(57)【要約】  共振ゲートドライバ回路は、例えば、ＭＯＳＦＥＴの効率的なスイッチングを提供する。しかし、共振ゲートドライバ回路は、高いスイッチング周波数が必要とされる用途を可能にさせないことがしばしばある。本発明によれば、共振ゲートドライバ回路のインダクタのプリチャージングが実行される。これは、ＭＯＳＦＥＴの極めてエネルギー効率が良い高速な動作を可能にさせる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路を動作させる方法であって、
前記ドライバ回路は、インダクタを介して電源を前記半導体スイッチの制御端子に接続する第１のスイッチと、前記半導体スイッチの前記制御端子に接続され、前記半導体スイッチのスイッチングを制御する第２のスイッチとを含み、
前記第２のスイッチのスイッチングの前に前記インダクタをプリチャージするステップを備えていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記半導体スイッチは、電圧制御型スイッチであり、
前記インダクタは、前記第２のスイッチのスイッチングの前にインダクタ電流を増加させることによってプリチャージされるものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記インダクタ電流は、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチがオンにされる時間を設けることによって増加させられることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記半導体スイッチは、その前記制御端子に入力容量を有し、
初期電流が、前記半導体スイッチの高速スイッチングを可能にさせることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
プリチャージングは、前記インダクタ電流が前記第２のスイッチのスイッチングの前にそのピーク値のほぼ半分に達するように実行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ドライバ回路は、電源電圧と前記インダクタの第１の端部との間に配置された第３のスイッチと、接地と前記インダクタの前記第１の端部との間に配置された第４のスイッチと、前記電源電圧と前記インダクタの第２の端部との間に配置された第５のスイッチとをさらに含み、
前記インダクタの前記第２の端部が、前記ＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、
第６のスイッチが、接地と前記インダクタの前記第２の端部との間に配置され、
容量が、前記インダクタの前記第２の端部と接地との間に配置され、
前記第１のスイッチは、前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチのうちの一方であって、
前記第１のスイッチが前記第３のスイッチであるとき、前記第２のスイッチは前記第６のスイッチであり、
前記第１のスイッチが前記第４のスイッチであるとき、前記第２のスイッチは前記第５のスイッチであり、
前記ＭＯＳＦＥＴをオンにするために、前記第６のスイッチは、前記第３のスイッチがオンにされた後に第１の時間に亘ってオンに保持され、前記ＭＯＳＦＥＴをオフにするために、前記第５のスイッチは、前記第４のスイッチがオンにされた後に第２の時間に亘ってオンに保持されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記半導体スイッチは、ＭＯＳＦＥＴであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路を動作させる制御回路であって、
前記ドライバ回路は、インダクタを介して電源を前記半導体スイッチの制御端子に接続する第１のスイッチと、前記半導体スイッチの前記制御端子に接続され、前記半導体スイッチのスイッチングを制御する第２のスイッチとを含み、
前記第２のスイッチのスイッチングの前に前記インダクタがプリチャージされるように前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチのスイッチングを制御するスイッチコントローラを含むことを特徴とする制御回路。
【請求項９】
前記第２のスイッチが、前記第１のスイッチがオフにされる前にオンにされるように、前記スイッチコントローラによって前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチのスイッチングを制御することにより、前記第２のスイッチのオンスイッチングの前にインダクタ電流を増加させることによって前記インダクタがプリチャージされることを特徴とする請求項８に記載の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体スイッチの制御に係り、より詳細には、半導体スイッチのための共振ドライバ回路の改良された動作に関する。特に、本発明は、半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路を動作させる方法と、半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路を動作させる制御回路とに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換器の従来の技術では、パワーＭＯＳＦＥＴスイッチに接続された一種のゲート駆動回路は、特に高周波数において電力変換器の効率に重大な影響を有する。よって、種々のドライバ体系が開発されている。ゲート駆動電力損失は、スイッチング周波数に比例し、メガヘルツ領域における高効率電力変換器の設計時の主要な制限である。ゲート駆動電力損失を改善する一つの取り組みは、Ｄ．Ｍａｋｓｉｍｏｖｉｃによる論文：「Ａ  ＭＯＳ  ｇａｔｅ  ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ」，  ２２ｎｄ  Ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  ｐｏｗｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＰＥＳＣ），  Ｊｕｎｅ  ２３−２７，  １９９１年，  ５２３−５２７頁（非特許文献１）に記載されているような共振ゲート回路を使用することである。この論文は、オン及びオフの両方の状態で低インピーダンスの疑似矩形波ゲート・ソース間電圧をゲート端子とソース端子との間に供給するゲート駆動を説明している。パワーＭＯＳトランジスタの等価ゲート容量は、共振回路により充電及び放電されるので、等価ゲート容量に蓄積されたエネルギーはドライバの電源へ戻される。
【０００３】
このような共振ゲート駆動回路は、例えば、高スイッチング周波数で動作するＭＯＳＦＥＴを備えたパワーエレクトロニクスにおいて使用される。従って、それらは、例えば、スイッチモード電源（ＳＭＰＳ）において使用される。さらに、それらは、データプロセッサ（ＭＰＳ）の電圧レギュレータモジュール（ＶＲＭ）、フラットディスプレイ及びＡＭ／ＦＭチューナを備えたオーディオセットのＳＭＰＳのような、サイズ、平面度、ＥＭＩ又はダイナミックスに関係する特殊な要件を備えた用途に適合させられる。
【０００４】
メガヘルツ領域又はそれ以上の高スイッチング周波数において、ＭＯＳＦＥＴの効率的な駆動及び高速駆動の両方がますます重要になり始めている。効率的な駆動は、ゲートドライバ損失を削減するために必要である。高速駆動は、パワートランジスタのスイッチング損失を許容可能な限界内に保持するために必要である。
【０００５】
効率的な駆動を達成するため、例えば、ハードスイッチングドライバより効率的である共振ドライバの適用がより望ましくなり始めている。しかし、従来の共振ドライバは、同じスイッチング速度を達成しないので、メガヘルツ領域又はそれ以上のスイッチング周波数を有する用途に適当でないことがしばしばある。
【非特許文献１】Ｄ．Ｍａｋｓｉｍｏｖｉｃによる論文：「Ａ  ＭＯＳ  ｇａｔｅ  ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ」，  ２２ｎｄ  Ａｎｎｕａｌ  ＩＥＥＥ  ｐｏｗｅｒ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ｓｐｅｃｉａｌｉｓｔｓ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＰＥＳＣ），  Ｊｕｎｅ  ２３−２７，  １９９１年，  ５２３−５２７頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路の改良された動作を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な実施の形態によれば、上記の目的は、請求項１に記載された、半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路を動作させる方法によって解決される。この本発明の例示的な実施の形態によれば、ドライバ回路は、電源を、インダクタを介して、半導体スイッチの制御端子に接続する第１のスイッチと、半導体スイッチの制御端子に接続され、半導体スイッチのスイッチングを制御する第２のスイッチとを含む。この本発明の例示的な実施の形態の態様によれば、インダクタは、第２のスイッチのスイッチングの前にプリチャージされる。
【０００８】
インダクタのプリチャージングに起因して、より高い初期電流が半導体スイッチの制御端子に供給され、従って、半導体スイッチの高速スイッチングと効率的なスイッチングとの両方が提供されることが有益である。
【０００９】
この改良された動作は、メガヘルツ領域以上のスイッチング周波数を有するアプリケーションのために必要とされる効率的な駆動と高速駆動との両方を組み合わせる。
【００１０】
請求項２に記載された本発明の例示的な実施の形態によれば、インダクタ電流は、第２のスイッチのスイッチングの前に増加させられる。
【００１１】
請求項３に記載された本発明の別の例示的な実施の形態によれば、第２のスイッチをスイッチングする前、従って、インダクタのプリチャージング前のインダクタ電流は、第２のスイッチのスイッチングの前に、第１のスイッチ及び第２のスイッチがオンにされる時間を設けることによって実現される。
【００１２】
請求項４乃至７は、本発明のさらなる例示的な実施の形態を提供する。特に、請求項６に記載された本発明の例示的な実施の形態によれば、本発明の例示的な実施の形態に係る方法は、四つのスイッチを備え、簡単かつロバストのセットアップを有する共振ドライバ回路に適用される。
【００１３】
請求項８に記載された本発明の別の例示的な実施の形態によれば、半導体スイッチを駆動する共振ドライバ回路を動作させる制御回路が提供される。この本発明の例示的な実施の形態による制御回路は、インダクタが第２のスイッチのスイッチングの前にプリチャージされるように第１及び第２のスイッチのスイッチングを制御するスイッチコントローラを備えている。
【００１４】
この制御回路は、従来の共振ゲートドライバ回路に適用され、高周波数で半導体スイッチの高速かつ効率的な動作を可能にさせることが有益である。
【００１５】
請求項９は、本発明に係る制御回路の例示的な実施の形態を提供する。
【００１６】
共振ドライバ回路のインダクタが、（ＭＯＳＦＥＴのような）半導体スイッチのスイッチングを制御するスイッチがスイッチングを実行する前にプリチャージされることは、本発明の例示的な実施の形態の要旨であると考えられる。これによって、インダクタ電流は、スイッチング動作の前に増加させられ、初期電流にＭＯＳＦＥＴのゲートを充電させ、従って、ＭＯＳＦＥＴのより速いスイッチングを可能にさせる。本発明の一態様によれば、プリチャージングは、電源を、インダクタを介して、ゲートに接続する第１のスイッチ、及び、ＭＯＳＦＥＴのゲートに接続され、ＭＯＳＦＥＴのスイッチングを制御する第２のスイッチがオンにされる時間を設けることによって実行される。
【００１７】
これは、ＭＯＳＦＥＴの高速かつ効率的な動作、即ち、電力効率の良い動作を提供することが有益であり、このような回路がデータプロセッサのＶＲＭ、フラットディスプレイのＳＭＰＳ、又は、オーディオセットのＳＭＰＳに適用されることを可能にさせる。
【００１８】
本発明の上記態様及びその他の態様は、以下に記載された実施の形態を参照して明らかになり解明されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の例示的な実施の形態は、添付図面を参照して以下に記載される。
【００２０】
図１は、本発明の例示的な実施の形態による共振ゲートドライバ回路を動作させる制御回路を含む、パワーＭＯＳＦＥＴのようなＭＯＳＦＥＴ２０を駆動する共振ゲートドライバの回路図を示す。
【００２１】
図１の参照番号２は、電源電圧ＶＣＣを発生する電源を示している。参照番号４は、電源電圧ＶＣＣとインダクタ１６の第１の端部との間に接続された第１のスイッチＴ１を示している。参照番号６は、ダイオードＤ１を示している。参照番号１０は、接地とインダクタＬ１１６の第１の端部との間に接続された第２のスイッチＴ２を示している。接地とインダクタＬ１１６の第１の端部との間にある第２のスイッチＴ２１０と並列に、別のダイオードＤ２１２が設けられる。Ｔ１がＭＯＳＦＥＴスイッチであるとき、Ｄ１は、Ｔ１の固有ボディダイオードでもよい。Ｔ２がＭＯＳＦＥＴスイッチであるとき、Ｄ２は、Ｔ２の固有ボディダイオードでもよい。ＩＬは、インダクタＬ１１６に流れ込む電流である。
【００２２】
参照番号８は、電源ＶＣＣとインダクタＬ１１６の第２の端部との間に設けられた第３のスイッチＴ３を示している。インダクタＬ１１６の第２の端部は、ＭＯＳＦＥＴ２０のゲートにも接続される。参照番号１４は、インダクタＬ１１６の第２の端部と接地との間に設けられた第４のスイッチＴ４を示している。インダクタＬ１１６の第２の端部、即ち、ＭＯＳＦＥＴ２０のゲートと接地との間に、第４のスイッチＴ４１４と並列に、容量ＣＧＳ１８が示されている。この容量は、単にＭＯＳＦＥＴ２０の等価ゲート容量を表すか、又は、外部容量とＭＯＳＦＥＴ２０の等価ゲート容量との合計である。容量ＣＧＳ１８の両端部間の電圧はＶＧＳと称される。
【００２３】
さらに、本発明の一態様によれば、第１乃至第４のスイッチ４、８、１０及び１４のスイッチングを動作させる制御回路２２が設けられる。第１乃至第４のスイッチＴ１乃至Ｔ４（参照番号４、８、１０及び１４）。これらは、さらにエンハンスモード金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。しかし、例えば、ＣＭＯＳスイッチ又はその他の適当なスイッチを設けることも可能である。制御回路は、例えば、Ａｌｔｅｒｒａ（登録商標）によって作製された状態機械又はＥＰＬＤを用いて実現され、制御回路２２とスイッチＴ１乃至Ｔ４のうちの一つずつとの間のおそらく適当なスイッチドライバである。
【００２４】
制御回路２からスイッチＴ１乃至Ｔ４へ供給される駆動信号は、数百ＫＨｚからＭＨｚ領域まで広がる周波数を有する。容量ＣＧＳ１８は、回路が動作する周波数帯域に応じて、０．５乃至１０ｎＦの範囲に収まり、インダクタＬ１１６は５０乃至１０００ｎＨ（例えば、ＣＧＳ＝２ｎＦ及び１ＭＨｚに対して２００ｎＨ）のインダクタンスを有する。
【００２５】
以下では、図２のタイミングチャートを参照して、図１に示された共振ゲートドライバ回路の典型的な動作を説明する。
【００２６】
図２のタイミングチャート３０は、第１のスイッチＴ１及び第２のスイッチＴ２のスイッチングを時間に関して示す。図２のタイミングチャート３２は、第３のスイッチＴ３及び第４のスイッチＴ４のスイッチングを時間に関して示す。タイミングチャート３４は、対応したＩＬを時間に関して示し、タイミングチャート３６は、電圧ＶＧＳを時間に関して示す。
【００２７】
図２から分かるように、ＭＯＳＦＥＴ２０がオンにスイッチングされるとき、第４のスイッチＴ４はオフにスイッチングされ、同じ時点ｔ１において、第１のスイッチＴ１は、オンにスイッチングされ、ＭＯＳＦＥＴ２０のゲートを、インダクタＬ１１６を介して、ＶＣＣに接続する。ＶＣＣは、電源２によって供給される。これは、タイミングチャート３４に表されているように、第１のスイッチＴ１がオフにスイッチングされ、第３のスイッチＴ３がオンにスイッチングされるｔ２まで、インダクタ電流ＩＬを増加させる。ｔ２において、インダクタ電流ＩＬは、その正のピークに達する。同じ時点ｔ２において、電圧ＶＧＳはその所望の値に達し、ＭＯＳＦＥＴ２０は完全にオンにスイッチングされる。ｔ２の後、エネルギー回収がダイオードＤ２及び第３のスイッチＴ３によって行われ、インダクタ電流ＩＬをほぼ線形に減少させる。実際的な用途では、Ｔ３に並列なダイオードは、不適切なタイミングから生じる可能性があるＶＧＳの過電圧の危険性を除去する。この過電圧は、変換器の効率を低下させ、時には破壊的でさえある。このダイオードは、Ｔ３が例えばＭＯＳＦＥＴである場合、Ｔ３の固有ボディダイオードでもよい。
【００２８】
従って、図２から分かるように、ＭＯＳＦＥＴ２０の最大ゲート電圧が達成され、ＭＯＳＦＥＴ２０のスイッチングが完了までに時間［ｔ１；ｔ２］を必要とする。よって、インダクタＬ１は、インダクタ電流ＩＬを表すタイミングチャート３４から分かるように、ＭＯＳＦＥＴ２０のゲートへのチャージ流を遅くし、それに加えて、ゲート電圧ＶＧＳの上昇を遅くし、従って、ＭＯＳＦＥＴ２０のスイッチングを遅くする。
【００２９】
ｔ３において、第３のスイッチＴ３はオフにスイッチングされ、第２のスイッチＴ２はオンにスイッチングされる。これは、このときには期間［ｔ１；ｔ２］と反対方向に流れるインダクタ電流ＩＬを増加させる。これによって、ｔ３以降、ゲート電圧ＶＧＳはｔ４においてゼロに達するまで減少し、そこでインダクタ電流ＩＬはそのピークに達し、第２のスイッチＴ２はオフにスイッチングされ、第４のスイッチＴ４はオンにスイッチングされる。実際的な用途では、Ｔ４に並列なダイオードは、不適切なタイミングから生じる可能性があるＶＧＳの負の過電圧の危険性を除去する。この過電圧は、変換器の効率を低下させ、時には破壊的でさえある。このダイオードは、Ｔ４が例えばＭＯＳＦＥＴである場合、Ｔ４の固有ボディダイオードでもよい。
【００３０】
従って、図２から分かるように、ゲート電圧ＶＧＳがゼロに達するまでに時間［ｔ３；ｔ４］を要し、それに応じて、ＭＯＳＦＥＴ２０がオフにスイッチングされるまでにかなり長い時間を要する。よって、このような動作は、非常に効率を損失するにもかかわらず、インダクタＬ１がゲート電圧ＶＧＳの上昇及び下降を低速にするので、高周波数での動作を可能にさせない。
【００３１】
図３は、本発明による共振ゲートドライバ回路を動作させる方法を示し、これは上記のように本発明の例示的な実施の形態による制御回路２２を用いて実施され、図３のタイミングチャート４０乃至４６に示されるようなスイッチングを実行するために第１のスイッチＴ１乃至第４のスイッチＴ４を制御する。上記のように、制御回路は、第１のスイッチＴ１乃至第４のスイッチＴ４を動作させるために適したドライバを備えた状態機械又はＥＰＬＤとして実施してもよく、第１のスイッチＴ１乃至第４のスイッチＴ４のそれぞれを駆動する増幅器を含むデジタル回路として実施してもよく、又は、適当なアナログ回路として実現される。
【００３２】
タイミングチャート４０は、第１のスイッチＴ１及び第２のスイッチＴ２のスイッチングを時間に関して示し、タイミングチャート４２は、第３のスイッチＴ３及び第４のスイッチＴ４のスイッチングを時間に関して示す。第３のタイミングチャート４４は、インダクタ電流ＩＬを時間に関して示し、第４のタイミングチャート４６は、キャパシタＣＧＳ１８の両端部間のゲート電圧を時間に関して示す。
【００３３】
図３から分かるように、第１のスイッチＴ１は、第５のスイッチＴ４がｔ６においてオフにスイッチングされる前に、ｔ５においてオンにスイッチングされる。これは、第１のスイッチＴ１と第４のスイッチＴ４とが共にオンにスイッチングされるオーバラップ時間を提供する。これによって、タイミングチャート４４にＩＬによって表されるようなインダクタＬ１１６のプリチャージングが生じる。換言すれば、ＭＯＳＦＥＴ２０のスイッチングを制御する第４のスイッチＴ４がオフにスイッチングされる前に、第１のスイッチＴ１がオンにされ、インダクタＬ１１６のプリチャージングを引き起こす。このプリチャージングは、ＭＯＳＦＥＴの実際のスイッチングの前の［ｔ５；ｔ６］の間にインダクタ電流を増加させることによって実現され、その後のｔ６において第４のトランジスタＴ４を遮断する。
【００３４】
換言すれば、インダクタＬ１１６のプリチャージングは、第１のスイッチＴ１及び第４のスイッチＴ４がオンにスイッチングされる期間であるオーバラップ時間を設けることによって実行される。
【００３５】
次に、ｔ６における第４のスイッチＴ４のスイッチング後に、インダクタ電流ＩＬは、ｔ７においてそのピークまで増加し、そのｔ７において第１のスイッチＴ１が遮断され、ゲート電圧ＶＧＳはその所望の値に達する。
【００３６】
［ｔ１；ｔ２］と［ｔ６；ｔ７］との比較から分かるように、時間［ｔ６；ｔ７］は、時間［ｔ１；ｔ２］より著しく短い。従って、図３に示された本発明の例示的な実施の形態によれば、ＭＯＳＦＥＴ２０をスイッチングするために必要とされる実際のスイッチング時間は、著しく短縮される。上記のように、これは、第１のスイッチＴ１と第４のスイッチＴ４とのオーバラップ時間を設けることによって行われる。これによって、インダクタ電流ＩＬは、ｔ６におけるスイッチング動作より前のｔ５から開始して増大させられる。これによって、図２と比較して、非常に高い初期電流がゲートを充電し、これがゲート容量ＣgＳ１８の非常に高速な充電を可能にさせる。
【００３７】
図３を参照して説明したようなスイッチング動作を実行することにより、非常に効率的なスイッチングが、高いスイッチング周波数でさえ実行されることが有益である。同様に、図２におけるタイミングチャート３６のＶＧＳを図３におけるタイミングチャート４６と比較して分かるように、ｔ６とｔ７との間の電圧勾配はｔ１とｔ２との間の電圧勾配より著しく急勾配である。
【００３８】
ｔ８において、第２のスイッチＴ２は、第３のスイッチＴ３がｔ９においてオフにスイッチングされる前にオンにスイッチングされる。これは、インダクタＬ１１６を介してＭＯＳＦＥＴ２０のゲートを（電源２の）接地に接続する第２のトランジスタＴ２と、ＭＯＳＦＥＴ２０のゲートに接続され、ＭＯＳＦＥＴ２０のスイッチングを制御する第３のスイッチＴ３とがオンにスイッチングされるｔ８からｔ９までのオーバラップ時間を設ける。これにより、インダクタＬ１１６は、インダクタ電流ＩＬを増加させることによってプリチャージされる。次に、ｔ９において、第３のトランジスタＴ３がオフにスイッチングされる。これによって、タイミングチャート４６から分かるように、ゲート電圧ＶＧＳが急激に減少する。さらに、これは、第２のトランジスタＴ２が遮断され、第４のトランジスタＴ４がオンにスイッチングされ、インダクタ電流ＩＬがそのピークに達し、ゲート電圧ＶＧＳが接地まで降下するｔ１０まで、インダクタＬ１１６をさらに充電する。次に、ｔ１０の後に、インダクタ電流ＩＬは、タイミングチャート４４から分かるように、ゼロまでほぼ直線的に降下する。
【００３９】
時間［ｔ９；ｔ１０］と図２におけるタイミングチャート３６の時間［ｔ３；ｔ４］との比較から分かるように、時間［ｔ９；ｔ１０］は、時間［ｔ３；ｔ４］より著しく短い。従って、［ｔ９；ｔ１０］の間の電圧ＶＧＳの電圧降下は、［ｔ３；ｔ４］の間より著しく急勾配である。
【００４０】
図３から分かるように、非常に高速かつ効率的なスイッチング（オフスイッチング）が第２のスイッチＴ２と第３のスイッチＴ３との間にオーバラップ時間を設けることにより実現される。これによって、インダクタ電流ＩＬは、ｔ９におけるスイッチング動作の前に［ｔ８；ｔ９］の間に増加させられる。これによって、非常に高い初期電流ＩＬがＭＯＳＦＥＴ２０のゲートを充電し、ゲートキャパシタＣＧＳ１８の非常に高速な充電を可能にさせる。
【００４１】
本発明の一態様によれば、プリチャージングは、インダクタ電流ＩＬがＭＯＳＦＥＴ２０のスイッチングを制御するスイッチＴ３及びＴ４のそれぞれのスイッチングの前にそのピーク値のほぼ半分に達するように実行される。
【００４２】
従って、上記のように、本発明の例示的な実施の形態によるＭＯＳＦＥＴを駆動する共振ゲートドライバ回路を動作させる方法と共振ゲートドライバ回路のスイッチを制御する制御回路とが提供され、高速スイッチングと非常に高い効率との組み合わせを可能にさせる。これは、共振ゲートドライバ回路を、例えば、高いスイッチング周波数で動作するＭＯＳＦＥＴを備えたパワーエレクトロニクスに適用することを可能にさせることが有益である。それらは、例えば、平面度、サイズ、ＥＭＩ又はダイナミックスのような特殊な要件を備えたＳＭＰＳにおいて使用されることが有益である。典型的な適用分野は、例えば、データプロセッサのＶＲＭ、フラットディスプレイのＳＭＰＳ、又は、オーディオセットのＳＭＰＳである。
【００４３】
上記の例示的な実施の形態において使用されるようなＭＯＳＦＥＴの代わりに、本発明は、さらに、ＩＧＢＴのようなほとんど総ての種類の電圧制御型半導体スイッチに適用される。さらに、本発明は、バイポーラトランジスタ、サイリスタ、及び、トライアックのような電流制御型半導体に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ＭＯＳＦＥＴを駆動する共振ゲートドライバ回路の簡略化された回路図である。
【図２】共振ゲートドライバ回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図３】本発明による共振ゲートドライバ回路を動作させる方法の例示的な実施の形態のタイミングチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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