(57)【要約】【課題】被制御スイッチに損傷が生じることの抑制された駆動回路を提供する。【解決手段】並列接続された被制御スイッチ３４０，３５０の制御電極３４０ｃ、３５０ｃに接続された第１制御配線６０１，６０２，６２１，６２２、これらに設けられた第１バランス抵抗６１５，６１６、複数の第１制御配線に共通して接続された第１共通配線６２３、第１共通配線に設けられた第１スイッチ６２７を有する。複数の第１制御配線に接続された第２制御配線６３１，６３２、これらに設けられた第２バランス抵抗６３４，６３５、複数の第２制御配線に共通して接続された第２共通配線６３３、第２共通配線に設けられた第２スイッチ６３７を有する。異常の場合に第１スイッチを開閉制御し、異常のない場合に第２スイッチを閉状態に制御する制御部６５０を有する。第２バランス抵抗は第１バランス抵抗よりも抵抗値が高い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電位差の生じる第１接続点と第２接続点との間で並列接続された複数の被制御スイッチ（３４０，３５０）の駆動を制御する駆動回路（６００）であって、
複数の前記被制御スイッチそれぞれの制御電極（３４０ｃ、３５０ｃ）に接続された複数の第１制御配線（６０１，６０２，６２１，６２２）と、
複数の前記第１制御配線それぞれに設けられた複数の第１バランス抵抗（６１５，６１６）と、
複数の前記第１制御配線それぞれに共通して接続され、前記第１バランス抵抗を介して前記制御電極を基準電位に接続する第１共通配線（６２３）と、
前記第１共通配線に設けられた第１スイッチ（６２７）と、
複数の前記第１制御配線における前記第１バランス抵抗の前記制御電極側それぞれに接続された複数の第２制御配線（６３１，６３２）と、
複数の前記第２制御配線それぞれに設けられた複数の第２バランス抵抗（６３４，６３５）と、
複数の前記第２制御配線それぞれに共通して接続され、前記第２バランス抵抗を介して前記制御電極を前記基準電位に接続する第２共通配線（６３３）と、
前記第２共通配線に設けられた第２スイッチ（６３７）と、
複数の前記被制御スイッチの異常を検出するセンサ部（３４２，３５２）と、
前記センサ部によって異常が検出されない場合に前記第１スイッチの開閉を制御し、前記センサ部によって異常が検出された場合に前記第２スイッチを閉状態に制御する制御部（６５０）と、を有し、
前記被制御スイッチは前記制御電極が前記基準電位に接続されると開状態になる性質を備えており、
複数の前記第２バランス抵抗の抵抗値を合成した抵抗値は、複数の前記第１バランス抵抗の抵抗値を合成した抵抗値よりも高くなっている駆動回路。
【請求項２】
アノード電極が前記第１バランス抵抗に接続される態様で、複数の前記第１制御配線それぞれに設けられた複数のダイオード（６２４，６２５）を有する請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記第２制御配線は、前記第１制御配線における前記第１バランス抵抗と前記制御電極との間に接続されている請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
複数の前記第１制御配線における前記第１バランス抵抗と前記制御電極との間に接続された複数の第３制御配線（６４１，６４２）と、
複数の前記第３制御配線それぞれに共通して接続され、前記制御電極を前記基準電位に接続する第３共通配線（６４３）と、
前記第３共通配線に設けられた第３スイッチ（６４４）と、を有する請求項１〜３いずれか１項に記載の駆動回路。
【請求項５】
前記第１共通配線に設けられたオフ抵抗（６２６）を有し、
前記第２バランス抵抗の抵抗値は、前記オフ抵抗と複数の前記第１バランス抵抗それぞれを加算した抵抗値よりも高い請求項１〜４いずれか１項に記載の駆動回路。
【請求項６】
複数の前記被制御スイッチとして、主とＳｉから構成されるＩＧＢＴ（３４０）と、主としてＳｉＣから構成されるＭＯＳＦＥＴ（３５０）と、を有する請求項１〜５いずれか１項に記載の駆動回路。
【請求項７】
前記ＭＯＳＦＥＴの前記制御電極（３５０ｃ）に接続される前記第１制御配線（６０２，６２２）に接続された前記第２制御配線（６３２）に設けられた前記第２バランス抵抗（６３５）は、前記ＩＧＢＴの前記制御電極（３４０ｃ）に接続される前記第１制御配線（６０１，６２１）に接続された前記第２制御配線（６３１）に設けられた前記第２バランス抵抗（６３４）よりも抵抗値が低い請求項６に記載の駆動回路。
【請求項８】
複数の前記被制御スイッチのうちの一部を第１被制御スイッチ（３４０）、残りを第２被制御スイッチ（３５０）とすると、
前記第１被制御スイッチは前記第２被制御スイッチよりも入力容量が大きく、
前記第１被制御スイッチの前記制御電極（３４０ｃ）に接続される前記第１制御配線（６０１，６２１）に接続された前記第２制御配線（６３１）に設けられた前記第２バランス抵抗（６３４）は、前記第２被制御スイッチの前記制御電極（３５０ｃ）に接続される前記第１制御配線（６０２，６２２）に接続された前記第２制御配線（６３２）に設けられた前記第２バランス抵抗（６３５）よりも抵抗値が大きい請求項１〜５いずれか１項に記載の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載の開示は、並列接続された複数の被制御スイッチの駆動を制御する駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、並列接続された２つのアームスイッチの駆動を制御する制御装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１１４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、２つのゲート電極が電気的に接続されている。そのためにこの２つのゲート電極を接続する電気経路に、ゲート電極の容量や配線のインダクタンスに起因する寄生共振が発生する虞がある。
【０００５】
例えば、短絡などの異常が発生すると、アームスイッチの通常駆動時よりも大きな電流が、アームスイッチの寄生容量を介してゲート電極を接続する電気経路に流れ込む。これにより電気経路に寄生共振が発生する虞がある。電気経路に寄生共振が発生すると、アームスイッチの耐圧超過や誤動作が発生し、アームスイッチ（被制御スイッチ）に損傷が生じる虞がある。
【０００６】
そこで本明細書に記載の開示物は、被制御スイッチに損傷が生じることの抑制された駆動回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の１つは、電位差の生じる第１接続点と第２接続点との間で並列接続された複数の被制御スイッチ（３４０，３５０）の駆動を制御する駆動回路（６００）であって、
複数の被制御スイッチそれぞれの制御電極（３４０ｃ、３５０ｃ）に接続された複数の第１制御配線（６０１，６０２，６２１，６２２）と、
複数の第１制御配線それぞれに設けられた複数の第１バランス抵抗（６１５，６１６）と、
複数の第１制御配線それぞれに共通して接続され、第１バランス抵抗を介して制御電極を基準電位に接続する第１共通配線（６２３）と、
第１共通配線に設けられた第１スイッチ（６２７）と、
複数の第１制御配線における第１バランス抵抗の制御電極側それぞれに接続された複数の第２制御配線（６３１，６３２）と、
複数の第２制御配線それぞれに設けられた複数の第２バランス抵抗（６３４，６３５）と、
複数の第２制御配線それぞれに共通して接続され、第２バランス抵抗を介して制御電極を基準電位に接続する第２共通配線（６３３）と、
第２共通配線に設けられた第２スイッチ（６３７）と、
複数の被制御スイッチの異常を検出するセンサ部（３４２，３５２）と、
センサ部によって異常が検出されない場合に第１スイッチの開閉を制御し、センサ部によって異常が検出された場合に第２スイッチを閉状態に制御する制御部（６５０）と、を有し、
被制御スイッチは制御電極が基準電位に接続されると開状態になる性質を備えており、
複数の第２バランス抵抗の抵抗値を合成した抵抗値は、複数の第１バランス抵抗の抵抗値を合成した抵抗値よりも高くなっている。
【０００８】
本開示によれば、センサ部（３４２，３５２）で異常が検出された場合、第２スイッチ（６３７）が閉状態になる。被制御スイッチ（３４０，３５０）の制御電極（３４０ｃ，３５０ｃ）に蓄積された電荷が第２バランス抵抗（６３４，６３５）と第２スイッチ（６３７）を介して基準電位に流れようとする。またこの際、第２スイッチ（６３７）側に電荷が流れようとするため、第１バランス抵抗（６１５，６１６）ではなく、第２バランス抵抗（６３４，６３５）を介して、複数の被制御スイッチ（３４０，３５０）の制御電極（３４０ｃ，３５０ｃ）間を電流が流れようとする。
【０００９】
複数の第２バランス抵抗（６３４，６３５）の抵抗値を合成した抵抗値は、複数の第１バランス抵抗（６１５，６１６）の抵抗値を合成した抵抗値よりも高くなっている。そのために複数の第２バランス抵抗（６３４，６３５）を介した複数の被制御スイッチ（３４０，３５０）の制御電極（３４０ｃ，３５０ｃ）間で、制御電極の容量や制御配線のインダクタンスに起因する寄生共振の発生が抑制される。この結果、被制御スイッチ（３４０，３５０）の耐圧超過や誤動作の発生が抑制される。被制御スイッチ（３４０，３５０）に損傷が生じることが抑制される。
【００１０】
また、センサ部（３４２，３５２）で異常が検出されない場合、第１スイッチ（６２７）が開閉制御される。第１スイッチ（６２７）が閉状態になると、被制御スイッチ（３４０，３５０）の制御電極（３４０ｃ，３５０ｃ）に蓄積された電荷が第１バランス抵抗（６１５，６１６）と第１スイッチ（６２７）を介して基準電位に流れようとする。複数の第１バランス抵抗（６１５，６１６）の合成抵抗値は複数の第２バランス抵抗（６３４，６３５）の合成抵抗値よりも低くなっている。そのために正常時の被制御スイッチ（３４０，３５０）の駆動を制御する際に、被制御スイッチ（３４０，３５０）を開状態にするのに要する時間（遅延時間）が増大することが抑制される。
【００１１】
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車載システムを説明するための回路図である。
【図２】開閉部とゲートドライバを説明するための回路図である。
【図３】車載システムの変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施形態を図に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
＜車載システム＞
先ず、図１に基づいて車載システム１００を説明する。この車載システム１００は電気自動車用のシステムを構成している。車載システム１００は、バッテリ２００、電力変換器３００、および、モータ４００を有する。
【００１５】
また車載システム１００は複数のＥＣＵを有する。図１ではこれら複数のＥＣＵの代表として、電池ＥＣＵ５０１とＭＧＥＣＵ５０２を図示している。これら複数のＥＣＵはバス配線５００を介して相互に信号を送受信している。複数のＥＣＵは協調して電気自動車を制御している。複数のＥＣＵの制御により、バッテリ２００のＳＯＣに応じたモータ４００の回生と力行が制御される。ＳＯＣはstate of chargeの略である。ＥＣＵはelectronic control unitの略である。
【００１６】
なお、ＥＣＵは、少なくとも１つの演算処理装置（ＣＰＵ）と、プログラムおよびデータを記憶する記憶媒体としての少なくとも１つのメモリ装置（ＭＭＲ）と、を有する。ＥＣＵはコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体はコンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体である。記憶媒体は半導体メモリまたは磁気ディスクなどによって提供され得る。以下、車載システム１００の構成要素を個別に概説する。
【００１７】
バッテリ２００は複数の二次電池を有する。これら複数の二次電池は直列接続された電池スタックを構成している。この電池スタックのＳＯＣがバッテリ２００のＳＯＣに相当する。二次電池としてはリチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、および、有機ラジカル電池などを採用することができる。
【００１８】
電力変換器３００はバッテリ２００とモータ４００との間の電力変換を行う。電力変換器３００はバッテリ２００の直流電力をモータ４００の力行に適した電圧レベルの交流電力に変換する。電力変換器３００はモータ４００の発電（回生）によって生成された交流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルの直流電力に変換する。電力変換器３００については後で詳説する。
【００１９】
モータ４００は図示しない電気自動車の出力軸に連結されている。モータ４００の回転エネルギーは出力軸を介して電気自動車の走行輪に伝達される。逆に、走行輪の回転エネルギーは出力軸を介してモータ４００に伝達される。
【００２０】
モータ４００は電力変換器３００から供給される交流電力によって力行する。これにより走行輪への推進力の付与が成される。またモータ４００は走行輪から伝達される回転エネルギーによって回生する。この回生によって発生した交流電力は、電力変換器３００によって直流電力に変換されるとともに降圧される。この直流電力がバッテリ２００に供給される。また直流電力は電気自動車に搭載された各種電気負荷にも供給される。
【００２１】
＜電力変換器＞
次に電力変換器３００を説明する。電力変換器３００はコンバータ３１０とインバータ３２０を備えている。コンバータ３１０はバッテリ２００の直流電力をモータ４００の力行に適した電圧レベルに昇圧する。インバータ３２０はこの直流電力を交流電力に変換する。この交流電力がモータ４００に供給される。またインバータ３２０はモータ４００で生成された交流電力を直流電力に変換する。コンバータ３１０はこの直流電力をバッテリ２００の充電に適した電圧レベルに降圧する。
【００２２】
図１に示すようにコンバータ３１０は第１電力ライン３０１と第２電力ライン３０２を介してバッテリ２００と電気的に接続されている。コンバータ３１０は第３電力ライン３０３と第４電力ライン３０４を介してインバータ３２０と電気的に接続されている。
【００２３】
第１電力ライン３０１はバッテリ２００の正極に接続されている。第２電力ライン３０２はバッテリ２００の負極に接続されている。これら第１電力ライン３０１と第２電力ライン３０２に第１平滑コンデンサ３０５が接続されている。第１平滑コンデンサ３０５の有する２つの電極のうちの一方が第１電力ライン３０１に接続され、他方が第２電力ライン３０２に接続されている。
【００２４】
第３電力ライン３０３は後述のハイサイド開閉部３１１と接続されている。第４電力ライン３０４は第２電力ライン３０２と接続されている。これら第３電力ライン３０３と第４電力ライン３０４に第２平滑コンデンサ３０６が接続されている。第２平滑コンデンサ３０６の有する２つの電極のうちの一方が第３電力ライン３０３に接続され、他方が第４電力ライン３０４に接続されている。
【００２５】
インバータ３２０はＵ相バスバー３３１〜Ｗ相バスバー３３３を介してモータ４００のＵ相ステータコイル４０１〜Ｗ相ステータコイル４０３と電気的に接続されている。
【００２６】
＜コンバータ＞
コンバータ３１０は、ハイサイド開閉部３１１、ローサイド開閉部３１２、および、リアクトル３１３を有する。これらハイサイド開閉部３１１とローサイド開閉部３１２は、後で詳説するように、並列接続されたＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴとＩＧＢＴを有する。ＭＯＳＦＥＴは寄生ダイオードを有する。ＩＧＢＴには還流ダイオードが逆並列接続されている。
【００２７】
図１に示すようにハイサイド開閉部３１１とローサイド開閉部３１２は第３電力ライン３０３から第２電力ライン３０２（第４電力ライン３０４）に向かって順に直列接続されている。そしてハイサイド開閉部３１１とローサイド開閉部３１２との間の中点に第１電力ライン３０１が接続されている。第１電力ライン３０１にリアクトル３１３が設けられている。これによりリアクトル３１３はハイサイド開閉部３１１とローサイド開閉部３１２との間の中点とバッテリ２００の正極とに接続されている。
【００２８】
コンバータ３１０のハイサイド開閉部３１１とローサイド開閉部３１２はＭＧＥＣＵ５０２によって開閉制御される。ＭＧＥＣＵ５０２は制御信号を生成し、それをゲートドライバ６００に出力する。ゲートドライバ６００は制御信号を増幅してスイッチのゲート電極に出力する。これによりＭＧＥＣＵ５０２はコンバータ３１０に入力される直流電力の電圧レベルを昇降圧する。
【００２９】
ＭＧＥＣＵ５０２は制御信号としてパルス信号を生成している。ＭＧＥＣＵ５０２はこのパルス信号のオンデューティ比と周波数を調整することで直流電力の昇降圧レベルを調整している。このようにＭＧＥＣＵ５０２はコンバータ３１０をＰＷＭ制御している。昇降圧レベルはモータ４００の目標トルクとバッテリ２００のＳＯＣに応じて決定される。
【００３０】
バッテリ２００の直流電力を昇圧する場合、ＭＧＥＣＵ５０２はハイサイド開閉部３１１とローサイド開閉部３１２それぞれを交互に開閉する。これとは反対にインバータ３２０から供給された直流電力を降圧する場合、ＭＧＥＣＵ５０２はローサイド開閉部３１２に出力する制御信号をローレベルに固定する。それとともにＭＧＥＣＵ５０２はハイサイド開閉部３１１に出力する制御信号をハイレベルとローレベルに順次切り換える。
【００３１】
＜インバータ＞
インバータ３２０は第１開閉部３２１〜第６開閉部３２６を有する。第１開閉部３２１〜第６開閉部３２６は、コンバータ３１０の開閉部と同様にして、並列接続されたＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴとＩＧＢＴを有する。ＭＯＳＦＥＴは寄生ダイオードを有する。ＩＧＢＴには還流ダイオードが逆並列接続されている。
【００３２】
第１開閉部３２１と第２開閉部３２２は第３電力ライン３０３から第４電力ライン３０４へ向かって順に直列接続されている。第１開閉部３２１と第２開閉部３２２によってＵ相レグが構成されている。第１開閉部３２１と第２開閉部３２２との間の中点にＵ相バスバー３３１の一端が接続されている。Ｕ相バスバー３３１の他端がモータ４００のＵ相ステータコイル４０１と接続されている。
【００３３】
第３開閉部３２３と第４開閉部３２４は第３電力ライン３０３から第４電力ライン３０４へ向かって順に直列接続されている。第３開閉部３２３と第４開閉部３２４によってＶ相レグが構成されている。第３開閉部３２３と第４開閉部３２４との間の中点にＶ相バスバー３３２の一端が接続されている。Ｖ相バスバー３３２の他端がモータ４００のＶ相ステータコイル４０２と接続されている。
【００３４】
第５開閉部３２５と第６開閉部３２６は第３電力ライン３０３から第４電力ライン３０４へ向かって順に直列接続されている。第５開閉部３２５と第６開閉部３２６によってＷ相レグが構成されている。第５開閉部３２５と第６開閉部３２６との間の中点にＷ相バスバー３３３の一端が接続されている。Ｗ相バスバー３３３の他端がモータ４００のＷ相ステータコイル４０３と接続されている。
【００３５】
以上に示したようにインバータ３２０はモータ４００のＵ相ステータコイル４０１〜Ｗ相ステータコイル４０３それぞれに対応する３相のレグを有する。これら３相のレグを構成する第１開閉部３２１〜第６開閉部３２６のゲート電極に、ゲートドライバ６００によって増幅されたＭＧＥＣＵ５０２の制御信号が入力される。
【００３６】
モータ４００を力行する場合、ＭＧＥＣＵ５０２からの制御信号の出力によって第１開閉部３２１〜第６開閉部３２６がＰＷＭ制御される。これによりインバータ３２０で３相交流が生成される。モータ４００が発電（回生）する場合、ＭＧＥＣＵ５０２は例えば制御信号の出力を停止する。これによりモータ４００の発電によって生成された交流電力が開閉部の有するダイオードを通る。この結果、交流電力が直流電力に変換される。
【００３７】
＜開閉部＞
次に、図２に基づいて開閉部を説明する。図２には、電力変換器３００を構成する８つの開閉部のうちの代表として、第２開閉部３２２を示している。他の開閉部の構成は第２開閉部３２２の構成と同等である。そのためにその説明を省略する。
【００３８】
第２開閉部３２２はＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０を有する。ＩＧＢＴは半導体で製造される。ＭＯＳＦＥＴはワイドギャップ半導体で製造される。本実施形態ではＩＧＢＴはＳｉで製造される。ＭＯＳＦＥＴはＳｉＣで製造される。ＭＯＳＦＥＴ３５０はＩＧＢＴ３４０よりもターンオン遅延時間とターンオフ遅延時間がともに短くなっている。ＭＯＳＦＥＴ３５０はＩＧＢＴ３４０よりも耐電流性能が高くなっている。ＩＧＢＴ３４０が第１被制御スイッチに相当する。ＭＯＳＦＥＴ３５０が第２被制御スイッチに相当する。
【００３９】
ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０それぞれは、半導体チップに形成された数千個のトランジスタが連結されてなるパワートランジスタである。この数千個のトランジスタは、電力変換器３００を流れる電流を制御する役割を果たす第１トランジスタと、流れる電流を検出する役割を果たす第２トランジスタと、に種別される。
【００４０】
第１トランジスタに流れる電流と第２トランジスタに流れる電流の比は、およそ８０００対１である。そのために第２トランジスタに流れる電流の量は微量となっている。
【００４１】
ＩＧＢＴ３４０は、コレクタ電極３４０ａ、エミッタ電極３４０ｂ、ゲート電極３４０ｃ、および、センサ電極３４０ｄを有する。これら４つの電極のうち、コレクタ電極３４０ａとゲート電極３４０ｃが第１トランジスタと第２トランジスタで共有となっている。これに対して、エミッタ電極３４０ｂとセンサ電極３４０ｄが第１トランジスタと第２トランジスタで分けられている。第１トランジスタがエミッタ電極３４０ｂを有する。第２トランジスタがセンサ電極３４０ｄを有する。このセンサ電極３４０ｄに流れる電流の量が、エミッタ電極３４０ｂに流れる電流に比べて微量となっている。その比が１：８０００となっている。以下においてはこの比をセンサ比と示す。ＭＧＥＣＵ５０２はこのセンサ比を記憶している。
【００４２】
ＭＯＳＦＥＴ３５０は、ドレイン電極３５０ａ、ソース電極３５０ｂ、ゲート電極３５０ｃ、および、センサ電極３５０ｄを有する。これら４つの電極のうち、ドレイン電極３５０ａとゲート電極３５０ｃが第１トランジスタと第２トランジスタで共有となっている。これに対して、ソース電極３５０ｂとセンサ電極３５０ｄが第１トランジスタと第２トランジスタで分けられている。第１トランジスタがソース電極３５０ｂを有する。第２トランジスタがセンサ電極３５０ｄを有する。このセンサ電極３５０ｄに流れる電流の量が、ソース電極３５０ｂに流れる電流に比べて微量となっている。その比が上記のセンサ比と同等になっている。
【００４３】
図２に示すようにＩＧＢＴ３４０には還流ダイオード３４１が接続されている。還流ダイオード３４１のカソード電極がコレクタ電極３４０ａに接続されている。還流ダイオード３４１のアノード電極がエミッタ電極３４０ｂに接続されている。これによって還流ダイオード３４１はＩＧＢＴ３４０に逆並列接続されている。
【００４４】
ＭＯＳＦＥＴ３５０は寄生ダイオード３５１を有する。この寄生ダイオード３５１のカソード電極がドレイン電極３５０ａに接続されている。寄生ダイオード３５１のアノード電極がソース電極３５０ｂに接続されている。これによって寄生ダイオード３５１はＭＯＳＦＥＴ３５０に逆並列接続されている。
【００４５】
図２に示すようにＩＧＢＴ３４０のコレクタ電極３４０ａとＭＯＳＦＥＴ３５０のドレイン電極３５０ａが電気的に接続されている。そしてエミッタ電極３４０ｂとソース電極３５０ｂが電気的に接続されている。これによってＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０は並列接続されている。
【００４６】
コレクタ電極３４０ａとドレイン電極３５０ａの接続点は第３電力ライン３０３側に位置している。エミッタ電極３４０ｂとソース電極３５０ｂの接続点は第４電力ライン３０４（第２電力ライン３０２）側に位置している。コレクタ電極３４０ａとドレイン電極３５０ａの接続点が第１接続点に相当する。エミッタ電極３４０ｂとソース電極３５０ｂの接続点が第２接続点に相当する。
【００４７】
ＩＧＢＴ３４０のセンサ電極３４０ｄは第１センサ抵抗３４２を介してゲートドライバ６００の第１センサ端子６００ｃに接続されている。第１センサ抵抗３４２には、ＩＧＢＴ３４０のコレクタ−エミッタ間を流れる電流（コレクタ電流）に依存する微量な電流が流れる。これにより第１センサ抵抗３４２のセンサ電極３４０ｄ側の電圧（センサ電圧）が変動する。
【００４８】
この第１センサ抵抗３４２のセンサ電圧が、後述の制御部６５０を介してＭＧＥＣＵ５０２に入力される。ＭＧＥＣＵ５０２は第１センサ抵抗３４２の抵抗値を記憶している。ＭＧＥＣＵ５０２は入力された電圧、記憶している抵抗値、および、センサ比に基づいてコレクタ電流を検出する。
【００４９】
ＭＯＳＦＥＴ３５０のセンサ電極３５０ｄは第２センサ抵抗３５２を介してゲートドライバ６００の第２センサ端子６００ｄに接続されている。第２センサ抵抗３５２には、ＭＯＳＦＥＴ３５０のドレイン−ソース間を流れる電流（ドレイン電流）に依存する微量な電流が流れる。これにより第２センサ抵抗３５２のセンサ電極３５０ｄ側の電圧（センサ電圧）が変動する。
【００５０】
この第２センサ抵抗３５２のセンサ電圧が、制御部６５０を介してＭＧＥＣＵ５０２に入力される。ＭＧＥＣＵ５０２は第２センサ抵抗３５２の抵抗値を記憶している。ＭＧＥＣＵ５０２は入力された電圧、記憶している抵抗値、および、センサ比に基づいてドレイン電流を検出する。
【００５１】
第１センサ抵抗３４２と第２センサ抵抗３５２がセンサ部に相当する。
【００５２】
＜ゲートドライバ＞
次に、図２に基づいてゲートドライバ６００を説明する。図２には、ゲートドライバ６００における第２開閉部３２２の駆動を制御する部位を示している。ゲートドライバ６００の他の開閉部を制御する部位は、図２に示す部位と同等である。そのためにその説明を省略する。ゲートドライバ６００が駆動回路に相当する。
【００５３】
ゲートドライバ６００は第１駆動端子６００ａと第２駆動端子６００ｂを有する。第１駆動端子６００ａにＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃが接続される。第２駆動端子６００ｂにＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃが接続される。ゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃが制御電極に相当する。
【００５４】
ゲートドライバ６００は第１駆動配線６０１と第２駆動配線６０２を有する。第１駆動配線６０１の一端が第１駆動端子６００ａに接続されている。第２駆動配線６０２の一端が第２駆動端子６００ｂに接続されている。第１駆動配線６０１の他端と第２駆動配線６０２の他端とが結ばれている。これにより第１駆動端子６００ａと第２駆動端子６００ｂは、第１駆動配線６０１と第２駆動配線６０２を介して接続されている。すなわちゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは、第１駆動配線６０１と第２駆動配線６０２を介して接続されている。
【００５５】
ゲートドライバ６００は、これら第１駆動配線６０１と第２駆動配線６０２に接続される、オン回路６１０、オフ回路６２０、ソフト遮断回路６３０、オフ保持回路６４０を有する。またゲートドライバ６００はこれら４つの回路の駆動を制御する制御部６５０を有する。
【００５６】
制御部６５０にＭＧＥＣＵ５０２の制御信号が入力される。制御部６５０はこの制御信号に基づく駆動信号を生成する。制御部６５０はこの駆動信号を、上記の４つの回路が備えるスイッチに出力する。これによって第１駆動端子６００ａと第２駆動端子６００ｂの電圧レベルがハイレベルとローレベルに制御される。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のオン状態とオフ状態が制御される。
【００５７】
またゲートドライバ６００は、第１センサ端子６００ｃと第２センサ端子６００ｄを有する。第１センサ端子６００ｃに第１センサ抵抗３４２のセンサ電圧が入力される。第２センサ端子６００ｄに第２センサ抵抗３５２のセンサ電圧が入力される。制御部６５０にこれらのセンサ電圧が入力される。上記したように制御部６５０はこのセンサ電圧をＭＧＥＣＵ５０２に出力する。
【００５８】
またゲートドライバ６００は図示しない閾値電圧生成部を有する。閾値電圧生成部は閾値電圧を制御部６５０に出力する。制御部６５０はこの閾値電圧とセンサ電圧とを比較する。センサ電圧が閾値電圧よりも低い場合、制御部６５０はＭＧＥＣＵ５０２から入力される制御信号にしたがって、上記の４つの回路が備えるスイッチの駆動を制御する。しかしながらセンサ電圧が閾値電圧よりも高い場合、制御部６５０はＭＧＥＣＵ５０２から入力される制御信号にしたがわずに、上記の４つの回路が備えるスイッチの駆動を制御する。
【００５９】
＜オン回路＞
オン回路６１０は、電源配線６１１、電源６１２、オンスイッチ６１３、オン抵抗６１４、第１バランス抵抗６１５、および、第２バランス抵抗６１６を有する。電源配線６１１の一端は電源６１２に接続されている。電源配線６１１の他端は、互いに結線された第１駆動配線６０１と第２駆動配線６０２の他端側に接続されている。電源配線６１１にオンスイッチ６１３とオン抵抗６１４が設けられている。オンスイッチ６１３とオン抵抗６１４は電源配線５１０の一端から他端に向かって順に直列接続されている。
【００６０】
第１バランス抵抗６１５は第１駆動配線６０１に設けられている。第２バランス抵抗６１６は第２駆動配線６０２に設けられている。第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６との間に、電源配線６１１の他端が接続されている。
【００６１】
以上に示した接続構成により、電源６１２と第１駆動端子６００ａは、オンスイッチ６１３、オン抵抗６１４、および、第１バランス抵抗６１５を介して接続されている。電源６１２と第２駆動端子６００ｂは、オンスイッチ６１３、オン抵抗６１４、および、第２バランス抵抗６１６を介して接続されている。第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６は電源６１２とゲート電極との間の時定数を調整する機能を果たしている。
【００６２】
オンスイッチ６１３はＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。オンスイッチ６１３のゲート電極に制御部６５０の駆動信号が入力される。これによりオンスイッチ６１３がオンオフ制御される。
【００６３】
オンスイッチ６１３がオフ状態からオン状態になると、オン抵抗６１４と第１バランス抵抗６１５を介した電源６１２の電圧（電源電圧）が第１駆動端子６００ａに印加される。これによりゲート電極３４０ｃの電圧がハイレベルになる。ＩＧＢＴ３４０はオフ状態からオン状態に遷移しようとする。同様にして、オンスイッチ６１３がオフ状態からオン状態になると、オン抵抗６１４と第２バランス抵抗６１６を介した電源電圧が第２駆動端子６００ｂに印加される。これによりゲート電極３５０ｃの電圧がハイレベルになる。ＭＯＳＦＥＴ３５０はオフ状態からオン状態に遷移しようとする。
【００６４】
＜オフ回路＞
オフ回路６２０は、第１グランド配線６２１、第２グランド配線６２２、第１共通配線６２３、第１ダイオード６２４、第２ダイオード６２５、第１オフ抵抗６２６、および、第１オフスイッチ６２７を有する。またオフ回路６２０は第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６を有する。オフ回路６２０とオン回路６１０は第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６を共有している。
【００６５】
第１グランド配線６２１の一端が、第１駆動配線６０１における第１バランス抵抗６１５と電源配線６１１との接続点との間に接続されている。第２グランド配線６２２の一端が、第２駆動配線６０２における第２バランス抵抗６１６と電源配線６１１との接続点との間に接続されている。そして第１グランド配線６２１の他端と第２グランド配線６２２の他端とが結ばれている。
【００６６】
これにより第１駆動端子６００ａと第２駆動端子６００ｂは、第１駆動配線６０１、第１グランド配線６２１、第２グランド配線６２２、および、第２駆動配線６０２を介して接続されている。すなわちゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは、第１駆動配線６０１、第１グランド配線６２１、第２グランド配線６２２、および、第２駆動配線６０２を介して接続されている。この経路に第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６が設けられている。そのためにゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６を介して接続されている。第１駆動配線６０１と第１グランド配線６２１、および、第２駆動配線６０２と第２グランド配線６２２が、複数の第１制御配線に相当する。
【００６７】
第１共通配線６２３の一端は、互いに結線された第１グランド配線６２１と第２グランド配線６２２の他端側に接続されている。第１共通配線６２３の他端はグランドに接続されている。グランドが基準電位に相当する。
【００６８】
第１ダイオード６２４は第１グランド配線６２１に設けられている。第１ダイオード６２４のアノード電極は第１グランド配線６２１における第１駆動配線６０１との接続点に接続されている。第１ダイオード６２４のカソード電極は第１グランド配線６２１における第２グランド配線６２２との接続点に接続されている。第１ダイオード６２４と第２ダイオード６２５が複数のダイオードに相当する。
【００６９】
第２ダイオード６２５は第２グランド配線６２２に設けられている。第２ダイオード６２５のアノード電極は第２グランド配線６２２における第２駆動配線６０２との接続点に接続されている。第２ダイオード６２５のカソード電極は第２グランド配線６２２における第１グランド配線６２１との接続点に接続されている。
【００７０】
第１オフ抵抗６２６と第１オフスイッチ６２７は第１共通配線６２３に接続されている。第１オフ抵抗６２６と第１オフスイッチ６２７は第１共通配線６２３の一端から他端に向かって順に直列接続されている。第１オフスイッチ６２７が第１スイッチに相当する。
【００７１】
以上に示した接続構成により、第１駆動端子６００ａとグランドは、第１バランス抵抗６１５、第１ダイオード６２４、第１オフ抵抗６２６、および、第１オフスイッチ６２７を介して接続されている。第２駆動端子６００ｂとグランドは、第２バランス抵抗６１６、第２ダイオード６２５、第１オフ抵抗６２６、および、第１オフスイッチ６２７を介して接続されている。
【００７２】
第１オフスイッチ６２７はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。第１オフスイッチ６２７のゲート電極に制御部６５０の駆動信号が入力される。これにより第１オフスイッチ６２７がオンオフ制御される。
【００７３】
第１オフスイッチ６２７がオフ状態からオン状態になると、第１バランス抵抗６１５、第１ダイオード６２４、および、第１オフ抵抗６２６を介して、第１駆動端子６００ａがグランドに接続される。これによりゲート電極３４０ｃがグランドに接続される。ＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃに電荷が蓄積されている場合、その電荷が第１バランス抵抗６１５、第１ダイオード６２４、および、第１オフ抵抗６２６を介してグランドに流れる。
【００７４】
第１オフスイッチ６２７がオフ状態からオン状態になると、第２バランス抵抗６１６、第２ダイオード６２５、および、第１オフ抵抗６２６を介して、第２駆動端子６００ｂがグランドに接続される。これによりゲート電極３５０ｃがグランドに接続される。ＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃに電荷が蓄積されている場合、その電荷が第２バランス抵抗６１６、第２ダイオード６２５、および、第１オフ抵抗６２６を介してグランドに流れる。
【００７５】
上記したように、第１オフスイッチ６２７をオン状態にすると、第１オフスイッチ６２７側に電荷（電流）が流れようとする。そのために第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６を介して、ゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃとの間で電流が流れようとする。
【００７６】
しかしながら、上記したように第１グランド配線６２１に第１ダイオード６２４が設けられている。第２グランド配線６２２に第２ダイオード６２５が設けられている。そのためにゲート電極３５０ｃとゲート電極３４０ｃとの間の通電が抑制されている。すなわち、ＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃからＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃへの通電が、この通電方向に対して逆接続態様の第１ダイオード６２４によって抑制されている。ＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃからＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃへの通電が、この通電方向に対して逆接続態様の第２ダイオード６２５によって抑制されている。
【００７７】
なお、第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６は、後述の第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５よりも抵抗値が小さくなっている。そのために、オンスイッチ６１３をオン状態にすることで、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０をオン状態にする際に生じる遅延時間の増大が抑制されている。第１オフスイッチ６２７をオン状態にすることで、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０をオフ状態にする際に生じる遅延時間の増大が抑制されている。また上記の抵抗値の大小関係により、第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６の抵抗値を合成した第１合成抵抗値は、第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５の抵抗値を合成した第２合成抵抗値よりも小さくなっている。
【００７８】
＜ソフト遮断回路＞
ソフト遮断回路６３０は、第３グランド配線６３１、第４グランド配線６３２、第２共通配線６３３、第３バランス抵抗６３４、第４バランス抵抗６３５、第２オフ抵抗６３６、および、第２オフスイッチ６３７を有する。
【００７９】
第３グランド配線６３１の一端が、第１駆動配線６０１における第１バランス抵抗６１５と第１駆動端子６００ａとの間に接続されている。第４グランド配線６３２の一端が、第２駆動配線６０２における第２バランス抵抗６１６と第２駆動端子６００ｂとの間に接続されている。そして第３グランド配線６３１の他端と第４グランド配線６３２の他端とが結ばれている。また第３バランス抵抗６３４は第３グランド配線６３１に設けられている。第４バランス抵抗６３５は第４グランド配線６３２に設けられている。
【００８０】
以上により、第１駆動端子６００ａと第２駆動端子６００ｂは、第１駆動配線６０１、第３グランド配線６３１、第４グランド配線６３２、および、第２駆動配線６０２を介して接続されている。すなわちゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは、第１駆動配線６０１、第３グランド配線６３１、第４グランド配線６３２、および、第２駆動配線６０２を介して接続されている。この経路に第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５が設けられている。そのためにゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５を介して接続されている。第３グランド配線６３１と第４グランド配線６３２が複数の第２制御配線に相当する。
【００８１】
第２共通配線６３３の一端は、互いに結線された第３グランド配線６３１と第４グランド配線６３２の他端側に接続されている。第２共通配線６３３の他端はグランドに接続されている。
【００８２】
第２オフ抵抗６３６と第２オフスイッチ６３７は第２共通配線６３３に接続されている。第２オフ抵抗６３６と第２オフスイッチ６３７は第２共通配線６３３の一端から他端に向かって順に直列接続されている。第２オフスイッチ６３７が第２スイッチに相当する。
【００８３】
以上に示した接続構成により、第１駆動端子６００ａとグランドは、第３バランス抵抗６３４、第２オフ抵抗６３６、および、第２オフスイッチ６３７を介して接続されている。第２駆動端子６００ｂとグランドは、第４バランス抵抗６３５、第２オフ抵抗６３６、および、第２オフスイッチ６３７を介して接続されている。第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５はゲート電極とグランドの間の時定数を調整する機能を果たしている。
【００８４】
第２オフスイッチ６３７はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。第２オフスイッチ６３７のゲート電極に制御部６５０の駆動信号が入力される。これにより第２オフスイッチ６３７がオンオフ制御される。
【００８５】
第２オフスイッチ６３７がオフ状態からオン状態になると、第３バランス抵抗６３４と第２オフ抵抗６３６を介して、第１駆動端子６００ａがグランドに接続される。これによりゲート電極３４０ｃがグランドに接続される。ＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃに電荷が蓄積されている場合、その電荷が第３バランス抵抗６３４と第２オフ抵抗６３６を介してグランドに流れる。
【００８６】
第２オフスイッチ６３７がオフ状態からオン状態になると、第４バランス抵抗６３５と第２オフ抵抗６３６を介して、第２駆動端子６００ｂがグランドに接続される。これによりゲート電極３５０ｃがグランドに接続される。ＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃに電荷が蓄積されている場合、その電荷が第４バランス抵抗６３５と第２オフ抵抗６３６を介してグランドに流れる。
【００８７】
第２オフ抵抗６３６は第１オフ抵抗６２６よりも抵抗値が高い。そして第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５は第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６よりも抵抗値が高い。したがって第２オフスイッチ６３７をオン状態にした場合、第１オフスイッチ６２７をオン状態にした時と比べて、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０に蓄積された電荷は緩やかにグランドに流れる。そのためにＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のオン状態からオフ状態への遷移が緩やかになる。ＩＧＢＴ３４０のコレクタ電極３４０ａとエミッタ電極３４０ｂとの間を流れる電流（コレクタ電流）の時間変化が緩やかになる。ＭＯＳＦＥＴ３５０のドレイン電極３５０ａとソース電極３５０ｂとの間を流れる電流（ドレイン電流）の時間変化が緩やかになる。
【００８８】
そのために例えコレクタ電流とドレイン電流が過剰に大きい異常時であっても、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０にサージ電圧が発生することが抑制される。また、このサージ電圧の発生の抑制により、ＩＧＢＴ３４０のコレクタ−ゲート間の寄生容量を介してゲート電極３４０ｃに電流が流れ込むことが抑制される。同様にして、ＭＯＳＦＥＴ３５０のドレイン−ゲート間の寄生容量を介してゲート電極３５０ｃに電流が流れ込むことが抑制される。
【００８９】
上記したようにゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは、第１駆動配線６０１、第３グランド配線６３１、第４グランド配線６３２、および、第２駆動配線６０２を介して接続されている。第２オフスイッチ６３７をオン状態にすると、これらの配線に電流が流れる。この際、これらの配線の寄生インダクタンスやゲート電極の寄生容量に起因する寄生共振がゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃとの間で発生する虞がある。
【００９０】
しかしながら上記したように第３グランド配線６３１に第３バランス抵抗６３４が設けられている。第４グランド配線６３２に第４バランス抵抗６３５が設けられている。そのためにゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５を介して接続されている。
【００９１】
そして第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５は、第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６よりも抵抗値が高くなっている。そのために第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５の抵抗値を合成した第２合成抵抗値は、第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６の抵抗値を合成した第２合成抵抗値よりも高くなっている。これによりゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃとの間での寄生共振の発生が抑制されている。
【００９２】
＜オフ保持回路＞
オフ保持回路６４０は、第５グランド配線６４１、第６グランド配線６４２、第３共通配線６４３、および、第３オフスイッチ６４４を有する。
【００９３】
第５グランド配線６４１の一端が、第１駆動配線６０１における第１バランス抵抗６１５と第１駆動端子６００ａとの間に接続されている。詳しく言えば、第５グランド配線６４１の一端が、第１駆動配線６０１における第３グランド配線６３１との接続点と第１駆動端子６００ａとの間に接続されている。第５グランド配線６４１と第６グランド配線６４２が複数の第３制御配線に相当する。
【００９４】
第６グランド配線６４２の一端が、第２駆動配線６０２における第２バランス抵抗６１６と第２駆動端子６００ｂとの間に接続されている。詳しく言えば、第６グランド配線６４２の一端が、第２駆動配線６０２における第４グランド配線６３２との接続点と第２駆動端子６００ｂとの間に接続されている。そして第５グランド配線６４１の他端と第６グランド配線６４２の他端とが結ばれている。
【００９５】
第３共通配線６４３の一端は、互いに連結された第５グランド配線６４１と第６グランド配線６４２の他端側に接続されている。そして第３共通配線６４３の他端はグランドに接続されている。この第３共通配線６４３に第３オフスイッチ６４４が設けられている。第３オフスイッチ６４４が第３スイッチに相当する。
【００９６】
以上に示した接続構成により、第１駆動端子６００ａとグランドは第３オフスイッチ６４４を介して接続されている。第２駆動端子６００ｂとグランドは第３オフスイッチ６４４を介して接続されている。
【００９７】
第３オフスイッチ６４４はＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴである。第３オフスイッチ６４４のゲート電極に制御部６５０の駆動信号が入力される。これにより第３オフスイッチ６４４がオンオフ制御される。
【００９８】
第３オフスイッチ６４４がオフ状態からオン状態になると、第１駆動端子６００ａと第２駆動端子６００ｂが低インピーダンスでグランドに接続される。これによりゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃが低インピーダンスでグランド電位に接続される。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０がオフ状態に固定（保持）される。
【００９９】
＜駆動制御＞
次に、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の駆動制御を簡単に説明する。
【０１００】
上記したように制御部６５０はセンサ電圧と閾値電圧の大小関係に応じて、上記の４つの回路のスイッチの駆動を制御する。センサ電圧が閾値電圧よりも低い場合、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０に異常が発生していないとみなせる。この場合、制御部６５０はＭＧＥＣＵ５０２の制御信号にしたがって４つの回路のスイッチの駆動を制御する。センサ電圧が閾値電圧よりも高い場合、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のうちの少なくとも１つに異常が発生しているとみなせる。この場合、制御部６５０はＭＧＥＣＵ５０２の制御信号にしたがわずに４つの回路のスイッチの駆動を制御する。
【０１０１】
以下においてはセンサ電圧が閾値電圧よりも低い場合の４つの回路のスイッチの駆動制御を通常制御と示す。センサ電圧が閾値電圧よりも高い場合の４つの回路のスイッチの駆動制御を緊急制御と示す。なお、上記のＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の異常判定は、制御部６５０に代わってＭＧＥＣＵ５０２が行ってもよい。そして緊急制御において、制御部６５０がＭＧＥＣＵ５０２の制御信号にしたがって４つの回路のスイッチの駆動を制御してもよい。
【０１０２】
＜通常制御＞
通常制御において制御部６５０は、ＭＧＥＣＵ５０２からの制御信号にしたがって、オンスイッチ６１３、第１オフスイッチ６２７、および、第３オフスイッチ６４４をオンオフ制御する。この際、第２オフスイッチ６３７はオフ状態である。
【０１０３】
ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０に通電する場合、制御部６５０はオンスイッチ６１３をオン状態にする。これによりＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃとＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃに電源電圧が印加される。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０はオン状態になる。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の両方に電流が流れる。
【０１０４】
次いで、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０への通電を止める場合、制御部６５０はオンスイッチ６１３をオフ状態にするとともに、第１オフスイッチ６２７をオン状態にする。これによりゲート電極３４０ｃに蓄積された電荷が第１バランス抵抗６１５と第１オフ抵抗６２６を介してグランドに流れる。ゲート電極３５０ｃに蓄積された電荷が第２バランス抵抗６１６と第１オフ抵抗６２６を介してグランドに流れる。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０はオン状態からオフ状態になる。
【０１０５】
ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のオフ状態を固定する場合、制御部６５０は第３オフスイッチ６４４をオン状態にする。これによりゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃは低インピーダンスでグランドに接続される。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０はオフ状態に固定される。
【０１０６】
＜緊急制御＞
緊急制御において制御部６５０は、ＭＧＥＣＵ５０２からの制御信号にしたがわずに、オンスイッチ６１３、第２オフスイッチ６３７、および、第３オフスイッチ６４４をオンオフ制御する。この際、第１オフスイッチ６２７はオフ状態である。
【０１０７】
例えば、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の両方がオン状態となっている際に、センサ電圧が閾値電圧を超えたとする。この際に制御部６５０は、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の通電を止める制御を実施する。すなわち制御部６５０は、オンスイッチ６１３をオフ状態にするとともに、第２オフスイッチ６３７をオン状態にする。
【０１０８】
これによりＩＧＢＴ３４０に蓄積された電荷は、第３バランス抵抗６３４と第２オフ抵抗６３６を介してグランドに流れる。ＭＯＳＦＥＴ３５０に蓄積された電荷は、第４バランス抵抗６３５と第２オフ抵抗６３６を介してグランドに流れる。
【０１０９】
上記したように第２オフ抵抗６３６は第１オフ抵抗６２６よりも抵抗値が高くなっている。そのためにＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のオン状態からオフ状態への遷移が緩やかになる。例えＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０に大電流の流れる異常が発生していたとしても、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０を流れている電流の時間変化が急峻となることが抑制される。これによりＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０にサージ電圧が発生することが抑制されている。
【０１１０】
また、第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５の抵抗値を合成した第２合成抵抗値は、第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６の抵抗値を合成した第２合成抵抗値よりも高くなっている。そのために、ゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃとの間で寄生共振が発生することが抑制されている。
【０１１１】
オンスイッチ６１３をオフ状態、第２オフスイッチ６３７をオン状態にしてから所定時間経過後、制御部６５０は第３オフスイッチ６４４をオン状態にする。これによりＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０それぞれのゲート電極が低インピーダンスでグランドに接続される。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０それぞれがオフ状態に固定される。なお上記の所定時間は、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０それぞれの電荷がグランドに流れ切ったと見なせる時間に相当する。
【０１１２】
＜作用効果＞
以下、本実施形態に係るゲートドライバ６００の作用効果をまとめて示す。
【０１１３】
上記したようにセンサ電圧が閾値電圧よりも高い緊急制御において、制御部６５０は第２オフスイッチ６３７をオン状態（閉状態）にする。この際、ゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃとの間で、第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５を介して電流が流れようとする。
【０１１４】
第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５の抵抗値を合成した第２合成抵抗値は、第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６の抵抗値を合成した第２合成抵抗値よりも高くなっている。そのために第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５を介したゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃとの間で、ゲート電極の容量や配線のインダクタンスに起因する寄生共振の発生が抑制される。この結果、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の耐圧超過や誤動作の発生が抑制される。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０に損傷が生じることが抑制される。
【０１１５】
センサ電圧が閾値電圧よりも低い通常制御において、制御部６５０はオンスイッチ６１３と第１オフスイッチ６２７をオンオフ制御する。オンスイッチ６１３がオン状態になると、電源電圧がオン抵抗６１４と第１バランス抵抗６１５を介してＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃに印加される。電源電圧がオン抵抗６１４と第２バランス抵抗６１６を介してＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃに印加される。
【０１１６】
また、第１オフスイッチ６２７がオン状態になると、ＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃに蓄積された電荷が第１バランス抵抗６１５と第１オフ抵抗６２６を介してグランドに流れる。ＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃに蓄積された電荷が第２バランス抵抗６１６と第１オフ抵抗６２６を介してグランドに流れる。
【０１１７】
第１オフ抵抗６２６は第２オフ抵抗６３６よりも抵抗値が低くなっている。第１バランス抵抗６１５と第２バランス抵抗６１６は第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５よりも抵抗値が低くなっている。そのために通常制御において、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０をオン状態とオフ状態に遷移させるのに要する時間（遅延時間）が増大することが抑制される。
【０１１８】
第１グランド配線６２１に設けられた第１ダイオード６２４のカソード電極と、第２グランド配線６２２に設けられた第２ダイオード６２５のカソード電極とが接続されている。第１ダイオード６２４のアノード電極が第１バランス抵抗６１５を介してゲート電極３４０ｃに接続されている。第２ダイオード６２５のアノード電極が第２バランス抵抗６１６を介してゲート電極３５０ｃに接続されている。
【０１１９】
この接続形態により、ゲート電極３５０ｃからゲート電極３４０ｃへの通電が第１ダイオード６２４によって抑制されている。ゲート電極３４０ｃからゲート電極３５０ｃへの通電が第２ダイオード６２５によって抑制されている。このため、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のオン状態からオフ状態への遷移が不安定となることが抑制される。この結果、ドレイン電流とコレクタ電流が不安定になることが抑制される。
【０１２０】
ゲート電極３４０ｃとグランドは第３オフスイッチ６４４を介して接続されている。ゲート電極３５０ｃとグランドは第３オフスイッチ６４４を介して接続されている。したがって第３オフスイッチ６４４がオン状態になると、ゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃが低インピーダンスでグランドに接続される。これによりＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０のオフ状態が保持される。
【０１２１】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。以下に示す各実施形態に係るゲートドライバ６００は上記した実施形態によるものと共通点が多い。そのため以下においては共通部分の説明を省略し、異なる部分を重点的に説明する。また以下においては上記した実施形態で示した要素と同一の要素には同一の符号を付与する。
【０１２２】
第１実施形態では、ソフト遮断回路６３０が第２オフ抵抗６３６を有する例を示した。これに対して本実施形態ではソフト遮断回路６３０が第２オフ抵抗６３６を有さない。
【０１２３】
ただし、第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５それぞれの抵抗値は、第１オフ抵抗６２６、第１バランス抵抗６１５、および、第２バランス抵抗６１６それぞれの抵抗値を加算した加算抵抗値よりも高くなっている。
【０１２４】
これによれば、例えソフト遮断回路６３０が第２オフ抵抗６３６を有さずとも、第２オフスイッチ６３７をオン状態にすることで、ゲート電極３４０ｃとゲート電極３５０ｃそれぞれとグランドとをハイインピーダンスで接続することができる。これにより第２オフスイッチ６３７をオフ状態からオン状態にした際に、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０それぞれのオン状態からオフ状態への遷移が急になることが抑制される。コレクタ電流とドレイン電流が急激に変化することが抑制される。この結果、ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０にサージ電圧が発生することが抑制される。
【０１２５】
本構成および以下に示す各種実施形態と変形例においても、これまでに記載した各種形態と同等の構成要素を有するとともに同等の動作をする。そのために同等の作用効果を奏することは言うまでもない。したがって作用効果の記載を省略する。
【０１２６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。
【０１２７】
第１実施形態では、特に第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５の抵抗値の大小関係を言及していなかった。これら２つのバランス抵抗の抵抗値は、接続されるパワートランジスタのターンオン遅延時間とターンオフ遅延時間（スイッチング速度）や耐電流性能に応じて変更することができる。
【０１２８】
上記したようにＩＧＢＴ３４０はＳｉで製造される。ＭＯＳＦＥＴ３５０はＳｉＣで製造される。そのためにＭＯＳＦＥＴ３５０はＩＧＢＴ３４０よりも耐電流性能が高くなっている。またＭＯＳＦＥＴ３５０はＩＧＢＴ３４０よりもターンオン遅延時間とターンオフ遅延時間がともに短くなっている。
【０１２９】
この場合、ＭＯＳＦＥＴ３５０のゲート電極３５０ｃとグランドとの間に設けられる第４バランス抵抗６３５を、ＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃとグランドとの間に設けられる第３バランス抵抗６３４よりも抵抗値を低めてもよい。これにより、ターンオン遅延時間とターンオフ遅延時間が短い、というＳｉＣで製造されるＭＯＳＦＥＴ３５０の特性の低下が抑制される。また、第２オフスイッチ６３７をオン状態にした際のＭＯＳＦＥＴ３５０のオフ状態からオン状態への遷移が多少早くなった結果、ＭＯＳＦＥＴ３５０に瞬間的なサージ電圧が生じたとしても、ＭＯＳＦＥＴ３５０に故障が生じることが抑制される。
【０１３０】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態を説明する。
【０１３１】
第１実施形態では、特にＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の入力容量の大小関係を言及していなかった。しかしながら、これらＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０の入力容量が等しくとも、異なっていてもよい。そして、これら２つのパワートランジスタの入力容量の大小関係に応じて、第３バランス抵抗６３４と第４バランス抵抗６３５の抵抗値の大小関係を定めてもよい。
【０１３２】
ＩＧＢＴ３４０の入力容量は、コレクターゲート間の容量とゲートエミッタ間の容量の和に相当する。ＭＯＳＦＥＴ３５０の入力容量は、ドレインゲート間の容量とゲートソース間の容量の和に相当する。
【０１３３】
この入力容量が大きいほどに、その入力容量の大きいパワートランジスタに寄生共振によって流れる電流量が増大する。これを抑制するためには、この入力容量の大きいパワートランジスタに接続されるバランス抵抗の抵抗値を大きくするとよい。
【０１３４】
例えばＩＧＢＴ３４０がＭＯＳＦＥＴ３５０よりも入力容量が大きい場合、第３バランス抵抗６３４を第４バランス抵抗６３５よりも抵抗値を大きくする。これにより、ＩＧＢＴ３４０のゲート電極３４０ｃに寄生共振によって流れる電流量の増大が抑制される。
【０１３５】
以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【０１３６】
（第１の変形例）
各実施形態では、第２開閉部３２２（開閉部）が並列接続されたＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０を有する例を示した。しかしながら開閉部の有するパワートランジスタの種類としては上記例に限定されない。例えば開閉部は２つのＩＧＢＴを有してもよい。開閉部は２つのＭＯＳＦＥＴを有してもよい。さらに言えば、コンバータ３１０に含まれる開閉部の有するパワートランジスタの種類と、インバータ３２０に含まれる開閉部の有するパワートランジスタの種類とが異なっていてもよい。そしてパワートランジスタの駆動方式は、電圧駆動でも電流駆動でもよい。
【０１３７】
（第２の変形例）
各実施形態では、開閉部が２つのパワートランジスタを有する例を示した。しかしながら開閉部の有するパワートランジスタの数としては上記例に限定されない。開閉部は３つ以上の並列接続されたパワートランジスタを有してもよい。さらに言えば、コンバータ３１０に含まれる開閉部の有するパワートランジスタの数と、インバータ３２０に含まれる開閉部の有するパワートランジスタの数とが異なっていてもよい。
【０１３８】
（第３の変形例）
各実施形態では、ＩＧＢＴ３４０がＳｉで製造され、ＭＯＳＦＥＴ３５０がＳｉＣで製造される例を示した。しかしながらＩＧＢＴ３４０がＳｉＣで製造され、ＭＯＳＦＥＴ３５０がＳｉで製造される構成を採用することもできる。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０がＳｉで製造される構成を採用することもできる。ＩＧＢＴ３４０とＭＯＳＦＥＴ３５０がＳｉＣで製造される構成を採用することもできる。開閉部の保有するパワートランジスタの形成材料としては特に限定されない。さらに言えば、コンバータ３１０に含まれる開閉部の有するパワートランジスタの形成材料と、インバータ３２０に含まれる開閉部の有するパワートランジスタの形成材料とが異なっていてもよい。
【０１３９】
（第４の変形例）
各実施形態では、特にゲートドライバ６００の製品形態を言及していなかった。例えば、ゲートドライバ６００は、制御部５６０とともに、オン回路６１０、オフ回路６２０、ソフト遮断回路６３０、および、オフ保持回路６４０が１つのＩＣチップに内包された構成を採用することができる。若しくは、ゲートドライバ６００は、制御部５６０を内包するＩＣチップと、オン回路６１０、オフ回路６２０、ソフト遮断回路６３０、および、オフ保持回路６４０を内包するＩＣチップと、を有する構成を採用することができる。これらゲートドライバ６００を構成する素子のＩＣチップに対する内包関係は、特に限定されない。
【０１４０】
（その他の変形例）
各実施形態では、電気自動車用の車載システムを構成するゲートドライバ６００を示した。しかしながらゲートドライバの適用としては特に上記例に限定されない。例えばモータと内燃機関を備えるハイブリッドシステムのゲートドライバに適用することができる。
【０１４１】
各実施形態では電力変換器３００が１つのコンバータ３１０と１つのインバータ３２０を有する例を示した。しかしながら、例えば図３に示すように車載システム１００がモータ４００を２つ有する構成の場合、電力変換器３００が１つのコンバータ３１０と２つのインバータ３２０を有する構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１４２】
３４０…ＩＧＢＴ、３４０ｃ…ゲート電極、３４２…第１センサ抵抗、３５０…ＭＯＳＦＥＴ、３５０ｃ…ゲート電極、３５２…第２センサ抵抗、４００…モータ、５０２…ＭＧＥＣＵ、６００…ゲートドライバ、６０１…第１駆動配線、６０２…第２駆動配線、６１５…第１バランス抵抗、６１６…第２バランス抵抗、６２１…第１グランド配線、６２２…第２グランド配線、６２３…第１共通配線、６２４…第１ダイオード、６２５…第２ダイオード、６２６…第１オフ抵抗、６２７…第１オフスイッチ、６３１…第３グランド配線、６３２…第４グランド配線、６３３…第２共通配線、６３４…第３バランス抵抗、６３５…第４バランス抵抗、６３６…第２オフ抵抗、６３７…第２オフスイッチ、６４１…第５グランド配線、６４２…第６グランド配線、６４３…第３共通配線、６４４…第３オフスイッチ、６５０…制御部
【図１】
2020025165.tif 000003
【図２】
2020025165.tif 000004
【図３】
2020025165.tif 000005