(57)【要約】【課題】オフ状態のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が変動した場合の誤ターンオンを抑制することができる駆動回路システムを提供する。【解決手段】駆動回路システムは、ゲート電極Ｇ、ドレイン電極Ｄ及びソース電極Ｓを有するスイッチング素子Ｑ１のオンオフを制御し、ゲート電極Ｇに第１電圧を印加してスイッチング素子Ｑ１をオフ状態に駆動し、トランジスタＴ３のオンオフを切り替えることによりゲート電極Ｇに第１電圧よりも低い第２電圧を印加する駆動回路１と、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態の際に、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧を検出し、検出したスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じてトランジスタＴ３を駆動する制御装置２０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有するスイッチング素子のオンオフを制御し、前記ゲート電極に第１電圧を印加して前記スイッチング素子をオフ状態に駆動する駆動回路と、
前記スイッチング素子がオフ状態の際に、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出する制御装置と、を備え、
前記駆動回路は、駆動素子を有し、前記駆動素子のオンオフを切り替えることにより前記ゲート電極に前記第１電圧よりも低い第２電圧を印加する第２駆動回路を有し、
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動する
ことを特徴とする駆動回路システム。
【請求項２】
第２ゲート電極、第２ドレイン電極及び第２ソース電極を有する第２スイッチング素子をさらに備え、
前記第２スイッチング素子は前記スイッチング素子に直列に接続され、
前記制御装置は、前記スイッチング素子がオフ状態の際に前記第２スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出し、検出した前記第２スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量から、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量を予測し、予測した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動することを特徴とする請求項１に記載の駆動回路システム。
【請求項３】
第２ゲート電極、第２ドレイン電極及び第２ソース電極を有する第２スイッチング素子をさらに備え、
前記第２スイッチング素子は前記スイッチング素子に直列に接続され、
前記制御装置は、前記スイッチング素子がオフ状態の際に前記第２スイッチング素子のゲート−ソース間電圧の電圧値または時間変化量を検出し、検出した前記第２スイッチング素子のゲート−ソース間電圧の時間変化量から、前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量を予測し、予測した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて前記駆動素子をオン状態に駆動することを特徴とする請求項１に記載の駆動回路システム。
【請求項４】
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量に応じて前記第２電圧を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動回路システム。
【請求項５】
前記制御装置は、検出した前記第２スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量に応じて前記第２電圧を調整することを特徴とする請求項２に記載の駆動回路システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記スイッチング素子の前記ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した前記スイッチング素子の前記ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量に応じて前記第２電圧を調整することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動回路システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第２スイッチング素子の前記第２ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した前記第２スイッチング素子の前記第２ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量に応じて前記第２電圧を調整することを特徴とする請求項２または３に記載の駆動回路システム。
【請求項８】
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量が大きいほど、前記第２電圧を低くすることを特徴とする請求項４に記載の駆動回路システム。
【請求項９】
前記制御装置は、検出した前記第２スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の電圧値または時間変化量が大きいほど、前記第２電圧を低くすることを特徴とする請求項５に記載の駆動回路システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、検出した前記スイッチング素子の前記ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、前記第２電圧を低くすることを特徴とする請求項６に記載の駆動回路システム。
【請求項１１】
前記制御装置は、検出した前記第２スイッチング素子の前記第２ドレイン電極に流れる電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、前記第２電圧を低くすることを特徴とする請求項７に記載の駆動回路システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動回路システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スイッチング素子の誤ターンオンを抑制する駆動回路が知られている（特許文献１参照）。特許文献１は、デッドタイム時にゲートに印加する電圧を制御しながら、スイッチング素子のオンオフを制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７８５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のように、２つのスイッチング素子のオンオフを制御する場合、一方のスイッチング素子をオンしたときに、オフ状態であるもう一方のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が急激に変動して誤ターンオンするおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、オフ状態のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が変動した際の誤ターンオンを抑制することができる駆動回路システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る駆動回路システムは、ゲート電極、ドレイン電極及びソース電極を有するスイッチング素子のオンオフを制御し、ゲート電極に第１電圧を印加してスイッチング素子をオフ状態に駆動し、駆動素子のオンオフを切り替えることによりゲート電極に第１電圧よりも低い第２電圧を印加する駆動回路と、スイッチング素子がオフ状態の際に、スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧を検出し、検出したスイッチング素子のドレイン−ソース間電圧の時間変化量に応じて駆動素子を駆動する制御装置を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、オフ状態のスイッチング素子のドレインーソース間電圧が変動した際の誤ターンオンを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る駆動回路システムの構成を示す回路図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の信号波形を示したタイミングチャートである。図２（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の信号波形を示したタイミングチャートである。図２（ｃ）は、本発明の第１実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の信号波形を示したタイミングチャートである。図２（ｄ）は、本発明の第１実施形態に係る駆動回路システムの作動時における信号発生器１１の駆動信号の信号波形を示したタイミングチャートである。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る駆動回路システムの構成を示す回路図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の信号波形を示したタイミングチャートである。図４（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の信号波形を示したタイミングチャートである。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態に係る駆動回路システムの構成を示す回路図である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の第３実施形態に係る駆動回路システムの作動時におけるスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の信号波形を示したタイミングチャートである。図６（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係る駆動回路システムの作動時における信号発生器１１の駆動信号の信号波形を示したタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【００１０】
［第１の実施形態］
図１を参照して、第１実施形態に係わる駆動回路システムの構成を説明する。
駆動回路システムは、２つの駆動回路と、２つのスイッチング素子と、２つの制御装置から構成されている。より詳しくは、駆動回路システムは、ハイサイドの駆動回路１と、駆動回路１に接続されるスイッチング素子Ｑ１及び制御装置２０と、ローサイドの駆動回路２と、駆動回路２に接続されるスイッチング素子Ｑ２及び制御装置２１から構成されている。駆動回路１，２は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電極Ｇに駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のオンオフを制御する。
【００１１】
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、高電位側電極であるドレイン電極Ｄ、低電位側電極であるソース電極Ｓ、及び制御電極であるゲート電極Ｇを有する高電圧・高電流用のパワー半導体であり、炭化珪素（ＳｉＣ）やダイヤモンド（Ｃ）等のワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。また、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２は直列に接続されている。より詳しくは、スイッチング素子Ｑ１のソース電極Ｓとスイッチング素子Ｑ２のドレイン電極Ｄが接続されている。また、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２には負荷回路（図示省略）が接続されており、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、交互にオンオフすることにより、負荷の駆動を行う。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ユニポーラ型でもよく、バイポーラ型でもよい。
【００１２】
駆動回路１は、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態からオン状態に駆動するための駆動素子であるＮＰＮ型のトランジスタＴ１と、スイッチング素子Ｑ１をオン状態からオフ状態に駆動するための駆動素子であるＰＮＰ型のトランジスタＴ２とからなるプッシュプル回路と、ダイオードＤ１と、ダイオードＤ２と、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２と、駆動電源Ｅ１と、駆動電源Ｅ２と、トランジスタＴ１，Ｔ２を駆動するための駆動信号を供給する信号発生器１０と、トランジスタＴ３と、電圧可変電源Ｅ３から構成される。
【００１３】
次に、駆動回路１の各構成と、スイッチング素子Ｑ１と、制御装置２０との接続関係を説明する。
駆動電源Ｅ１の正極側は、トランジスタＴ１のコレクタＣに接続されている。トランジスタＴ１のエミッタＥは、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１を介してスイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに接続されている。また、トランジスタＴ１のエミッタＥは、トランジスタＴ２のエミッタＥと接続されている。トランジスタＴ２のエミッタＥは、ダイオードＤ２及び抵抗Ｒ２を介してスイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに接続されている。トランジスタＴ３のエミッタＥは、スイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに接続され、トランジスタＴ３のコレクタＣは、電圧可変電源Ｅ３の負極側に接続され、トランジスタＴ３のベースＢは、制御装置２０に接続されている。すなわち、トランジスタＴ３と電圧可変電源Ｅ３は、スイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに対して直列に接続されている。また、制御装置２０は、スイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄ及びソース電極Ｓに接続されている。トランジスタＴ１のベースＢとトランジスタＴ２のベースＢは、信号発生器１０に接続されている。また、駆動電源Ｅ１の負極側、駆動電源Ｅ２の正極側、電圧可変電源Ｅ３の正極側、及びスイッチング素子Ｑ１のソース電極Ｓは、信号発生器１０に接続されている。なお、制御装置２０と電圧可変電源Ｅ３は、信号線によって接続されている。
【００１４】
制御装置２０は、電圧センサや電流センサを備えており、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１やドレイン電極Ｄを流れる電流を検出することができる。また、制御装置２０は、トランジスタＴ３のベースＢに駆動信号を出力して、トランジスタＴ３のオンオフ動作を切り替えることができる。また、制御装置２０は、電圧可変電源Ｅ３から出力される電圧を高くしたり低くしたりすることができる。
【００１５】
駆動回路２は、スイッチング素子Ｑ２をオフ状態からオン状態に駆動するための駆動素子であるＮＰＮ型のトランジスタＴ４と、スイッチング素子Ｑ２をオン状態からオフ状態に駆動するための駆動素子であるＰＮＰ型のトランジスタＴ５とからなるプッシュプル回路と、ダイオードＤ３と、ダイオードＤ４と、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４と、駆動電源Ｅ４と、駆動電源Ｅ５と、トランジスタＴ４，Ｔ５を駆動するための駆動信号を供給する信号発生器１１と、トランジスタＴ６と、電圧可変電源Ｅ６から構成される。
【００１６】
次に、駆動回路２の各構成と、スイッチング素子Ｑ２と、制御装置２１との接続関係を説明する。
駆動電源Ｅ４の正極側は、トランジスタＴ４のコレクタＣに接続されている。トランジスタＴ４のエミッタＥは、ダイオードＤ３及び抵抗Ｒ３を介してスイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇに接続されている。また、トランジスタＴ４のエミッタＥは、トランジスタＴ５のエミッタＥと接続されている。トランジスタＴ５のエミッタＥは、ダイオードＤ４及び抵抗Ｒ４を介してスイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇに接続されている。トランジスタＴ６のエミッタＥは、スイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇに接続され、トランジスタＴ６のコレクタＣは、電圧可変電源Ｅ６の負極側に接続され、トランジスタＴ６のベースＢは、制御装置２１に接続されている。すなわち、トランジスタＴ６と電圧可変電源Ｅ６は、スイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇに対して直列に接続されている。また、制御装置２１は、スイッチング素子Ｑ２のドレイン電極Ｄ及びソース電極Ｓに接続されている。トランジスタＴ４のベースＢとトランジスタＴ５のベースＢは、信号発生器１１に接続されている。また、駆動電源Ｅ４の負極側、駆動電源Ｅ５の正極側、電圧可変電源Ｅ６の正極側、及びスイッチング素子Ｑ２のソース電極Ｓは、信号発生器１１に接続されている。なお、制御装置２１と電圧可変電源Ｅ６は、信号線によって接続されている。
【００１７】
制御装置２１は、電圧センサや電流センサを備えており、スイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２やドレイン電極Ｄを流れる電流を検出することができる。また、制御装置２１は、トランジスタＴ６のベースＢに駆動信号を出力して、トランジスタＴ６のオンオフ動作を切り替えることができる。また、制御装置２１は、電圧可変電源Ｅ６から出力される電圧を高くしたり低くしたりすることができる。
【００１８】
なお、制御装置２０，２１は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成される。
【００１９】
駆動電源Ｅ１及び駆動電源Ｅ４は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオンにするために、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電極Ｇに対して閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２より高い電圧Ｖｇ１を印加する電源である。また、駆動電源Ｅ２及び駆動電源Ｅ５は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオフにするために、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のゲート電極Ｇに対して閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２より低い電圧Ｖｇ２を印加する電源である。なお、駆動電源Ｅ２及び駆動電源Ｅ５が印加する電圧は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の閾値電圧Ｖｔｈ１，Ｖｔｈ２より低い電圧であれば、正負のどちらの電圧でもよい。
【００２０】
トランジスタＴ１〜Ｔ６は、炭化珪素（ＳｉＣ）やダイヤモンド（Ｃ）等のワイドバンドギャップ半導体を用いることができる。また、トランジスタＴ１〜Ｔ６は、バイポーラトランジスタとして説明するが、同様の動作が可能であるユニポーラトランジスタを用いてもよい。
【００２１】
次に、図２のタイミングチャートを参照して第１実施形態に係わる駆動回路システムの動作を説明する。
【００２２】
時刻ｔ１において、信号発生器１０からの駆動信号がオフに切り替わると、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１が、電圧Ｖｇ１から電圧Ｖｇ２に下がり、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態になる。
【００２３】
時刻ｔ２において、信号発生器１１からの駆動信号がオンに切り替わると、トランジスタＴ４がオン、トランジスタＴ５がオフとなり、駆動電源Ｅ４、トランジスタＴ４、ダイオードＤ３、抵抗Ｒ３を介して、スイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇに電流が流れる。
【００２４】
時刻ｔ３において、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２が電圧Ｖｇ２から電圧Ｖｇ１に上昇する。これにより、スイッチング素子Ｑ２がオン状態になる。
【００２５】
スイッチング素子Ｑ２がオン状態になると、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２の接点の電圧が上昇する。これにより、時刻ｔ４において、オフ状態のスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１がローレベルからハイレベルに向けて上昇する。
【００２６】
ここで、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇による影響を説明する。スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間には寄生容量（以下、ゲート−ソース間容量という）が存在している。スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１が上昇すると、この電圧変化に伴い、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間容量に電流が流れる。これにより、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１が上昇する。そして、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１が閾値電圧Ｖｔｈ１を超えると、スイッチング素子Ｑ１が誤ターンオンすることになる。さらに、スイッチング素子Ｑ２からスイッチング素子Ｑ１に大きな貫通電流が流れ、スイッチング素子Ｑ１が破壊されるおそれがある。
【００２７】
そこで、制御装置２０は、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇を検出した場合、トランジスタＴ３をオンするための駆動信号を出力する。ここで、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇を検出するとは、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量が所定値以上であることを検出することを意味する。この所定値については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。また、制御装置２０は、電圧可変電源Ｅ３の出力電圧が、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３になるように制御する。これにより、トランジスタＴ３はオン状態になり、トランジスタＴ３がオン状態になった瞬間にのみスイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに電圧Ｖｇ３が印加される。これにより、時刻ｔ４において、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１は、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３に下がる。これにより、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の上昇は抑制され、スイッチング素子Ｑ１の誤ターンオンが抑制される。
【００２８】
時刻ｔ５において、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１がハイレベルになり、電圧の上昇が止まる。制御装置２０は、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇が停止したことを検出すると、トランジスタＴ３をオフするための駆動信号を出力する。これにより、トランジスタＴ３はオフ状態になる。
【００２９】
時刻ｔ６において、信号発生器１１からの駆動信号がオフに切り替わると、トランジスタＴ４がオフ、トランジスタＴ５がオンとなり、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間容量に蓄えられた電荷が放電され、抵抗Ｒ４、ダイオードＤ４を介して、トランジスタＴ５に電流が流れる。
【００３０】
時刻ｔ７において、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２が、電圧Ｖｇ１から電圧Ｖｇ２に下がると、スイッチング素子Ｑ２はオフ状態になる。これにより、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２の接点の電圧が降下するため、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１がハイレベルからローレベルに向けて降下し始める。
【００３１】
時刻ｔ８において、信号発生器１０からの駆動信号がオンに切り替わると、トランジスタＴ１がオン、トランジスタＴ２がオフとなり、駆動電源Ｅ１、トランジスタＴ１、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ１を介して、スイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに電流が流れる。そして、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１が、電圧Ｖｇ２から電圧Ｖｇ１に上昇し、スイッチング素子Ｑ１がオン状態になる。
【００３２】
スイッチング素子Ｑ１がオン状態になると、スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２の接点の電圧が上昇する。これにより、オフ状態のスイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２が上昇し、この電圧変化に伴い、スイッチング素子Ｑ２のドレイン−ゲート間容量を介してゲート−ソース間容量に電流が流れる。これにより、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２が上昇する。そして、ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２が閾値電圧Ｖｔｈ２を超えると、スイッチング素子Ｑ２が誤ターンオンすることになる。さらに、スイッチング素子Ｑ１からスイッチング素子Ｑ２に大きな貫通電流が流れ、スイッチング素子Ｑ２が破壊されるおそれがある。
【００３３】
そこで、制御装置２１は、スイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の上昇を検出した場合、トランジスタＴ６をオンするための駆動信号を出力する。ここで、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の上昇を検出するとは、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の時間変化量が所定値以上であることを検出することを意味する。この所定値については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。また、制御装置２１は、電圧可変電源Ｅ６の出力電圧が、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３になるように制御する。これにより、トランジスタＴ６はオン状態になり、トランジスタＴ６がオン状態になった瞬間にのみスイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇに電圧Ｖｇ３が印加される。これにより、時刻ｔ９において、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２は、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３に下がる。これにより、スイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の上昇は抑制され、スイッチング素子Ｑ２の誤ターンオンが抑制される。
【００３４】
また、制御装置２０は、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に検出したスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整することができる。例えば、制御装置２０は、検出したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。これにより、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の電圧変化に対するゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の電圧変化の過渡応答が良好となる。
【００３５】
以上説明したように、第１実施形態の駆動回路システムは、オフ状態のスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１を検出し、検出したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量に応じて、トランジスタＴ３をオン状態に駆動して、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３をスイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに印加する。これにより、駆動回路システムは、スイッチング素子Ｑ２がオン状態になった際に発生するスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の上昇を抑制することができ、スイッチング素子Ｑ１の誤ターンオンを抑制することができる。
【００３６】
また、第１実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整することができる。
【００３７】
具体的には、第１実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。これにより、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の電圧変化に対するゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の電圧変化の過渡応答が良好となる。
【００３８】
また、スイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄの電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した電流値または電流値の時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整してもよい。
【００３９】
例えば、第１実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄの電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。
【００４０】
［第２の実施形態］
次に、図３を参照して、第２実施形態に係わる駆動回路システムについて説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、制御装置２０が、スイッチング素子Ｑ２のゲート電極Ｇとソース電極Ｓにさらに接続されること、及び制御装置２１が、スイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇにさらに接続されることである。これにより、制御装置２０は、スイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２、及びゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２を検出することができる。また、制御装置２１は、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１を検出することができる。
【００４１】
次に、図４のタイミングチャートを参照して第２実施形態に係わる駆動回路システムの動作を説明する。時刻ｔ１，ｔ３，ｔ５，ｔ７，ｔ８，及びｔ９の動作については第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００４２】
時刻ｔ３において、制御装置２０は、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の時間変化量を検出すると、時刻ｔ３の後に発生するスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測する。時刻ｔ３の後に発生するスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。そして、制御装置２０は、予測したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量が所定値以上であると判断した場合、時刻ｔ３から時刻ｔ５の間の時刻ｔ１０において、トランジスタＴ３をオンするための駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに電圧Ｖｇ３を印加する。これにより、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１は、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３に下がる。これにより、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の上昇は抑制され、スイッチング素子Ｑ１の誤ターンオンが抑制される。
【００４３】
また、制御装置２０は、検出したスイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整することができる。例えば、制御装置２０は、検出したゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。これにより、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の電圧変化に対するスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の電圧変化の過渡応答が良好となる。
【００４４】
以上説明したように、第２実施形態の駆動回路システムは、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の時間変化量を検出し、検出したゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２から、スイッチング素子Ｑ２がオン状態になった際に発生する、オフ状態のスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測し、この予測に基づいてトランジスタＴ３をオン状態に駆動して、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３をスイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに印加する。これにより、駆動回路システムは、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の上昇を抑制することができ、スイッチング素子Ｑ１の誤ターンオンを抑制することができる。
【００４５】
また、第２実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整することができる。
【００４６】
具体的には、第２実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。これにより、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の電圧変化に対するスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の電圧変化の過渡応答が良好となる。
【００４７】
なお、第２実施形態では、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の時間変化量からスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測したが、スイッチング素子Ｑ２のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ２の代わりに、スイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の時間変化量を検出し、検出したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の時間変化量からスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測してもよい。
【００４８】
また、検出したスイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の時間変化量からスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測する場合、検出したスイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の電圧値または時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整してもよい。
【００４９】
具体的には、第２実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ２のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ２の電圧値または時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。
【００５０】
また、スイッチング素子Ｑ２のドレイン電極Ｄの電流値または電流値の時間変化量を検出し、検出した電流値または電流値の時間変化量に応じて、電圧可変電源Ｅ３の出力である電圧Ｖｇ３を調整してもよい。
【００５１】
例えば、第２実施形態の駆動回路システムは、検出したスイッチング素子Ｑ２のドレイン電極Ｄの電流値または電流値の時間変化量が大きいほど、電圧Ｖｇ３が低くなるように調整することができる。
【００５２】
なお、制御装置２１をスイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄに接続して、制御装置２１がスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１を検出したり、スイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄの電流を検出したりするようにしてもよい。また、制御装置２０をスイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄに接続して、制御装置２０がスイッチング素子Ｑ１のドレイン電極Ｄの電流を検出するようにしてもよい。
【００５３】
［第３の実施形態］
次に、図５を参照して、第３実施形態に係わる駆動回路システムについて説明する。第３実施形態が第１実施形態と異なるのは、制御装置２０が、信号発生器１１にさらに接続されること、及び制御装置２１が、信号発生器１０にさらに接続されることである。これにより、制御装置２０は、信号発生器１１からの駆動信号を受信することができる。また、制御装置２１は、信号発生器１０からの駆動信号を受信することができる。
【００５４】
次に、図６のタイミングチャートを参照して第３実施形態に係わる駆動回路システムの動作を説明する。時刻ｔ１，ｔ２，ｔ５，ｔ６，及びｔ８の動作については第１実施形態と同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００５５】
時刻ｔ２において、制御装置２０は、信号発生器１１からの駆動信号（オン）を受信すると、時刻ｔ２の後に発生するスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測する。時刻ｔ２の後に発生するスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量については、予め実験やシミュレーションから求めることができる。そして、制御装置２０は、予測したドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量が所定値以上であると判断した場合、時刻ｔ２から時刻ｔ５の間の時刻ｔ１１において、トランジスタＴ３をオンするための駆動信号を出力し、スイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに電圧Ｖｇ３を印加する。これにより、スイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１は、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３に下がる。これにより、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するスイッチング素子Ｑ１のゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の上昇は抑制され、スイッチング素子Ｑ１の誤ターンオンが抑制される。
【００５６】
以上説明したように、第３実施形態の駆動回路システムは、受信した信号発生器１１の駆動信号（オン）から、スイッチング素子Ｑ２がオン状態になった際に発生する、オフ状態のスイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の時間変化量を予測し、この予測に基づいてトランジスタＴ３をオン状態に駆動して、電圧Ｖｇ２より低い電圧Ｖｇ３をスイッチング素子Ｑ１のゲート電極Ｇに印加する。これにより、駆動回路システムは、スイッチング素子Ｑ１のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ１の上昇に起因するスイッチング素子Ｑ１ゲート−ソース間電圧Ｖｇｓ１の上昇を抑制することができ、スイッチング素子Ｑ１の誤ターンオンを抑制することができる。
【００５７】
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００５８】
１，２  駆動回路
１０，１１  信号発生器
２０，２１  制御装置
Ｑ１，Ｑ２  スイッチング素子
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６  トランジスタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４  抵抗
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  ダイオード
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４，Ｅ５  駆動電源
Ｅ３，Ｅ６  電圧可変電源
【図１】
2015220876.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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