本申請(qǐng)基于在2014年3月27日申請(qǐng)的日本申請(qǐng)?zhí)?014-66596號(hào)，此處引用其記載內(nèi)容。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及進(jìn)行功率開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通斷開(kāi)控制以及異常時(shí)的保護(hù)的驅(qū)動(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

關(guān)于構(gòu)成逆變器、轉(zhuǎn)換器等半導(dǎo)體電力轉(zhuǎn)換裝置的功率開(kāi)關(guān)元件，作為提高在開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)的浪涌電壓和開(kāi)關(guān)損失的折衷的技術(shù)，使用動(dòng)態(tài)地控制柵極電壓或柵極電流的主動(dòng)?xùn)艠O控制(AGC)。

此外，如專利文獻(xiàn)1那樣，提出了一種驅(qū)動(dòng)電路，在功率開(kāi)關(guān)元件中流過(guò)了過(guò)大的電流的情況下抑制柵極電壓并抑制集電極電流，進(jìn)行保護(hù)以使功率開(kāi)關(guān)元件不損壞。

但是，在專利文獻(xiàn)1中，為了對(duì)功率開(kāi)關(guān)元件的柵極電流進(jìn)行控制，需要大量MOSFET、電阻器等。因此，電路規(guī)模、即布局面積變大。

此外，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)是基于與功率開(kāi)關(guān)元件的柵極連接的電阻器的電阻值來(lái)控制柵極電流的方式，所以由于功率開(kāi)關(guān)元件的制造偏差引起的閾值電壓的偏差，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)速度產(chǎn)生偏差，開(kāi)關(guān)損失產(chǎn)生偏差。也就是說(shuō)，存在如下等問(wèn)題：開(kāi)關(guān)損失偏離規(guī)格書(shū)等中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，成品率降低。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-34701號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)的目的在于，在進(jìn)行功率開(kāi)關(guān)元件的關(guān)斷動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置中，抑制電路規(guī)模且高精度地控制輸出電流來(lái)降低開(kāi)關(guān)損失。

在本申請(qǐng)的一方式中，對(duì)功率開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通斷開(kāi)進(jìn)行控制的驅(qū)動(dòng)裝置具備控制所述功率開(kāi)關(guān)元件的柵極電流而進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作的斷側(cè)電路。所述斷側(cè)電路具有：主MOS晶體管，作為輸出晶體管；感測(cè)MOS晶體管，柵極與所述主MOS晶體管的柵極共通，相對(duì)于所述主MOS晶體管構(gòu)成電流鏡，從而規(guī)定所述主MOS晶體管的漏極電流；以及感測(cè)電流控制電路，將所述感測(cè)MOS晶體管的漏極電流控制為固定。所述感測(cè)電流控制電路具有：參照電源，產(chǎn)生參照電位；基準(zhǔn)電阻，與所述感測(cè)MOS晶體管串聯(lián)連接；以及運(yùn)算放大器，以所述基準(zhǔn)電阻與所述感測(cè)MOS晶體管之間的電位接近于所述參照電位的方式，使輸出施加于所述感測(cè)MOS晶體管的柵極。所述感測(cè)電流控制電路流動(dòng)根據(jù)所述基準(zhǔn)電阻的電阻值和所述參照電位決定的電流，作為所述感測(cè)MOS晶體管的漏極電流。

據(jù)此，感測(cè)MOS晶體管的漏極電流根據(jù)參照電位和基準(zhǔn)電阻的電阻值來(lái)規(guī)定，該感測(cè)MOS晶體管通過(guò)電流鏡規(guī)定主MOS晶體管的漏極電流。因此，能夠不依賴于向本申請(qǐng)所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置供應(yīng)電力的電源電壓、斷側(cè)電路的輸出電流的電流值而高精度地控制輸出電流。從而，能夠減小功率開(kāi)關(guān)元件的柵極電流的偏差，能夠降低開(kāi)關(guān)損失。

此外，與專利文獻(xiàn)1那樣的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠削減電阻器等無(wú)源元件的部件件數(shù)，因此能夠減小布局面積。例如，能夠?qū)⒈旧暾?qǐng)所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置和功率開(kāi)關(guān)元件安裝于同一封裝，能夠?qū)崿F(xiàn)集成化。

此外，在專利文獻(xiàn)1中，對(duì)功率開(kāi)關(guān)元件的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的柵極電流大，且需要精度，因此需要分立部件的電阻器。相對(duì)于此，在本申請(qǐng)的電路結(jié)構(gòu)中，在功率開(kāi)關(guān)元件的柵極的串聯(lián)路徑中不需要電阻器，所以能夠削減分立部件，易于集成化。

附圖說(shuō)明

參照附圖，通過(guò)下述的詳細(xì)的記述，關(guān)于本申請(qǐng)的上述目的以及其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)變得更明確。該附圖是，

圖1是表示第一實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的電路圖，

圖2是表示驅(qū)動(dòng)裝置以及功率開(kāi)關(guān)元件的概略結(jié)構(gòu)的俯視圖，

圖3是表示第二實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的電路圖，

圖4是表示由驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)的時(shí)序圖，

圖5是表示第三實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置的概略結(jié)構(gòu)的電路圖。

具體實(shí)施方式

(第一實(shí)施方式)

最初，參照?qǐng)D1，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置。

如圖1所示，該驅(qū)動(dòng)裝置100控制作為對(duì)負(fù)載300進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的功率開(kāi)關(guān)元件的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)200的驅(qū)動(dòng)。

該驅(qū)動(dòng)裝置100具備通側(cè)電路110和斷側(cè)電路120。

通側(cè)電路110以及斷側(cè)電路120在電源和GND(地)之間串聯(lián)連接，在其中間點(diǎn)上連接有IGBT200的柵極。通側(cè)電路110由PMOS晶體管構(gòu)成，在該P(yáng)MOS晶體管為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)向IGBT200的柵極施加電源電壓Vcc。由此IGBT200成為導(dǎo)通狀態(tài)，在IGBT200的集電極-發(fā)射極間流過(guò)電流，向負(fù)載300供應(yīng)電力。

斷側(cè)電路120具有兩個(gè)NMOS晶體管(Tr1、Tr2)。這些NMOS晶體管由作為輸出晶體管的主MOS晶體管Tr1、規(guī)定主MOS晶體管Tr1的漏極電流的感測(cè)MOS晶體管Tr2構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，主MOS晶體管Tr1相對(duì)于感測(cè)MOS晶體管Tr2構(gòu)成電流鏡。具體而言，主MOS晶體管Tr1的柵極被設(shè)為與感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極共通，源極共通而接地。主MOS晶體管Tr1的漏極與IGBT200的柵極連接。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，在主MOS晶體管Tr1中，以與感測(cè)MOS晶體管Tr2的尺寸比相同的電流比流過(guò)漏極電流。

此外，斷側(cè)電路120具有：運(yùn)算放大器121，用于對(duì)感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流進(jìn)行控制；基準(zhǔn)電阻122，用于規(guī)定該運(yùn)算放大器121的輸出；以及參照電源123，向該運(yùn)算放大器121的一個(gè)輸入端子賦予參照電位Vref。若從未圖示的微機(jī)等被輸入表示使IGBT200斷開(kāi)的控制信號(hào)，則運(yùn)算放大器121向感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極施加電壓，從而從IGBT200的柵極導(dǎo)出固定的電流。

基準(zhǔn)電阻122是分流電阻，規(guī)定感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流的電流值。進(jìn)而，規(guī)定從IGBT200的柵極導(dǎo)出的電流的電流值。從IGBT200的柵極導(dǎo)出的電流是在主MOS晶體管Tr1中流過(guò)的漏極電流。并且，主MOS晶體管Tr1與感測(cè)MOS晶體管Tr2一起構(gòu)成電流鏡，因此從IGBT200的柵極導(dǎo)出的電流依賴于感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流。

在這樣的結(jié)構(gòu)中，若被輸入表示使IGBT200斷開(kāi)的控制信號(hào)，則運(yùn)算放大器121被驅(qū)動(dòng)而向感測(cè)MOS晶體管Tr2施加?xùn)艠O電壓。此時(shí)的漏極電流由基準(zhǔn)電阻122的電阻值R來(lái)規(guī)定。并且，該電流值通過(guò)調(diào)整運(yùn)算放大器121的輸出而被反饋控制，以使基準(zhǔn)電阻122和感測(cè)MOS晶體管Tr2之間的連接點(diǎn)的電位接近于參照電位Vref。由此，感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流被高精度地控制為固定的值(＝(Vcc-Vref)/R)。因此，從IGBT200的柵極導(dǎo)出的電流也高精度地被設(shè)為固定電流。另外，在本實(shí)施方式中，感測(cè)電流控制電路相當(dāng)于由運(yùn)算放大器121和基準(zhǔn)電阻122以及參照電源123構(gòu)成的電路。

接著，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100的作用效果。

感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流通過(guò)參照電位Vref和基準(zhǔn)電阻的電阻值R來(lái)規(guī)定，該感測(cè)MOS晶體管Tr2通過(guò)電流鏡規(guī)定主MOS晶體管Tr1的漏極電流。因此，能夠不依賴于向驅(qū)動(dòng)裝置100供應(yīng)電力的電源電壓Vcc、斷側(cè)電路的輸出電流的電流值而高精度地控制輸出電流。從而，能夠減小IGBT200的柵極電流的偏差，能夠降低開(kāi)關(guān)損失。

此外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠削減電阻器等無(wú)源元件的部件件數(shù)，所以能夠減小驅(qū)動(dòng)裝置100的布局面積。例如，如圖2所示，能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)裝置100和IGBT200安裝于同一封裝，能夠?qū)崿F(xiàn)集成化。

此外，例如在專利文獻(xiàn)1中，對(duì)功率開(kāi)關(guān)元件的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的柵極電流大，且需要精度，因此需要分立部件的電阻器。相對(duì)于此，在本申請(qǐng)的電路結(jié)構(gòu)中，在功率開(kāi)關(guān)元件的柵極的串聯(lián)路徑中不需要電阻器，所以能夠削減分立部件，易于集成化。

(第二實(shí)施方式)

本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100如圖3所示那樣，作為斷側(cè)電路120的結(jié)構(gòu)要素，除了第一實(shí)施方式中的要素之外，還具有柵極電壓判定電路124、驅(qū)動(dòng)能力切換電源125、驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2。

首先，參照?qǐng)D3，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100的結(jié)構(gòu)要素。

柵極電壓判定電路124將IGBT200的柵極電壓和規(guī)定的閾值(以后稱為柵極電壓判定閾值V1)進(jìn)行比較，基于它們的大小關(guān)系，對(duì)后述的驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2的導(dǎo)通斷開(kāi)進(jìn)行切換。

驅(qū)動(dòng)能力切換電源125相對(duì)于感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極與運(yùn)算放大器121并聯(lián)連接。本實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)能力切換電源125中，向感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極施加的電壓被設(shè)定得比由運(yùn)算放大器121施加的電壓高。

驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2是關(guān)于向感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極施加的電壓，切換從運(yùn)算放大器121施加或從驅(qū)動(dòng)能力切換電源125施加的開(kāi)關(guān)。具體而言，開(kāi)關(guān)SW1在感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極和運(yùn)算放大器121的輸出端子之間連接。開(kāi)關(guān)SW2在感測(cè)MOS晶體管Tr2的柵極和驅(qū)動(dòng)能力切換電源125之間連接。

接著，參照?qǐng)D4，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100的動(dòng)作以及作用效果。

在時(shí)刻t1，向運(yùn)算放大器121輸入表示使IGBT200斷開(kāi)的控制信號(hào)。在時(shí)刻t1，為了高精度地控制輸出電流，進(jìn)行由運(yùn)算放大器121進(jìn)行的感測(cè)MOS晶體管Tr2的驅(qū)動(dòng)。也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1被設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW2被設(shè)為斷開(kāi)狀態(tài)。由此，如圖4所示，運(yùn)算放大器121驅(qū)動(dòng)而IGBT200的柵極電流流過(guò)。

若從IGBT200的柵極開(kāi)始進(jìn)行電荷的導(dǎo)出，則柵極電壓降低。并且，在時(shí)刻t2，若柵極電壓降低至規(guī)定的電位(鏡像電壓)并經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，則集電極電壓Vce開(kāi)始上升。并且，從集電極電壓達(dá)到電源電壓VP的時(shí)刻集電極電流Ic開(kāi)始減少。

并且，在時(shí)刻t3，若IGBT200的柵極電壓低于閾值電壓(所謂Vth)則集電極電流Ic收斂為零，集電極電壓Vce收斂為電源電壓VP。

其后驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1也為導(dǎo)通狀態(tài)，因此斷側(cè)電路120持續(xù)導(dǎo)出IGBT200的柵極電荷。由此，IGBT200的柵極電壓持續(xù)降低。并且，在時(shí)刻t4，若柵極電壓低于在柵極電壓判定電路124中設(shè)定的柵極電壓判定閾值V1，則柵極電壓判定電路124使驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1從導(dǎo)通變化為斷開(kāi)，使驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW2從斷開(kāi)變化為導(dǎo)通。也就是說(shuō)，成為向主MOS晶體管Tr1的柵極施加了驅(qū)動(dòng)能力切換電源125的電壓而不是施加來(lái)自運(yùn)算放大器121的輸出的狀態(tài)。

驅(qū)動(dòng)能力切換電源125中，向主MOS晶體管Tr1的柵極施加的電壓被設(shè)定的比由運(yùn)算放大器121施加的電壓高，因此主MOS晶體管Tr1的漏極電流變大。因此，在時(shí)刻t4，IGBT200的柵極電流急劇地上升。即，斷側(cè)電路120的驅(qū)動(dòng)能力變大。由此，IGBT200的柵極電荷急速被導(dǎo)出而柵極電壓成為零。即，IGBT200的斷開(kāi)動(dòng)作完成。另外，在下一次導(dǎo)通IGBT200的情況下，使驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW2從導(dǎo)通變化為斷開(kāi)后，使通側(cè)電路110驅(qū)動(dòng)。

在時(shí)刻t4以后，驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW2也維持導(dǎo)通狀態(tài)，因此能夠以低阻抗持續(xù)將IGBT200的柵極-發(fā)射極間短路。從而，能夠抑制IGBT200在斷開(kāi)狀態(tài)下由于噪聲等而誤導(dǎo)通。即，能夠可靠地保持?jǐn)嚅_(kāi)。

另外，通過(guò)減小與運(yùn)算放大器121連接的參照電源123的參照電位Vref，從而增大感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流，提高斷側(cè)電路120的驅(qū)動(dòng)能力，也能夠保持?jǐn)嚅_(kāi)。但是，在保持?jǐn)嚅_(kāi)時(shí)不要求斷側(cè)電路120的輸出電流的精度，而且通過(guò)驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2的切換對(duì)驅(qū)動(dòng)能力進(jìn)行切換能夠加快切換的響應(yīng)速度。

此外，作為用于保持?jǐn)嚅_(kāi)的驅(qū)動(dòng)能力切換電源125的電壓，為了斷開(kāi)IGBT200而設(shè)定充分的電壓，因此成為與運(yùn)算放大器121的輸出相比充分大的電壓。由于該電壓不需要高精度地控制，所以不需要復(fù)雜的電路。因此，本實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)裝置100與第一實(shí)施方式相比能夠并不很增大電路規(guī)模地實(shí)現(xiàn)。

(第三實(shí)施方式)

本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100如圖5所示那樣，除了第二實(shí)施方式中的要素之外還具備保護(hù)電路130。

首先，參照?qǐng)D5，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100的結(jié)構(gòu)要素。

保護(hù)電路130具有：保護(hù)用MOS晶體管Tr3；恒流電路P1、P2，向保護(hù)用MOS晶體管Tr3供應(yīng)漏極電流；保護(hù)開(kāi)關(guān)SW3、SW4，對(duì)從恒流電路P1、P2向保護(hù)用MOS晶體管Tr3的電流供應(yīng)進(jìn)行控制；以及集電極電流檢測(cè)部140，通過(guò)感測(cè)發(fā)射極端子SE的電流來(lái)檢測(cè)IGBT200的集電極電流。

保護(hù)用MOS晶體管Tr3的柵極經(jīng)由開(kāi)關(guān)SW5與斷側(cè)電路120的主MOS晶體管Tr1的柵極連接，相對(duì)于主MOS晶體管Tr1構(gòu)成電流鏡。因此，通過(guò)對(duì)保護(hù)用MOS晶體管Tr3的漏極電流進(jìn)行控制，能夠不經(jīng)由感測(cè)MOS晶體管Tr2的驅(qū)動(dòng)而對(duì)主MOS晶體管Tr1的漏極電流進(jìn)行控制。換言之，能夠不依賴于構(gòu)成在斷側(cè)電路120的感測(cè)電流控制電路(由運(yùn)算放大器121、基準(zhǔn)電阻122以及參照電源123構(gòu)成的電路)，對(duì)IGBT200的柵極電流進(jìn)行控制。

恒流電路P1經(jīng)由保護(hù)開(kāi)關(guān)SW3與保護(hù)用MOS晶體管的漏極連接。此外，恒流電路P2經(jīng)由保護(hù)開(kāi)關(guān)SW4，相對(duì)于保護(hù)用MOS晶體管Tr3的漏極與恒流電路P1并聯(lián)連接。恒流電路P1以及P2所供應(yīng)的電流分別被設(shè)定為不同的電流值，能夠通過(guò)切換保護(hù)開(kāi)關(guān)SW3、SW4來(lái)向保護(hù)用MOS晶體管Tr3供應(yīng)不同的漏極電流。此外，恒流電路P1以及P2所供應(yīng)的電流被設(shè)定比在感測(cè)MOS晶體管Tr2中通常流過(guò)的漏極電流小的值。另外，在本實(shí)施方式中，恒流電路P2的電流值被設(shè)定得比恒流電路P1的電流值小。

集電極電流檢測(cè)部140是檢測(cè)IGBT200的集電極電流并在過(guò)電流或負(fù)載300的短路時(shí)保護(hù)IGBT200的電路。該電流檢測(cè)部140具有：比較器141、142；電壓源143、144，向比較器141、142的輸入端子A賦予成為閾值的電壓；以及用于將IGBT200的集電極電流轉(zhuǎn)換為電壓的電阻器R1。

更詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。如圖5所示，在比較器141的一方的輸入端子A上連接有電壓源143。并且，另一方的輸入端子B連接在IGBT200的感測(cè)發(fā)射極端子SE與電阻器R1的中間點(diǎn)上，該電阻器R1被連接在該感測(cè)發(fā)射極端子SE與GND之間。即，向比較器141中的輸入端子B施加與從IGBT200的感測(cè)發(fā)射極端子SE向GND流過(guò)的電流和電阻器R1的電阻值對(duì)應(yīng)的電壓。向輸入端子B施加的電壓與從感測(cè)發(fā)射極端子SE向GND流過(guò)的電流成比例。也就是說(shuō)，IGBT200的集電極電流變得越大則該電壓越成為高電壓。

比較器141在與流過(guò)感測(cè)發(fā)射極端子SE的電流對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)了電壓源143的電壓的情況、即集電極電流超過(guò)了規(guī)定的閾值(過(guò)電流檢測(cè)用的閾值)的情況下，輸出信號(hào)經(jīng)由過(guò)電流濾波電路131使保護(hù)開(kāi)關(guān)SW3以及開(kāi)關(guān)SW5導(dǎo)通。

關(guān)于比較器142，也是與比較器141同樣的結(jié)構(gòu)。即，在比較器142的一方的輸入端子A上連接有電壓源144。并且，另一方的輸入端子B連接在IGBT200的感測(cè)發(fā)射極端子SE與電阻器R1的中間點(diǎn)上，該電阻器R1被連接在該感測(cè)發(fā)射極端子SE與GND之間。

并且，比較器142在與流過(guò)感測(cè)發(fā)射極端子SE的電流對(duì)應(yīng)的電壓超過(guò)了電壓源144的電壓的情況、即集電極電流超過(guò)了規(guī)定的閾值(短路檢測(cè)用的閾值)的情況下，輸出信號(hào)經(jīng)由短路濾波電路132使保護(hù)開(kāi)關(guān)SW4以及開(kāi)關(guān)SW5導(dǎo)通。

電壓源143被設(shè)定對(duì)IGBT200來(lái)說(shuō)判斷為過(guò)電流的電壓。此外，電壓源144被設(shè)定判斷為負(fù)載300短路的電壓。也就是說(shuō)，電壓源144的電壓被設(shè)定得比電壓源143的電壓高。

另外，濾波電路(131、132)是如下電路：在預(yù)先設(shè)定的濾波時(shí)間內(nèi)，所輸入的信息維持某狀態(tài)的情況下，輸出與輸入對(duì)應(yīng)的信號(hào)。例如，在通過(guò)集電極電流檢測(cè)部140以過(guò)電流濾波電路131中設(shè)定的規(guī)定的濾波時(shí)間以上檢測(cè)到超過(guò)了過(guò)電流檢測(cè)用的閾值的集電極電流的情況下，使保護(hù)開(kāi)關(guān)SW3和開(kāi)關(guān)SW5導(dǎo)通。此外，例如，在通過(guò)集電極電流檢測(cè)部140以短路濾波電路132中設(shè)定的規(guī)定的濾波時(shí)間以上檢測(cè)到超過(guò)了短路檢測(cè)用的閾值的集電極電流的情況下，使保護(hù)開(kāi)關(guān)SW4和開(kāi)關(guān)SW5導(dǎo)通。

該濾波電路(131、132)被設(shè)置以防止由于IGBT200的集電極電流中的脈沖噪聲等而保護(hù)電路130動(dòng)作。

接著，說(shuō)明本實(shí)施方式所涉及的驅(qū)動(dòng)裝置100的動(dòng)作以及作用效果。

例如，設(shè)為在IGBT200中流過(guò)與通常相比過(guò)大的集電極電流(過(guò)電流)。由于過(guò)電流，集電極電流檢測(cè)部140的比較器141的輸入端子B的電位比輸入端子A的電位高，比較器141將該情況輸出給過(guò)電流濾波電路131。若過(guò)電流的狀態(tài)持續(xù)了過(guò)電流濾波電路131中預(yù)先設(shè)定的濾波時(shí)間，則過(guò)電流濾波電路131將驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2設(shè)為斷開(kāi)，且使保護(hù)開(kāi)關(guān)SW3和開(kāi)關(guān)SW5導(dǎo)通。

由此，在保護(hù)用MOS晶體管Tr3中，流過(guò)由恒流電路P1規(guī)定的漏極電流。并且，在與保護(hù)用MOS晶體管Tr3構(gòu)成電流鏡的主MOS晶體管Tr1中也流過(guò)被鏡像的漏極電流。恒流電路P1的電流值被設(shè)定比在感測(cè)MOS晶體管Tr2中通常流過(guò)的漏極電流小的值，所以與斷側(cè)電路120的輸出電流通過(guò)感測(cè)MOS晶體管Tr2的漏極電流來(lái)控制的情況相比，能夠降低驅(qū)動(dòng)能力。

在IGBT200的集電極電流為過(guò)電流的狀態(tài)下，在關(guān)斷時(shí)在集電極電壓Vce中產(chǎn)生大的浪涌，IGBT200的損壞的可能性高。因此，通過(guò)降低斷側(cè)電路120的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)減少浪涌電壓，能夠?qū)GBT200安全地?cái)嗦范Ｗo(hù)。

另一方面，設(shè)為負(fù)載300短路，在IGBT200中流過(guò)比過(guò)電流大的集電極電流。由于短路，集電極電流檢測(cè)部140的比較器142的輸入端子B的電位變得比輸入端子A的電位高，比較器142將該情況輸出給短路濾波電路132。若短路的狀態(tài)持續(xù)了短路濾波電路132中預(yù)先設(shè)定的濾波時(shí)間，則短路濾波電路132將驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW1、SW2設(shè)為斷開(kāi)，且使保護(hù)開(kāi)關(guān)SW4和開(kāi)關(guān)SW5導(dǎo)通。

由此，在保護(hù)用MOS晶體管Tr3中，流過(guò)由恒流電路P2規(guī)定的漏極電流。恒流電路P2的電流值被設(shè)定得比恒流電路P1的電流值小，因此能夠比過(guò)電流的情況更加降低驅(qū)動(dòng)能力，能夠抑制浪涌電壓。

另外，在短路濾波電路132中預(yù)先設(shè)定的濾波時(shí)間優(yōu)選設(shè)定得比在過(guò)電流濾波電路中設(shè)定的濾波時(shí)間短。這是因?yàn)椋簱?jù)此，由于短路時(shí)的集電極電流與過(guò)電流時(shí)相比其電流值大，所以通過(guò)在短時(shí)間斷開(kāi)IGBT200，能夠減輕IGBT200的壓力。此外，在通常動(dòng)作時(shí)，需要最低限度的濾波時(shí)間，以便不會(huì)由于開(kāi)關(guān)時(shí)的噪聲等而誤進(jìn)行過(guò)電流、短路保護(hù)。

(其他實(shí)施方式)

以上說(shuō)明了本申請(qǐng)的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本申請(qǐng)完全沒(méi)有被上述的實(shí)施方式限制，在不脫離本申請(qǐng)的主旨的范圍中，能夠進(jìn)行各種變形而實(shí)施。

在上述的各實(shí)施方式中，作為功率開(kāi)關(guān)元件而例示了IGBT200，但不限定于該例。例如，作為功率開(kāi)關(guān)元件，針對(duì)功率MOS晶體管等也能夠應(yīng)用本申請(qǐng)。

此外，參照電位Vref優(yōu)選被設(shè)定為與預(yù)先測(cè)定的功率開(kāi)關(guān)元件的柵極電容對(duì)應(yīng)的值。雖未圖示，在驅(qū)動(dòng)裝置100中設(shè)置存儲(chǔ)器電路，設(shè)為將與驅(qū)動(dòng)裝置100的出廠前檢查(在制造后進(jìn)行的特性檢查)中測(cè)定的柵極電容對(duì)應(yīng)的參照電位存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器。具體而言，柵極電容越大則將參照電位Vref的值設(shè)定得越小，通過(guò)使斷側(cè)電路120的驅(qū)動(dòng)能力增大，從而能夠抑制IGBT200的柵極電容的制造偏差。從而，能夠降低IGBT200的開(kāi)關(guān)損失的偏差。

此外，在第二實(shí)施方式中，示出了驅(qū)動(dòng)能力切換電源125的電壓被設(shè)定得比從運(yùn)算放大器121輸出的電壓高的例子、即驅(qū)動(dòng)能力切換電源125和驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW2構(gòu)成斷開(kāi)保持電路的例子。相對(duì)于此，也能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)能力切換電源125的電壓設(shè)定得比從運(yùn)算放大器121輸出的電壓低。在該情況下，驅(qū)動(dòng)能力切換電源125和驅(qū)動(dòng)能力切換開(kāi)關(guān)SW2作為抑制斷側(cè)電路120的驅(qū)動(dòng)能力的電路而發(fā)揮作用。

本申請(qǐng)遵照實(shí)施例而記述，但應(yīng)該理解本申請(qǐng)不限定于該實(shí)施例、構(gòu)造。本申請(qǐng)還包含各種變形例、等同范圍內(nèi)的變形。此外，各種組合、方式、進(jìn)而在它們中包含僅一要素、這以上、或這以下的其他組合、方式也落入本申請(qǐng)的范疇、思想范圍內(nèi)。