JPH11252896A - Iegtのゲート制御装置 - Google Patents
Iegtのゲート制御装置Info
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- JPH11252896A JPH11252896A JP10043789A JP4378998A JPH11252896A JP H11252896 A JPH11252896 A JP H11252896A JP 10043789 A JP10043789 A JP 10043789A JP 4378998 A JP4378998 A JP 4378998A JP H11252896 A JPH11252896 A JP H11252896A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スイッチング時にIEGTのゲート酸化膜が
破壊するのを可及的に防止する。 【解決手段】 複数個のトランジスタが並列に接続され
てなるIEGT1にゲートオフ信号が入力されたとき
に、IEGTのコレクタ・エミッタ電圧の検出値V
ceと、IEGTの、コレクタ・エミッタ電圧に対する静
電容量特性の変曲点電圧Vcep とを比較し、コレクタ・
エミッタ電圧の検出値が変曲点電圧よりも小さい場合に
は、前記複数個のトランジスタ間に電流振動が生じない
ようにIEGTのゲート電流を制御し、検出値が変曲点
電圧よりも大きい場合にはコレクタ・エミッタ電圧の変
化率が所定値となるようにIEGTのゲート電流を制御
するゲート電流制御回路5を備えたことを特徴とする。
破壊するのを可及的に防止する。 【解決手段】 複数個のトランジスタが並列に接続され
てなるIEGT1にゲートオフ信号が入力されたとき
に、IEGTのコレクタ・エミッタ電圧の検出値V
ceと、IEGTの、コレクタ・エミッタ電圧に対する静
電容量特性の変曲点電圧Vcep とを比較し、コレクタ・
エミッタ電圧の検出値が変曲点電圧よりも小さい場合に
は、前記複数個のトランジスタ間に電流振動が生じない
ようにIEGTのゲート電流を制御し、検出値が変曲点
電圧よりも大きい場合にはコレクタ・エミッタ電圧の変
化率が所定値となるようにIEGTのゲート電流を制御
するゲート電流制御回路5を備えたことを特徴とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のバイポーラ
トランジスタが並列に接続されてなるIEGT(Inj
ection Enhanced Gate Tran
sistor)のゲート制御装置に関する。
トランジスタが並列に接続されてなるIEGT(Inj
ection Enhanced Gate Tran
sistor)のゲート制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、電力用半導体素子は、インバー
タやコンバータ等の電力変換や電力制御等の用途に多く
使われており、電力分野では必要不可欠なものとなって
いる。近年の電力の大容量化、高周波スイッチング化に
伴い電力用半導体素子の大容量化、スイッチングの高速
化が求められている。従来、大容量の電力用半導体素子
としてGTO(Gate Turn Off thyr
ister)に代表される電流駆動型電力用半導体素子
が使われているが、機器の小型化や高周波スイッチング
等の面で問題があり、IGBT(Insulated
Gate Bipolar Transistor)に
代表される電圧駆動型電力用半導体素子の使用が増加し
ている。しかし、IGBTはまだGTO並の容量は達成
できてはいない。そこで、大容量化、高周波スイッチン
グ化を可能とする電圧駆動型電力用半導体素子としてI
EGT(Injection Enhanced Ga
teTransistor)が開発され、ポストGTO
としての注目を浴びている。
タやコンバータ等の電力変換や電力制御等の用途に多く
使われており、電力分野では必要不可欠なものとなって
いる。近年の電力の大容量化、高周波スイッチング化に
伴い電力用半導体素子の大容量化、スイッチングの高速
化が求められている。従来、大容量の電力用半導体素子
としてGTO(Gate Turn Off thyr
ister)に代表される電流駆動型電力用半導体素子
が使われているが、機器の小型化や高周波スイッチング
等の面で問題があり、IGBT(Insulated
Gate Bipolar Transistor)に
代表される電圧駆動型電力用半導体素子の使用が増加し
ている。しかし、IGBTはまだGTO並の容量は達成
できてはいない。そこで、大容量化、高周波スイッチン
グ化を可能とする電圧駆動型電力用半導体素子としてI
EGT(Injection Enhanced Ga
teTransistor)が開発され、ポストGTO
としての注目を浴びている。
【0003】従来の、IEGTのゲート制御装置の構成
を図7に示す。この従来のゲート制御装置は、ゲート回
路2と、ゲート抵抗8とを有している。ゲート回路2は
ゲート駆動回路3とパルス発生回路4とを備えている。
を図7に示す。この従来のゲート制御装置は、ゲート回
路2と、ゲート抵抗8とを有している。ゲート回路2は
ゲート駆動回路3とパルス発生回路4とを備えている。
【0004】パルス発生回路4によって発生されたPW
M(Pulse Width Modulation)
信号がゲート駆動回路3に送られ、このPWM信号に基
づいてゲート駆動回路3からゲート駆動信号が出力され
る。このゲート駆動信号はゲート抵抗8を介してIEG
T1のゲートに送られ、IEGT1のゲートが駆動され
る。
M(Pulse Width Modulation)
信号がゲート駆動回路3に送られ、このPWM信号に基
づいてゲート駆動回路3からゲート駆動信号が出力され
る。このゲート駆動信号はゲート抵抗8を介してIEG
T1のゲートに送られ、IEGT1のゲートが駆動され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のゲート制
御装置においては、IEGT1のターンオフ時の時間に
関する電圧変化率を抑えるためにゲート抵抗8を比較的
大きな値に設定し、ゲート電流を抑えている。このた
め、ゲート電圧が降下する途中で一定となっている期間
が長くなる。
御装置においては、IEGT1のターンオフ時の時間に
関する電圧変化率を抑えるためにゲート抵抗8を比較的
大きな値に設定し、ゲート電流を抑えている。このた
め、ゲート電圧が降下する途中で一定となっている期間
が長くなる。
【0006】一般にIEGT1は非常に大きな静電容量
を有している。例えば図8に示すようにCgc ,
Cge ,Cce を、IEGT1のゲート・コレクタ間、
ゲート・エミッタ間、コレクタ・エミッタ間の寄生容量
とすると、IEGT1の入力容量Cies 、出力容量C
ors 、帰還容量Cres は、各々次のように与えられる。
を有している。例えば図8に示すようにCgc ,
Cge ,Cce を、IEGT1のゲート・コレクタ間、
ゲート・エミッタ間、コレクタ・エミッタ間の寄生容量
とすると、IEGT1の入力容量Cies 、出力容量C
ors 、帰還容量Cres は、各々次のように与えられる。
【0007】Cies =Cgc+Cge Coes =Cce+Cgc Cres =Cgc そしてこれらの入力容量Cies 、出力容量Core 、およ
び帰還容量Cres は図9に示すように、コレクタ・エミ
ッタ間電圧Vceに対する容量の変化が非常に大きい。特
に変曲点電圧Vcep 近傍では大きく変化する。したがっ
てゲートオフ信号が入力された後、IEGT1を構成す
るバイポーラトンジスタ間の入力容量に差があると、ゲ
ート電流値が小さいため、ターンオフ直前の、上記バイ
ポーラトランジスタ間の入力容量への逆充電に差が生じ
る。このわずかな差は、IEGT1のコレクタ・エミッ
タ電圧Vceが変曲点電圧Vcep (図9参照)の近傍領域
の値を取るときには、大きくなる。このバイポーラトラ
ンジスタ間の入力容量の差により、バイポーラトランジ
スタ間のゲート(ベース)間で振動が発生する。このゲ
ートの振動により、IEGT1の電流も大きく振動する
ことになる。このためIEGT1のターンオフ時に電流
変化率が非常に大きくなることにより電圧変化率も大き
くなってIEGTのゲート酸化膜(ゲートを絶縁してい
るシリコン酸化膜)が破壊するという問題が生じる。
び帰還容量Cres は図9に示すように、コレクタ・エミ
ッタ間電圧Vceに対する容量の変化が非常に大きい。特
に変曲点電圧Vcep 近傍では大きく変化する。したがっ
てゲートオフ信号が入力された後、IEGT1を構成す
るバイポーラトンジスタ間の入力容量に差があると、ゲ
ート電流値が小さいため、ターンオフ直前の、上記バイ
ポーラトランジスタ間の入力容量への逆充電に差が生じ
る。このわずかな差は、IEGT1のコレクタ・エミッ
タ電圧Vceが変曲点電圧Vcep (図9参照)の近傍領域
の値を取るときには、大きくなる。このバイポーラトラ
ンジスタ間の入力容量の差により、バイポーラトランジ
スタ間のゲート(ベース)間で振動が発生する。このゲ
ートの振動により、IEGT1の電流も大きく振動する
ことになる。このためIEGT1のターンオフ時に電流
変化率が非常に大きくなることにより電圧変化率も大き
くなってIEGTのゲート酸化膜(ゲートを絶縁してい
るシリコン酸化膜)が破壊するという問題が生じる。
【0008】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、スイッチング動作時(オンまたはオフ時)に
ゲート酸化膜が破壊するのを可及的に防止することので
きるIEGTのゲート制御装置を提供することを目的と
する。
であって、スイッチング動作時(オンまたはオフ時)に
ゲート酸化膜が破壊するのを可及的に防止することので
きるIEGTのゲート制御装置を提供することを目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明によるIEGTの
ゲート制御装置は、複数個のトランジスタが並列に接続
されてなるIEGTにゲートオフ信号が入力されたとき
に、前記IEGTのコレクタ・エミッタ電圧の検出値
と、前記IEGTの、コレクタ・エミッタ電圧に対する
静電容量特性の変曲点電圧とを比較し、前記コレクタ・
エミッタ電圧の検出値が前記変曲点電圧よりも小さい場
合には、前記複数個のトランジスタ間に電流振動が生じ
ないように前記IEGTのゲート電流を制御し、前記検
出値が前記変曲点電圧よりも大きい場合には前記コレク
タ・エミッタ電圧の変化率が所定値となるように前記I
EGTのゲート電流を制御するゲート電流制御回路を備
えたことを特徴とする。
ゲート制御装置は、複数個のトランジスタが並列に接続
されてなるIEGTにゲートオフ信号が入力されたとき
に、前記IEGTのコレクタ・エミッタ電圧の検出値
と、前記IEGTの、コレクタ・エミッタ電圧に対する
静電容量特性の変曲点電圧とを比較し、前記コレクタ・
エミッタ電圧の検出値が前記変曲点電圧よりも小さい場
合には、前記複数個のトランジスタ間に電流振動が生じ
ないように前記IEGTのゲート電流を制御し、前記検
出値が前記変曲点電圧よりも大きい場合には前記コレク
タ・エミッタ電圧の変化率が所定値となるように前記I
EGTのゲート電流を制御するゲート電流制御回路を備
えたことを特徴とする。
【0010】なお、前記ゲート電流制御回路は、前記I
EGTのコレクタ電流の遮断開始後には、前記コレクタ
電流の変化率が所定値となるようにIEGTのゲート電
流を制御するように構成しても良い。
EGTのコレクタ電流の遮断開始後には、前記コレクタ
電流の変化率が所定値となるようにIEGTのゲート電
流を制御するように構成しても良い。
【0011】また本発明によるIEGTのゲート制御装
置は、複数個のトランジスタが並列に接続されてなるI
EGTにターンオン信号が入力されたときのコレクタ電
圧、コレクタ電流、ゲート・エミッタ電圧、および前記
IEGTの温度の各値に対する前記複数個のトランジス
タのオンタイミングが揃うような前記IEGTのゲート
電流値が記憶されている不揮発性メモリと、この不揮発
性メモリに記憶されたデータに基づいて前記IEGTの
ゲート電流を制御するゲート電流制御回路と、を備えて
いることを特徴とする。
置は、複数個のトランジスタが並列に接続されてなるI
EGTにターンオン信号が入力されたときのコレクタ電
圧、コレクタ電流、ゲート・エミッタ電圧、および前記
IEGTの温度の各値に対する前記複数個のトランジス
タのオンタイミングが揃うような前記IEGTのゲート
電流値が記憶されている不揮発性メモリと、この不揮発
性メモリに記憶されたデータに基づいて前記IEGTの
ゲート電流を制御するゲート電流制御回路と、を備えて
いることを特徴とする。
【0012】なお、前記不揮発性メモリは更に前記IE
GTがターンオン時のコレクタ電流の変化率またはコレ
クタ・エミッタ電圧の変化率が所定値となる前記IEG
Tのゲート電流値を記憶しており、前記ゲート電流制御
回路は前記不揮発性メモリに記憶された値に基づいて前
記IEGTのゲート電流を制御するようにしても良い。
GTがターンオン時のコレクタ電流の変化率またはコレ
クタ・エミッタ電圧の変化率が所定値となる前記IEG
Tのゲート電流値を記憶しており、前記ゲート電流制御
回路は前記不揮発性メモリに記憶された値に基づいて前
記IEGTのゲート電流を制御するようにしても良い。
【0013】また、本発明によるIEGTのゲート制御
装置は、複数個のトランジスタが並列に接続されてなる
IEGTにターンオフ信号が入力されたときのコレクタ
電圧、コレクタ電流、ゲート・エミッタ電圧、および前
記IEGTの温度の各値に対する前記複数個のトランジ
スタのオフタイミングが揃うような前記IEGTのゲー
ト電流値が記憶されている不揮発性メモリと、この不揮
発性メモリに記憶されたデータに基づいて前記IEGT
のゲート電流を制御するゲート電流制御回路と、を備え
ていることを特徴とする。
装置は、複数個のトランジスタが並列に接続されてなる
IEGTにターンオフ信号が入力されたときのコレクタ
電圧、コレクタ電流、ゲート・エミッタ電圧、および前
記IEGTの温度の各値に対する前記複数個のトランジ
スタのオフタイミングが揃うような前記IEGTのゲー
ト電流値が記憶されている不揮発性メモリと、この不揮
発性メモリに記憶されたデータに基づいて前記IEGT
のゲート電流を制御するゲート電流制御回路と、を備え
ていることを特徴とする。
【0014】なお、前記不揮発性メモリは更に前記IE
GTがターンオフ時のコレクタ電流の変化率およびコレ
クタ・エミッタ電圧の変化率が各々所定値となる前記I
EGTのゲート電流値を記憶しており、前記ゲート電流
制御回路は前記不揮発性メモリに記憶された値に基づい
て前記IEGTのゲート電流を制御するようにしても良
い。
GTがターンオフ時のコレクタ電流の変化率およびコレ
クタ・エミッタ電圧の変化率が各々所定値となる前記I
EGTのゲート電流値を記憶しており、前記ゲート電流
制御回路は前記不揮発性メモリに記憶された値に基づい
て前記IEGTのゲート電流を制御するようにしても良
い。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明によるIEGTのゲート制
御装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
御装置の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0016】本発明によるIEGTのゲート制御装置の
第1の実施の形態の構成を図1に示す。この第1の実施
の形態のゲート制御装置は、ゲート回路2と、ゲート電
流制御回路5とを備えている。ゲート回路2は、ゲート
駆動回路3、パルス発生回路4とを有している。
第1の実施の形態の構成を図1に示す。この第1の実施
の形態のゲート制御装置は、ゲート回路2と、ゲート電
流制御回路5とを備えている。ゲート回路2は、ゲート
駆動回路3、パルス発生回路4とを有している。
【0017】パルス発生回路4によって発生されたPW
M信号がゲート駆動回路3に送られ、このPWM信号に
基づいてゲート駆動回路3からゲート駆動信号が出力さ
れる。このゲート駆動信号はパルス発生回路4からのパ
ルス信号とともにゲート電流制御回路5に送られる。
M信号がゲート駆動回路3に送られ、このPWM信号に
基づいてゲート駆動回路3からゲート駆動信号が出力さ
れる。このゲート駆動信号はパルス発生回路4からのパ
ルス信号とともにゲート電流制御回路5に送られる。
【0018】このゲート電流制御回路5は、ゲート回路
2からのゲート駆動信号および上記パルス信号ならびに
IEGT1のコレクタ・エミッタ電圧VCEに基づいてI
EGT1のゲート電流を制御する。
2からのゲート駆動信号および上記パルス信号ならびに
IEGT1のコレクタ・エミッタ電圧VCEに基づいてI
EGT1のゲート電流を制御する。
【0019】今、外部からIEGT1をオフさせるため
のオフ信号がゲート回路2に入力された場合を考える。
するとゲート回路2からIEGT1をオフさせる駆動信
号がゲート回路2からゲート電流制御回路5を介してI
EGT1のゲート(ベース)に送られ、IEGT1がオ
フ動作を始める。このとき、ゲート電流制御回路5は、
コレクタ・エミッタ電圧Vceの検出値と、図9に示す静
電容量−コレクタ・エミッタ電圧特性の変曲点電圧V
cep とを比較し、検出値Vceが変曲点電圧Vcepよりも
小さい場合には、IEGT1を構成するバイポーラトラ
ンジスタ間に電流振動が生じないようにIEGT1のゲ
ート電流を制御し、検出値Vceが変曲点電圧Vcep より
も大きい場合には、コレクタ・エミッタ間電圧の時間に
対する変化率が所定値となるようにIEGT1のゲート
電流を制御する。
のオフ信号がゲート回路2に入力された場合を考える。
するとゲート回路2からIEGT1をオフさせる駆動信
号がゲート回路2からゲート電流制御回路5を介してI
EGT1のゲート(ベース)に送られ、IEGT1がオ
フ動作を始める。このとき、ゲート電流制御回路5は、
コレクタ・エミッタ電圧Vceの検出値と、図9に示す静
電容量−コレクタ・エミッタ電圧特性の変曲点電圧V
cep とを比較し、検出値Vceが変曲点電圧Vcepよりも
小さい場合には、IEGT1を構成するバイポーラトラ
ンジスタ間に電流振動が生じないようにIEGT1のゲ
ート電流を制御し、検出値Vceが変曲点電圧Vcep より
も大きい場合には、コレクタ・エミッタ間電圧の時間に
対する変化率が所定値となるようにIEGT1のゲート
電流を制御する。
【0020】これによりターンオフ時のIEGT1を構
成しているバイポーラトランジスタ間のゲート(ベー
ス)間のオフタイミングを揃えることが可能となり、I
EGT1のターンオフ時の電圧変化率が大きくなるのを
抑えることができる。これにより、IEGT1のスイッ
チング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを防止するこ
とができる。
成しているバイポーラトランジスタ間のゲート(ベー
ス)間のオフタイミングを揃えることが可能となり、I
EGT1のターンオフ時の電圧変化率が大きくなるのを
抑えることができる。これにより、IEGT1のスイッ
チング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを防止するこ
とができる。
【0021】次に本発明によるIEGTのゲート制御装
置の第2の実施の形態の構成を図2に示す。この図2の
実施の形態のゲート制御装置は図1に示す第1の実施の
形態のゲート制御装置においてゲート電流制御回路5の
代わりにゲート電流制御回路5Aを設けるとともに電流
検出器6を新たに設けたものである。
置の第2の実施の形態の構成を図2に示す。この図2の
実施の形態のゲート制御装置は図1に示す第1の実施の
形態のゲート制御装置においてゲート電流制御回路5の
代わりにゲート電流制御回路5Aを設けるとともに電流
検出器6を新たに設けたものである。
【0022】電流検出器6はIEGT1のコレクタ電流
Ic を検出する。またゲート電流制御回路5Aは、図1
に示すゲート電流制御回路5と同一の機能を有する他
に、コレクタ電流Ic の遮断開始が検出されたときに
は、コレクタ電流Ic の時間に対する変化率が所定値と
なるようにIEGTのゲート電流を制御する機能も有し
ている。
Ic を検出する。またゲート電流制御回路5Aは、図1
に示すゲート電流制御回路5と同一の機能を有する他
に、コレクタ電流Ic の遮断開始が検出されたときに
は、コレクタ電流Ic の時間に対する変化率が所定値と
なるようにIEGTのゲート電流を制御する機能も有し
ている。
【0023】これにより、この第2の実施の形態のゲー
ト制御装置は第1の実施の形態と同様の効果を奏すると
ともに更に電流遮断時の電流の変化率の変化によるIE
GT1の破壊を防止することができる。
ト制御装置は第1の実施の形態と同様の効果を奏すると
ともに更に電流遮断時の電流の変化率の変化によるIE
GT1の破壊を防止することができる。
【0024】次に本発明によるIEGTのゲート制御装
置の第3の実施の形態の構成を図3に示す。この第3の
実施の形態のIEGTのゲート制御装置は図2に示す第
2の実施の形態のゲート電流制御回路5Aの代わりにゲ
ート電流制御回路5Bを設けるとともに、ROM(Re
ad Only Memory)7および温度検出器8
を新たに設けたものである。
置の第3の実施の形態の構成を図3に示す。この第3の
実施の形態のIEGTのゲート制御装置は図2に示す第
2の実施の形態のゲート電流制御回路5Aの代わりにゲ
ート電流制御回路5Bを設けるとともに、ROM(Re
ad Only Memory)7および温度検出器8
を新たに設けたものである。
【0025】温度検出器8はIEGT1の温度(素子温
度)を検出する。IEGT1のターンオン時の、コレク
タ・エミッタ電圧Vce、コレクタ電流Ic 、ゲート・エ
ミッタ電圧Vgeおよび素子温度の様々な条件下におけ
る、上記IEGT1を構成するバイポーラトランジスタ
間のオンのタイミングが揃うようなゲート電流が予め測
定され、ROM7に記憶されている。そして、パルス発
生回路4からパルスを受信したときの、コレクタ・エミ
ッタ間電圧Vce、コレクタ電流Ic 、素子温度、および
ゲートエミッタ電圧Vgeの各検出値に基づいて、これら
の条件下における上記バイポーラトランジスタ間のオン
のタイミングが揃うようなゲート電流がROM7から出
力される。このROM7から出力されたゲート電流値と
なるようにゲート電流制御回路5BがIEGT1のゲー
ト電流を制御する。
度)を検出する。IEGT1のターンオン時の、コレク
タ・エミッタ電圧Vce、コレクタ電流Ic 、ゲート・エ
ミッタ電圧Vgeおよび素子温度の様々な条件下におけ
る、上記IEGT1を構成するバイポーラトランジスタ
間のオンのタイミングが揃うようなゲート電流が予め測
定され、ROM7に記憶されている。そして、パルス発
生回路4からパルスを受信したときの、コレクタ・エミ
ッタ間電圧Vce、コレクタ電流Ic 、素子温度、および
ゲートエミッタ電圧Vgeの各検出値に基づいて、これら
の条件下における上記バイポーラトランジスタ間のオン
のタイミングが揃うようなゲート電流がROM7から出
力される。このROM7から出力されたゲート電流値と
なるようにゲート電流制御回路5BがIEGT1のゲー
ト電流を制御する。
【0026】以上説明したことによりIEGT1がター
ンオン時の、IEGT1を構成するバイポーラトランジ
スタのゲート間のオンタイミングを揃えることが可能と
なり、IEGT1のターンオン時の電圧変化率が大きく
なるのを抑えることができる。これにより、IEGT1
のスイッチング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを防
止することができる。
ンオン時の、IEGT1を構成するバイポーラトランジ
スタのゲート間のオンタイミングを揃えることが可能と
なり、IEGT1のターンオン時の電圧変化率が大きく
なるのを抑えることができる。これにより、IEGT1
のスイッチング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを防
止することができる。
【0027】次に本発明によるIEGTのゲート制御装
置の第4の実施の形態の構成を図4に示す。この第4の
実施の形態のゲート制御装置は、図3に示す第3の実施
の形態のゲート制御装置において、ゲート電流制御回路
5Bをゲート電流制御回路5Cに置換えたものである。
置の第4の実施の形態の構成を図4に示す。この第4の
実施の形態のゲート制御装置は、図3に示す第3の実施
の形態のゲート制御装置において、ゲート電流制御回路
5Bをゲート電流制御回路5Cに置換えたものである。
【0028】この実施の形態にかかるゲート電流制御回
路5Cは、第3の実施の形態にかかるゲート電流制御回
路5Bの機能に加えて、更にIEGTのターンオン時に
おける電流変化率および電圧変化率が各々所定値以下と
なるようにゲート電流を制御する機能を有している。な
お、上記電流変化率および電圧変化率が所定値以下とな
るゲート電流値はROM7に記憶されており、このRO
M7に記憶された値となるようにゲート電流制御回路5
CはIEGT1のゲート電流を制御する。
路5Cは、第3の実施の形態にかかるゲート電流制御回
路5Bの機能に加えて、更にIEGTのターンオン時に
おける電流変化率および電圧変化率が各々所定値以下と
なるようにゲート電流を制御する機能を有している。な
お、上記電流変化率および電圧変化率が所定値以下とな
るゲート電流値はROM7に記憶されており、このRO
M7に記憶された値となるようにゲート電流制御回路5
CはIEGT1のゲート電流を制御する。
【0029】以上説明したことにより、本実施の形態の
ゲート制御装置は第3の実施の形態と同様の効果を奏す
るとともに、ターンオン時の電流変化率および電圧変化
率が非常に大きくなることを防止することが可能とな
り、ゲート酸化膜が破壊するのを防止することができ
る。
ゲート制御装置は第3の実施の形態と同様の効果を奏す
るとともに、ターンオン時の電流変化率および電圧変化
率が非常に大きくなることを防止することが可能とな
り、ゲート酸化膜が破壊するのを防止することができ
る。
【0030】次に本発明によるIEGTのゲート制御装
置の第5の実施の形態の構成を図5に示す。この第5の
実施の形態のゲート制御装置は、図3に示す第3の実施
の形態のゲート制御装置において、ゲート電流制御回路
5CおよびROM7の代わりにゲート電流制御回路5D
およびROM7Aを各々設けたものである。
置の第5の実施の形態の構成を図5に示す。この第5の
実施の形態のゲート制御装置は、図3に示す第3の実施
の形態のゲート制御装置において、ゲート電流制御回路
5CおよびROM7の代わりにゲート電流制御回路5D
およびROM7Aを各々設けたものである。
【0031】IEGT1のターンオフ時の、コレクタ・
エミッタ電圧Vce、コレクタ電流Ic 、ゲート・エミッ
タ電圧Vge、および素子温度の様々な条件下における、
上記IEGT1を構成するバイポーラトランジスタ間の
オフのタイミングが揃うようなゲート電流値がROM7
Aに記憶されている。そして、パルス発生回路4からパ
ルスを受信したときの、コレクタ・エミッタ間電圧
Vce、コレタク電流Ic 、素子温度、およびゲート・エ
ミッタ電圧Vgeの各検出値に基づいて、これらの条件下
における上記バイポーラトランジスタ間のオフのタイミ
ングが揃うようなゲート電流がROM7Aから出力され
る。このROM7Aから出力されたゲート電流値となる
ように、ゲート電流制御回路5DがIEGT1のゲート
電流を制御する。
エミッタ電圧Vce、コレクタ電流Ic 、ゲート・エミッ
タ電圧Vge、および素子温度の様々な条件下における、
上記IEGT1を構成するバイポーラトランジスタ間の
オフのタイミングが揃うようなゲート電流値がROM7
Aに記憶されている。そして、パルス発生回路4からパ
ルスを受信したときの、コレクタ・エミッタ間電圧
Vce、コレタク電流Ic 、素子温度、およびゲート・エ
ミッタ電圧Vgeの各検出値に基づいて、これらの条件下
における上記バイポーラトランジスタ間のオフのタイミ
ングが揃うようなゲート電流がROM7Aから出力され
る。このROM7Aから出力されたゲート電流値となる
ように、ゲート電流制御回路5DがIEGT1のゲート
電流を制御する。
【0032】以上説明したことにより、IEGT1がタ
ーンオフ時の、IEGT1を構成するバイポーラトラン
ジスタのゲート間のオフタイミングを揃えることが可能
となり、IEGT1のターンオフ時の電圧変化率が大き
くなるのを抑えることができる。これにより、IEGT
1のスイッチング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを
防止することができる。
ーンオフ時の、IEGT1を構成するバイポーラトラン
ジスタのゲート間のオフタイミングを揃えることが可能
となり、IEGT1のターンオフ時の電圧変化率が大き
くなるのを抑えることができる。これにより、IEGT
1のスイッチング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを
防止することができる。
【0033】次に本発明によるIEGTのゲート制御装
置の第6の実施の形態の構成を図6に示す。この実施の
形態のゲート制御装置は図5に示す第5の実施の形態の
ゲート制御装置において、ゲート電流制御回路5Dをゲ
ート電流制御回路5Eに置換えたものである。
置の第6の実施の形態の構成を図6に示す。この実施の
形態のゲート制御装置は図5に示す第5の実施の形態の
ゲート制御装置において、ゲート電流制御回路5Dをゲ
ート電流制御回路5Eに置換えたものである。
【0034】この第6の実施の形態にかかるゲート電流
制御回路5Eは第5の実施の形態にかかるゲート電流制
御回路5Dの機能に加えて、更にIEGT1のターンオ
フ時における電流変化率および電圧変化率が各々所定値
以下となるようにIEGT1のゲート電流を制御する機
能を有している。なお、上記電流変化率および電圧変化
率が所定値以下となるゲート電流値はROM7Aに記憶
されており、このROM7Aに記憶された値に基づいて
ゲート電流制御回路5EはIEGT1のゲート電流を制
御する。
制御回路5Eは第5の実施の形態にかかるゲート電流制
御回路5Dの機能に加えて、更にIEGT1のターンオ
フ時における電流変化率および電圧変化率が各々所定値
以下となるようにIEGT1のゲート電流を制御する機
能を有している。なお、上記電流変化率および電圧変化
率が所定値以下となるゲート電流値はROM7Aに記憶
されており、このROM7Aに記憶された値に基づいて
ゲート電流制御回路5EはIEGT1のゲート電流を制
御する。
【0035】以上説明したことにより、本実施の形態の
ゲート制御装置は第5の実施の形態と同様の効果を奏す
るとともに、ターンオフ時の電流変化率または電圧変化
率が非常に大きくなることを防止することが可能とな
り、ゲート酸化膜が破壊するのを防止することができ
る。
ゲート制御装置は第5の実施の形態と同様の効果を奏す
るとともに、ターンオフ時の電流変化率または電圧変化
率が非常に大きくなることを防止することが可能とな
り、ゲート酸化膜が破壊するのを防止することができ
る。
【0036】なお、上記実施の形態においてROMの代
わり他の不揮発性メモリ(例えばEEROM等)を用い
ても良い。
わり他の不揮発性メモリ(例えばEEROM等)を用い
ても良い。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ス
イッチング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを可及的
に防止することができる。
イッチング動作時にゲート酸化膜が破壊するのを可及的
に防止することができる。
【図1】本発明によるIEGTのゲート制御装置の第1
の実施の形態の構成を示すブロック図。
の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図2】本発明によるIEGTのゲート制御装置の第2
の実施の形態の構成を示すブロック図。
の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図3】本発明によるIEGTのゲート制御装置の第3
の実施の形態の構成を示すブロック図。
の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図4】本発明によるIEGTのゲート制御装置の第4
の実施の形態の構成を示すブロック図。
の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図5】本発明によるIEGTのゲート制御装置の第5
の実施の形態の構成を示すブロック図。
の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図6】本発明によるIEGTのゲート制御装置の第6
の実施の形態の構成を示すブロック図。
の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図7】従来のIEGTのゲート制御装置の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図8】IEGTの端子間容量を説明する模式図。
【図9】IEGTのコレクタ・エミッタ間電圧Vceに対
する容量特性を示すグラフ。
する容量特性を示すグラフ。
1 IEGT 2 ゲート回路 3 ゲート駆動回路 4 パルス発生回路 5 ゲート電流制御回路 6 電流検出器 7 ROM 8 温度検出器
Claims (6)
- 【請求項1】複数個のトランジスタが並列に接続されて
なるIEGTにゲートオフ信号が入力されたときに、前
記IEGTのコレクタ・エミッタ電圧の検出値と、前記
IEGTの、コレクタ・エミッタ電圧に対する静電容量
特性の変曲点電圧とを比較し、 前記コレクタ・エミッタ電圧の検出値が前記変曲点電圧
よりも小さい場合には、前記複数個のトランジスタ間に
電流振動が生じないように前記IEGTのゲート電流を
制御し、前記検出値が前記変曲点電圧よりも大きい場合
には前記コレクタ・エミッタ電圧の変化率が所定値とな
るように前記IEGTのゲート電流を制御するゲート電
流制御回路を備えたことを特徴とするIEGTのゲート
制御装置。 - 【請求項2】前記ゲート電流制御回路は、前記IEGT
のコレクタ電流の遮断開始後には、前記コレクタ電流の
変化率が所定値となるようにIEGTのゲート電流を制
御することを特徴とする請求項1記載のIEGTのゲー
ト制御装置。 - 【請求項3】複数個のトランジスタが並列に接続されて
なるIEGTにターンオン信号が入力されたときのコレ
クタ電圧、コレクタ電流、ゲート・エミッタ電圧、およ
び前記IEGTの温度の各値に対する前記複数個のトラ
ンジスタのオンタイミングが揃うような前記IEGTの
ゲート電流値が記憶されている不揮発性メモリと、 この不揮発性メモリに記憶されたデータに基づいて前記
IEGTのゲート電流を制御するゲート電流制御回路
と、 を備えていることを特徴とするIEGTのゲート制御装
置。 - 【請求項4】前記不揮発性メモリは更に前記IEGTが
ターンオン時のコレクタ電流の変化率およびコレクタ・
エミッタ電圧の変化率が各々所定値となる前記IEGT
のゲート電流値を記憶しており、 前記ゲート電流制御回路は前記不揮発性メモリに記憶さ
れた値に基づいて前記IEGTのゲート電流を制御する
ことを特徴とする請求項3記載のIEGTのゲート制御
装置。 - 【請求項5】複数個のトランジスタが並列に接続されて
なるIEGTにターンオフ信号が入力されたときのコレ
クタ電圧、コレクタ電流、ゲート・エミッタ電圧、およ
び前記IEGTの温度の各値に対する前記複数個のトラ
ンジスタのオフタイミングが揃うような前記IEGTの
ゲート電流値が記憶されている不揮発性メモリと、 この不揮発性メモリに記憶されたデータに基づいて前記
IEGTのゲート電流を制御するゲート電流制御回路
と、 を備えていることを特徴とするIEGTのゲート制御装
置。 - 【請求項6】前記不揮発性メモリは更に前記IEGTが
ターンオフ時のコレクタ電流の変化率およびコレクタ・
エミッタ電圧の変化率が各々所定値となる前記IEGT
のゲート電流値を記憶しており、 前記ゲート電流制御回路は前記不揮発性メモリに記憶さ
れた値に基づいて前記IEGTのゲート電流を制御する
ことを特徴とする請求項5記載のIEGTのゲート制御
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10043789A JPH11252896A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Iegtのゲート制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10043789A JPH11252896A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Iegtのゲート制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11252896A true JPH11252896A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=12673522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10043789A Pending JPH11252896A (ja) | 1998-02-25 | 1998-02-25 | Iegtのゲート制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11252896A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-02-25 JP JP10043789A patent/JPH11252896A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040326 |