專利名稱：柵極驅(qū)動電路及半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及對開關元件的柵極進行驅(qū)動的柵極驅(qū)動電路及使用了該柵極驅(qū)動電路的半導體裝置。
背景技術：
近年來，推進了在開關電源等中使用的輸出用的晶體管的開關動作的高速化，在開關的切換時通過使用了電磁閥等的負載電路的電感產(chǎn)生的反電動勢變大，因此在關斷時，有時會引起通過在成為開放狀態(tài)的晶體管的漏極/源極之間施加浪涌電壓而產(chǎn)生的擊穿，需要用于不受浪涌電壓影響的晶體管的手段。
在專利文獻1中，記載有以高速切斷感應性負載為目的的高壓側(cè)開關用的半導體裝置，提到了抑制該高壓側(cè)開關的漏極/源極間電壓的方法。特別地，在專利文獻1的現(xiàn)有技術的說明中，公開有如下所述的方法在高壓側(cè)開關的漏極/柵極端子之間串聯(lián)連接了恒壓元件和二極管的能動鉗位電路(有源鉗位電路)，抑制漏極/源極間電壓而保護高壓側(cè)開關。
在專利文獻2中，記載有以將在進行IGBT或MOSFET的高速開關時產(chǎn)生的過大浪涌電壓抑制為低值為目的的電力轉(zhuǎn)換裝置。該電力轉(zhuǎn)換裝置采用能夠應用到高壓側(cè)開關及低壓側(cè)開關中的任意一個的能動鉗位電路。專利文獻2中的能動鉗位電路通過使電容器并聯(lián)連接到該結(jié)構(gòu)中的二極管，從而能夠迅速形成負反饋路徑而對過電壓進行鉗位。
專利文獻1日本特開平8488817號公報
專利文獻2日本特開2001-245466號公報
如專利文獻1、2所示的能動鉗位電路，在柵極驅(qū)動信號為斷開狀態(tài)下，向柵極電阻輸出由能動鉗位電路動作產(chǎn)生的鉗位電流，使柵極電阻的電壓降上升到開關元件的柵極閾值電壓為止。當?shù)竭_柵極閾值電壓時，漏極電流開始流過開關元件，降低漏極/源極電壓。即、該能動鉗位電路是利用能動鉗位電路動作電壓使開關元件的漏極/源極電壓不上升至規(guī)定的電壓(例元件的額定電壓)以上的電路。
此處，假設柵極電阻值為10 Ω，使開關元件的柵極閾值電壓為5V時，流過能動鉗位電路的電流是流出0. 5Α。如專利文獻1所示，如果施加在開關元件的電源電壓為20V左右，則雖然能動鉗位元件的浪涌電力可以很少，但是在開關電源或電機驅(qū)動裝置等中使用的開關元件的電源電壓為200 400V，是高電壓。此處，由于施加到能動鉗位電路的浪涌電力為浪涌電壓與上述電流之積，因此至少需要具有100 200W的浪涌耐量的元件。因此， 如專利文獻1、2中記載的裝置，在能動鉗位電路中的鉗位元件的散熱手段/可靠性/價格面上是不利的。
另外，在GaN HEMT等的不具有雪崩耐量的開關元件中，由于施加超過額定電壓的浪涌電壓會導致破損，因此驅(qū)動如上所述的開關元件的柵極的柵極驅(qū)動電路必須具備能動鉗位電路。但是，與在以往的硅MOSFET中使用的柵極電阻的電阻值10 幾10 Ω不同，GaN HEMT等的柵極驅(qū)動中的柵極電阻優(yōu)選為接近0 Ω的低電阻，當采用以往的能動鉗位電路時，由于驅(qū)動電流進一步增加，因此很難應對。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的現(xiàn)有技術的問題點而提出的，其目的在于，提供一種不破壞響應性而能夠減少能動鉗位元件的損失電力的使用了能動鉗位電路的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置。
為了解決上述問題，本發(fā)明的柵極驅(qū)動電路，其驅(qū)動開關元件的柵極，其特征在于，該柵極驅(qū)動電路具有
驅(qū)動部，其根據(jù)控制信號驅(qū)動所述開關元件；以及
有源鉗位電路，其在施加到所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓為規(guī)定電壓以上時，強制地切斷所述驅(qū)動部對于所述開關元件的驅(qū)動動作，以使所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓鉗位的方式驅(qū)動所述開關元件。
為了解決上述問題，本發(fā)明的半導體裝置，其通過負載連接在直流電源的電源端子之間，控制流過所述負載的電流，其特征在于，該半導體裝置具有
開關元件，其與所述直流電源及所述負載串聯(lián)連接；
驅(qū)動部，其根據(jù)控制信號驅(qū)動所述開關元件；以及
有源鉗位電路，其在施加到所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓為規(guī)定電壓以上時，強制地切斷所述驅(qū)動部對于所述開關元件的驅(qū)動動作，以使所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓鉗位的方式驅(qū)動所述開關元件。
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不破壞響應性而能夠減少能動鉗位元件的損失電力的使用了能動鉗位電路的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的方式的柵極驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示使用了本發(fā)明的實施例1的方式的柵極驅(qū)動電路的開關電源的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示使用了本發(fā)明的實施例1的方式的柵極驅(qū)動電路的開關電源的動作的波形圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施例1的方式的柵極驅(qū)動電路的另一結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施例1的方式的柵極驅(qū)動電路的另一結(jié)構(gòu)例的電路圖。
符號說明
10 柵極驅(qū)動電路；Cl C3 電容器；CCl 恒流源；Dl D5 二極管；ICl 控制電路；IC2 誤差放大器；In 輸入端子；PI、P2 1次繞組；PCl 光耦合器；Rl、R2 電阻；Sl 2 次繞組；Tl 變壓器；Trl Tr6 晶體管；Tr7 開關元件；TrS 晶體管；Vcc 控制電源；Vdc 直流電源；ZDl 穩(wěn)壓二極管。
具體實施方式
以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置的實施方式。
實施例1
以下，參照

本發(fā)明的實施例。首先，說明本實施方式的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本發(fā)明的實施例1的柵極驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。如圖1所示，該柵極驅(qū)動電路是驅(qū)動開關元件Tr7的柵極的柵極驅(qū)動電路，由晶體管Trl Tr6、二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZDl以及電阻Rl構(gòu)成。另外，開關元件Tr7與本發(fā)明的開關元件對應，由GaN HEMT等的半導體元件構(gòu)成。另外，本實施例的半導體裝置是包含柵極驅(qū)動電路和開關元件Tr7的整體結(jié)構(gòu)。
在實現(xiàn)本實施例時，晶體管Trl Tr6也可以是N型M0SFET，也可以使用N型GaN HEMT?；蛘?，也可以由為了具有相同的功能而組合的其他的半導體元件來構(gòu)成。
晶體管Trl、Tr2、Tr4、Tr5作為整體與本發(fā)明的驅(qū)動部對應，根據(jù)輸入到輸入端子 In的控制信號來驅(qū)動開關元件Tr7。
晶體管Trl的漏極與電源端子Vcc連接，源極與自身的柵極、晶體管Tr2、Tr3的漏極以及晶體管Tr5的柵極連接。另外，在本實施例中，晶體管Trl雖然由常導通型的GaN HEMT構(gòu)成，但是也可以替換為恒流元件、或電阻。
輸入端子h是用于接收使由例如未圖示的外部控制電路輸出的開關元件Tr7接通/斷開的控制信號的輸入端子，與晶體管Tr2的柵極端子及晶體管Tr4的柵極端子連接。
晶體管Tr2的漏極與晶體管Trl的源極連接，柵極與輸入端子h連接，源極與開關元件Tr7的源極連接。晶體管Tr4的漏極與電源端子Vcc連接，柵極與輸入端子h連接， 源極與晶體管Tr5的漏極、晶體管Tr6的源極以及開關元件Tr7的柵極連接。晶體管Tr5 的漏極與晶體管Tr4的源極連接，柵極與晶體管Trl的源極連接，源極與開關元件Tr7的源極連接。
簡單說明沒有產(chǎn)生浪涌電壓或浪涌電壓小(不到達能動鉗位電壓)時的驅(qū)動部的通常的動作。驅(qū)動部根據(jù)輸入到輸入端子^的柵極驅(qū)動信號，以如下所述方式控制開關元件Tr7的接通斷開。
當向輸入端子h輸入H電平的信號時，晶體管Tr2、Tr4接通。另外，由于晶體管 Tr5的柵極電壓伴隨晶體管Tr2的接通動作而成為0V，因此晶體管Tr5斷開。同時，通過晶體管Tr4的接通，從控制電源Vcc通過晶體管Tr4而向開關元件Tr7的柵極端子施加柵極電壓，開關元件Tr7接通。
另外，當向輸入端子h中輸入L電平的信號時，晶體管Tr2、Tr4斷開。另外，由于向晶體管Tr5的柵極端子輸入晶體管Trl的偏置電壓，因此晶體管Tr5接通。由此，由于開關元件Tr7的柵極電壓成為0V，因此開關元件Tr7斷開。
二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻Rl以及晶體管Tr3、Tr6作為整體與本發(fā)明的有源鉗位電路對應，在施加在開關元件Tr7的漏極(第1主端子)與源極(第2主端子)之間的電壓為規(guī)定電壓以上時，強制地切斷驅(qū)動部對于開關元件Tr7的驅(qū)動動作，以開關元件Tr7的漏極與源極之間的電壓鉗位的方式驅(qū)動開關元件Tr7。對于該有源鉗位電路的詳細動作，將在后面說明。
二極管Dl的陽極與開關元件Tr7的漏極連接，陰極與穩(wěn)壓二極管ZDl的陰極連接。另外，穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極與晶體管Tr3、Tr6的柵極及電阻Rl的一端連接，陰極與二極管Dl的陰極連接。電阻Rl的一端與晶體管Tr3、Tr6的柵極及穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極連接，另一端與開關元件Tr7的源極連接。
晶體管Tr3的漏極與晶體管Trl的源極連接，柵極與穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極連接，源極與開關元件Tr7的源極連接。晶體管Tr6的漏極與電源端子Vcc連接，柵極與穩(wěn)壓二極管ZDl的陽極連接，源極與開關元件Tr7的柵極連接。
此處，簡單說明在從高壓電壓通過負載與開關元件Tr7的漏極端子連接，而進行接通斷開時的有源鉗位電路的動作。此處，假設開關電源用的開關元件，將所連接的負載作為感應性負載。
當連接感應性負載而進行接通/斷開開關時，在通過感應性負載的反電動勢來進行開關元件Tr7的開關斷開時，在漏極/源極之間產(chǎn)生浪涌電壓。一般而言，雖然在開關元件Tr7的漏極/源極之間連接由電阻/電容器構(gòu)成的緩沖電路來吸收浪涌電壓，但是在投入開關電源的電源時或輸出短路時，流過負載的電流急劇而浪涌電壓上升，通過緩沖電路是抑制不了的。
此處，如果開關元件為硅M0SFET，則用元件固有的雪崩電壓來對浪涌電壓進行鉗位。所鉗位的浪涌能量轉(zhuǎn)換為熱，如果由浪涌能量引起的發(fā)熱收斂在元件的接合溫度以內(nèi)， 則不會破損。
但是，在開關元件為GaN等的HEMT等時，不具有雪崩耐量，因此施加超過額定電壓的浪涌電壓，即會破損元件。
因此，本實施例的柵極驅(qū)動電路通過有源鉗位電路(圖1所示的二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻Rl以及晶體管Tr3、Tr6)來吸收浪涌電壓。與現(xiàn)有技術的不同點在于，雖然通過二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻Rl來檢測浪涌電壓，但是不將成為電阻Rl的電壓降的浪涌電壓檢測信號直接輸入到開關元件Tr7的柵極信號，通過晶體管Tr6放大浪涌電壓檢測信號，從控制電源Vcc得到柵極信號。與此同時，有源鉗位電路將成為電阻Rl的電壓降的浪涌電壓檢測信號作為晶體管Tr3的柵極驅(qū)動電壓而使晶體管Tr3接通，使上述的驅(qū)動部中的晶體管Tr5斷開。S卩、輸入端子的柵極信號為斷開狀態(tài)，上述的柵極驅(qū)動電路成為斷開驅(qū)動。此時，驅(qū)動開關元件Tr7的柵極端子的僅是晶體管Trl、Tr5，因此通過至少斷開晶體管Tr5，從而有源鉗位電路能夠從開關元件Tr7的柵極端子斷開驅(qū)動部。
S卩、有源鉗位電路通過斷開驅(qū)動部來強制地切斷驅(qū)動部的動作，進而能夠通過晶體管Tr6而使開關元件Tr7進行接通動作。
另外，有源鉗位電路通過晶體管Tr6放大浪涌電壓檢測信號，通過由控制電源Vcc 來驅(qū)動開關元件Tr7的柵極，從而相比于現(xiàn)有技術，能夠大幅減少作為能動鉗位元件的、 ZDl的損失，能夠?qū)崿F(xiàn)可信度的提高。
接著，對如上所述構(gòu)成的本實施方式的作用進行說明。圖2是表示使用了本實施例的柵極驅(qū)動電路10的反激方式的開關電源的結(jié)構(gòu)的電路圖，關于柵極驅(qū)動電路10以外的結(jié)構(gòu)，是一般的開關電源的結(jié)構(gòu)。另外，當柵極驅(qū)動電路10與在圖1中說明的柵極驅(qū)動電路相比時，雖然不同之處在于，代替晶體管Trl而設置有恒流源CCl的點和增加了二極管 D3的點等，但是基本的作用效果與圖1的柵極驅(qū)動電路相同。對于二極管D3的效果，將在后面說明。
另外，本實施例的半導體裝置通過柵極驅(qū)動電路10和開關元件Tr7來構(gòu)成，通過負載連接在直流電源Vdc的電源端子之間，控制流過負載的電流。此處，開關元件Tr7與直流電源Vdc及負載串聯(lián)連接。另外，開關元件Tr7的源極側(cè)是GND電位。
具體地講，圖2所示的開關電源，具有直流電源Vdc通過變壓器Tl的1次繞組Pl與開關元件Tr7連接的結(jié)構(gòu)，通過對開關元件Tr7進行接通斷開控制，將蓄積在1次繞組Pl 的電力供給到2次繞組Sl側(cè)。
此處，在變壓器Tl的2次繞組上，連接有由二極管D5和電容器C3構(gòu)成的整流平滑電路。另外，為了通過該整流平滑電路使整流平滑的輸出電壓穩(wěn)定化，與電容器C3并聯(lián)連接的誤差放大器IC2，通過光耦合器PCl向位于1次側(cè)的控制電路ICl發(fā)送誤差信號。
控制電路ICl將根據(jù)誤差信號控制開關元件Tr7的接通斷開時間的控制信號通過輸入端子h輸出到柵極驅(qū)動電路10，控制開關元件Tr7的接通斷開。
另外，連接在開關元件Tr7的漏極源極之間的電阻R2和電容器Cl的串聯(lián)電路構(gòu)成緩沖電路，吸收來自變壓器Tl的1次繞組Pl的浪涌電壓。另外，二極管D4、電容器C2以及變壓器Tl的1次繞組P2構(gòu)成控制電路ICl和柵極驅(qū)動電路10的控制電源Vcc。
圖3是表示使用了本實施例的柵極驅(qū)動電路10的開關電源的動作的波形圖。如圖3所示，在時刻tl，當控制電路ICl向輸入端子輸入H電平的控制信號時，對于柵極驅(qū)動電路10中的晶體管Tr2、Tr4，在柵極端子輸入H電平電壓而接通。另外，通過接通晶體管Tr2，晶體管Tr5在柵極端子輸入OV而斷開。S卩、晶體管Tr5通過晶體管Tr2而輸入來自 In的反轉(zhuǎn)信號。另外，由于通過接通晶體管Tr4，從控制電源Vcc通過晶體管Tr4向開關元件Tr7的柵極端子施加H電平的柵極電壓，因此開關元件Tr7接通。
在時刻t2，當控制電路ICl將L電平的信號輸入到輸入端子h時，柵極驅(qū)動電路 10進行與時刻rl相反的動作。即、晶體管Tr4斷開，晶體管Tr5接通。另外，通過晶體管 Tr5接通而使開關元件Tr7的柵極端子的電壓成為L電平(OV)，因此開關元件Tr7斷開。
在這種情況下，由于時刻tl t2的接通期間短，因此開關元件Tr7的漏極電流Id 少，開關元件Tr7的開關斷開時的浪涌電壓不會到達能動鉗位電壓。即、該浪涌電壓不會到達穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓電壓。因此，電阻Rl中的電壓降不會產(chǎn)生，表示電阻Rl的電壓的 A點電位，維持零伏的狀態(tài)。因此，由于在A點電位上沒有變化，因此晶體管Tr3、Tr6的狀態(tài)不會發(fā)生變化。
接著，當增加負載電流時，根據(jù)來自輸出側(cè)的誤差信號，控制電路ICl進行如下所述的控制通過輸入到輸入端子^的控制信號，使開關元件Tr7的接通時間變長。此處，在時刻tlO接通開關元件Tr7而在時刻til斷開時，由于開關元件Tr7的漏極電流Id與時刻 t2的情況相比，增加到幾倍，因此時刻til的開關斷開時的漏極源極之間的浪涌電壓劇增， 要超過柵極驅(qū)動電路10的穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓電壓。
此時，通過二極管Dl從穩(wěn)壓二極管ZDl向電阻Rl流過電流，A點電位上升。伴隨 A點電位的上升，晶體管Tr3接通，因此晶體管Tr5斷開。由此，雖然開關元件Tr7的柵極端子從GND電位成為開啟狀態(tài)，但是在A點電位上升的該時刻，晶體管Tr6也接通，從控制電源Vcc向開關元件Tr7的柵極端子施加電壓。
此處，晶體管Tr6的柵極端子電壓從開關元件Tr7的漏極電壓通過二極管Dl及穩(wěn)壓二極管ZDl來供給。因此，開關元件Tr7的漏極源極間電壓，在二極管Dl的順方向電壓 +穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓電壓+A點電位(開關元件Tr7的閾值Vth+晶體管Tr6的閾值電壓Vth)下平衡。
S卩、在大致穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓電壓下開關元件Tr7的漏極電壓被鉗位，浪涌電壓的能量到時刻til tl2為止，作為開關元件Tr7的漏極電流來流過，在開關元件Tr7內(nèi)部消耗。
因此，即使在開關元件Tr7上施加浪涌電壓，由于通過柵極驅(qū)動電路10的穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓電壓而被大致鉗位，因此不會產(chǎn)生由耐壓引起的破損。
另外，由于在開關元件Tr7的斷開驅(qū)動時的柵極驅(qū)動電路10上，如現(xiàn)有技術那樣， 在對浪涌電壓進行鉗位時不會流入來自穩(wěn)壓二極管ZDl的電流，因此只要是使電阻Rl的A 點電位上升的穩(wěn)壓電流即可，穩(wěn)壓二極管ZDl的浪涌耐量也變小。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例1的方式的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)不破壞響應性的、能夠減少能動鉗位元件的損失電力的能動鉗位電路。
S卩、本實施例的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置，根據(jù)控制信號將開關元件Tr7從接通狀態(tài)驅(qū)動到斷開，在漏極-源極間電壓上升到額定電壓附近為止時，能動鉗位電路動作， 在A點生成用于對漏極-源極間電壓進行鉗位的鉗位信號。在根據(jù)該鉗位信號，在通過晶體管Tr6來輸出用于鉗位到開關元件Tr7的柵極的驅(qū)動信號的同時，通過接通晶體管Tr3， 將晶體管Tr5的柵極端子接地到GND，從而斷開進行斷開驅(qū)動的驅(qū)動部，使驅(qū)動部中不流入來自能動鉗位電路的電流。
本實施例的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置，特別是在不具有GaN HEMT等的雪崩耐量的開關元件中有效的。在不具有GaN HEMT等的雪崩耐量的開關元件中，由于施加超過額定電壓的浪涌電壓會導致破損，因此需要具備能動鉗位電路的柵極驅(qū)動電路。另外，在 GaN HEMT等的柵極驅(qū)動中，與以往的在硅MOSFET中使用的柵極電阻的電阻值10 幾10 Ω 不同，柵極電阻優(yōu)選為接近0Ω的低電阻，由于當采用以往的能動鉗位電路時，驅(qū)動電流進一步增加，因此很難進行應對，但是本實施例的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置，能夠在開關元件Tr7中毫無問題地采用不具有GaN HEMT等的雪崩耐量的開關元件，由于柵極電阻為低電阻，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高速開關，進而避免穩(wěn)壓二極管ZDl等的能動鉗位元件中的損失和破損， 能夠?qū)ρb置的低成本化、小型化有益。
進而，本實施例的半導體裝置，通過使用相同的半導體元件(例如GaN HEMT)來構(gòu)成Trl Tr7，從而能夠容易地用1芯片來實現(xiàn)。
另外，圖4是表示本實施例的柵極驅(qū)動電路的另一結(jié)構(gòu)例的電路圖。與圖1所示的柵極驅(qū)動電路的不同點在于，沒有電阻R1，設置有陽極側(cè)與A點連接、陰極側(cè)與控制電源 Vcc連接的二極管D3。在圖4所示的柵極驅(qū)動電路中，A點的電壓通過二極管D3而被限制在Vcc+Vf。另外，Vf是施加在二極管D3的兩端的電壓。因此，圖1的柵極驅(qū)動電路，由于 A點的電壓的不穩(wěn)定性，在A點產(chǎn)生超過晶體管Tr3，Tr6的耐壓的電壓，從而有可能破損晶體管Tr3、Tr6，但是在圖4所示的柵極驅(qū)動電路中，通過二極管D3限制A點的電壓，能夠避免晶體管Tr3、Tr6的破損。
另外，圖5是表示本實施例的柵極驅(qū)動電路的另一結(jié)構(gòu)例的電路圖。與圖4所示的柵極驅(qū)動電路的不同點在于，在A點與開關元件Tr7的源極(GND)之間，設置有拉下用的晶體管Tr8。在圖4的情況下，雖然晶體管Tr3、Tr6的柵極成為開啟狀態(tài)，被認為是基于噪聲的誤動作，但是圖5所示的柵極驅(qū)動電路是如下所述的電路結(jié)構(gòu)通過設置拉下用的晶體管Tr8，從而對外來噪聲的抵抗強。另外，即使代替晶體管Tr8，連接恒流元件和電阻也可以得到相同的效果。圖2所示的柵極驅(qū)動電路10表示了代替晶體管TrS而采用了電阻Rl 時的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置，可以利用于在電氣設備等中使用的開關電源等。
權利要求
1.一種柵極驅(qū)動電路，其驅(qū)動開關元件的柵極，該柵極驅(qū)動電路的特征在于具有 驅(qū)動部，其根據(jù)控制信號驅(qū)動所述開關元件；以及有源鉗位電路，其在施加到所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓為規(guī)定電壓以上的情況下，強制地切斷所述驅(qū)動部對于所述開關元件的驅(qū)動動作，以使所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓鉗位的方式驅(qū)動所述開關元件。
2.根據(jù)權利要求1所述的柵極驅(qū)動電路，其特征在于， 所述開關元件是GaN HEMT。
3.一種半導體裝置，其通過負載連接在直流電源的電源端子之間，控制流過所述負載的電流，該半導體裝置的特征在于具有開關元件，其與所述直流電源及所述負載串聯(lián)連接； 驅(qū)動部，其根據(jù)控制信號驅(qū)動所述開關元件；以及有源鉗位電路，其在施加到所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓為規(guī)定電壓以上的情況下，強制地切斷所述驅(qū)動部對于所述開關元件的驅(qū)動動作，以使所述開關元件的第1主端子與第2主端子之間的電壓鉗位的方式驅(qū)動所述開關元件。
4.根據(jù)權利要求3所述的半導體裝置，其特征在于， 所述開關元件是GaN HEMT。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用了不破壞響應性的、能夠減少能動鉗位元件的損失電力的能動鉗位電路的柵極驅(qū)動電路及半導體裝置。柵極驅(qū)動電路驅(qū)動開關元件(Tr7)的柵極，其具有驅(qū)動部(晶體管Tr1，Tr2，Tr4，Tr5)，其根據(jù)控制信號驅(qū)動開關元件(Tr7)；以及有源鉗位電路(二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻R1、晶體管Tr3、Tr6)，其在施加到開關元件(Tr7)的第1主端子(漏極)與第2主端子(源極)之間的電壓為規(guī)定電壓以上時，強制地切斷驅(qū)動部對于開關元件(Tr7)的驅(qū)動動作，以開關元件(Tr7)的第1主端子與第2主端子之間的電壓鉗位的方式驅(qū)動開關元件(Tr7)。
文檔編號H02M1/088GK102545559SQ20111039690
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權日2010年12月6日
發(fā)明者町田修, 青木宏憲 申請人:三墾電氣株式會社