(qū)動型或間接驅(qū)動型的情況下，不需要任何雙極型晶體管， 并且僅將廣泛銷售的MOS晶體管用作為驅(qū)動裝置10的開關(guān)元件和是 外部部件的用于電流;改大的開關(guān)元件，由此IGBT1可以容易且^^宜地 以高速驅(qū)動。
放熱性通過使用MOS晶體管被限制，所以可以使用便宜而小的廣 泛使用的IC封裝，由此驅(qū)動裝置10可以小型化且其成本可被降低。
在直接驅(qū)動型的情況下，當開關(guān)元件Ml和Ml，的接通電壓稱為 VDS(on)Ml時，IGBT1的柵極驅(qū)動電壓為Vcc匿VDS(on)Ml。同樣地， 在間接驅(qū)動型的情況下，當外部開關(guān)元件Ql的接通電壓稱為 VDS(on)Ql時，IGBT1的柵驅(qū)動電壓為Vcc - VDS(on)Ql 。
當IGBT1的柵極充電結(jié)束并且狀態(tài)變?yōu)楣潭ê螅琕cc-VDS(on)Ml 和Vcc - VDS(on)Ql的每一個大體為零，由此IGBT1的柵極電壓僅取 決于Vcc。
那么，在直接驅(qū)動型或間接驅(qū)動型的情況下，驅(qū)動裝置10的柵極 電壓的溫度特性大體為零，由此改進了柵極電壓的準確性。
相應(yīng)地，在改進IGBT1的電流密度的同時可以確保短路能力，由 此反相器可以小型化并且其成本可被降低。
如上所述，在驅(qū)動裝置IO用于直接驅(qū)動型時，驅(qū)動裝置10在以 下幾點優(yōu)于圖7中所示的傳統(tǒng)的直接驅(qū)動2的驅(qū)動裝置IGBT1的高 速驅(qū)動能力、驅(qū)動裝置10的外部開關(guān)元件的放熱性，以及柵極電壓的
溫度特性的準確性。
在驅(qū)動裝置10用于間接驅(qū)動型的情況下，驅(qū)動裝置IO在以下方 面綜合地優(yōu)于圖8到圖10中所示的任一個傳統(tǒng)的間接驅(qū)動1、 2和3: IGBT1的高速驅(qū)動能力、外部部件的數(shù)量、驅(qū)動裝置10的外部開關(guān)元 件的放熱性，以及柵極電壓的溫度特性準確性。
此外，關(guān)于軟關(guān)斷，圖8到圖10中所示的每一個傳統(tǒng)的驅(qū)動裝置 都難以關(guān)閉所有外部開關(guān)元件。因此，可能需要單獨的電路來確保關(guān) 閉所有外部開關(guān)元件。然而，關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置10，每個外 部開關(guān)元件Ql和Q2被獨立地驅(qū)動以便確保被關(guān)閉。因此，軟關(guān)斷執(zhí) 行穩(wěn)定，由此改進了反相器裝置的可靠性。
另外，將一個開關(guān)元件劃分成兩個作為一對開關(guān)元件Ml和Ml， 或者一對開關(guān)元件M2和M2，，在直接驅(qū)動型的情況下用做一個開關(guān)元
件的構(gòu)造，與圖6中所示的傳統(tǒng)的直接驅(qū)動1的驅(qū)動裝置相比并沒有
增加驅(qū)動裝置10的IC芯片的尺寸。
與傳統(tǒng)的直接驅(qū)動1的驅(qū)動裝置相比，引起驅(qū)動裝置10的IC芯 片的尺寸增加的因素為增加開關(guān)元件Ml，和M2，的驅(qū)動器DR1，和 DR2'、驅(qū)動類型選#^輸入端10b、和輸出端10p和10s，以及增加控制 電路2的間接驅(qū)動型控制單元24等的功能。所述增加被限制到微不足道。
因此，所述構(gòu)造必然引起反相器裝置小型化和成本的降低。 工業(yè)適用性
本發(fā)明可應(yīng)用于驅(qū)動使用在能源或反相器中的IGBT、 MOSGTO 或類似物，特別用于驅(qū)動混合動力電動車輛的反相器。
權(quán)利要求
1.一種電壓驅(qū)動型半導(dǎo)體元件的驅(qū)動裝置，其包括高電位側(cè)開關(guān)元件組，其具有多個開關(guān)元件，每個開關(guān)元件的一端連接到高電位側(cè)；低電位側(cè)開關(guān)元件組，其具有多個開關(guān)元件，每個開關(guān)元件的一端連接到低電位側(cè)；輸入器件，向其輸入驅(qū)動類型選擇信號，所述信號對應(yīng)于連接到所述驅(qū)動裝置的所述電壓驅(qū)動型開關(guān)元件的驅(qū)動類型；控制信號發(fā)生器件，其產(chǎn)生控制信號，所述控制信號互補地控制對應(yīng)于所述電壓驅(qū)動型開關(guān)元件的所述驅(qū)動類型的所述高電位側(cè)開關(guān)元件組和所述低電位側(cè)開關(guān)元件組；以及選擇器件，其選擇控制信號，所述控制信號控制對應(yīng)于輸入的驅(qū)動類型選擇信號的所述高電位側(cè)開關(guān)元件組和所述低電位側(cè)開關(guān)元件組。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其中每個所述開關(guān)元件包括 MOS晶體管。
全文摘要
一種IGBT(1)的驅(qū)動裝置(10)，其包括高電位側(cè)開關(guān)元件組，其具有多個開關(guān)元件M1和M1’，每個開關(guān)元件的一端連接到高電位側(cè)；低電位側(cè)開關(guān)元件組，其具有多個開關(guān)元件M2和M2’，每個開關(guān)元件的一端連接到低電位側(cè)；驅(qū)動類型選擇輸入端(10b)，向其輸入驅(qū)動類型選擇信號，所述信號與連接到所述驅(qū)動裝置(10)的IGBT(1)的驅(qū)動類型對應(yīng)；直接驅(qū)動型控制單元(23)和間接驅(qū)動型控制單元(24)，其產(chǎn)生控制信號，所述控制信號互補地控制對應(yīng)于IGBT(1)的驅(qū)動類型的所述高電位側(cè)開關(guān)元件組和所述低電位側(cè)開關(guān)元件組；以及選擇器(25)，其選擇控制信號，所述控制信號控制對應(yīng)于輸入的驅(qū)動類型選擇信號的所述高電位側(cè)開關(guān)元件組和所述低電位側(cè)開關(guān)元件組。
文檔編號H02M1/08GK101171739SQ200680015850
公開日2008年4月30日 申請日期2006年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月11日
發(fā)明者山脅秀夫, 森下英俊, 鈴木優(yōu) 申請人:豐田自動車株式會社