(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源の正負極間に接続されたアームを構成する、互いに並列接続された複数の半導体スイッチと、
各前記アームの複数の前記半導体スイッチを同時にオンの状態又はオフの状態とする駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記半導体スイッチの短絡を検出すると共に短絡した前記半導体スイッチをオフの状態とする手段を有し、
前記駆動回路と、前記半導体スイッチの制御信号入力端子及び電流出力端子と、の間の信号線には、スイッチ間電流抑制部が電気的に接続されて設けられ、
前記スイッチ間電流抑制部は、対向する互いに逆巻きのコイルを有し、複数の前記半導体スイッチの前記電流出力端子間に流れるスイッチ間電流を用いて、前記駆動回路により前記半導体スイッチをオフの状態とすることを促進させることを特徴とする半導体電力変換装置。
【請求項２】
前記対向する互いに逆巻きのコイルうちの一方のコイルは、前記駆動回路と前記半導体スイッチの前記電流出力端子との間の信号線に電気的に接続され、
前記対向する互いに逆巻きのコイルうちの他方のコイルは、前記駆動回路と前記半導体スイッチの前記制御信号入力端子との間の信号線に電気的に接続され、
前記他方のコイルの巻数は、前記一方のコイルの巻数と同等、もしくは、前記一方のコイルの巻数よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体スイッチの個体のばらつきにより発生する、半導体スイッチのターンオフの遅れにより生ずる破壊から、半導体スイッチを保護する機能を備えた半導体電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、並列接続された複数の半導体スイッチを備える半導体電力変換装置において、半導体スイッチのターンオン時に半導体スイッチを保護する回路を有する構成が知られている（例えば、特許文献１）。並列接続されたＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のエミッタ補助端子に、同じ巻数の２つの巻線を有する変成器が電気的に接続されている。並列接続されたＩＧＢＴの特性の違いにより、ターンオン時にエミッタ補助端子に電流が流れることを、２つの巻線のインピーダンスにより抑制する。
【０００３】
また、並列接続された複数の半導体スイッチを備える半導体電力変換装置において、半導体スイッチの短絡故障に伴う半導体スイッチの破損を防止する回路を有する構成が知られている（例えば、特許文献２）。半導体スイッチを同時にターンオン又はターンオフさせるための駆動回路と、半導体スイッチのゲート（制御信号入力端子）及びエミッタ（電流出力端子）と、の間の信号線には、スイッチ間電流抑制部としての、コモンモード抑制素子がそれぞれ設けられている。コモンモード抑制素子は、対向するコイル同士がいわゆる順巻きで構成されたコモンモードコイル等により構成されている。
【０００４】
下アームの半導体スイッチが短絡故障した状態で上アームの半導体スイッチがオンの状態とされると、上下アームが短絡する。この際、コモンモード抑制素子の作用により、エミッタ間電流の通流が抑制され、電圧の偏りが抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４５６８３６号公報
【特許文献２】特開２０１５−０２９３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、エミッタの主電路のインダクタンスによるエミッタ電位上昇で、エミッタ補助線に流れ込む電流は、インダクタンスを入れることで抑制されるものの、複数のスイッチング素子における電流のばらつきは発生する。また、損失を低減しようとして、エミッタ主電路のインダクタンスを低下させると、複数のスイッチング素子の電流のばらつきが増加する。
【０００７】
また、並列接続された複数の半導体スイッチを備える半導体電力変換装置においては、半導体スイッチのターンオフ時に、半導体スイッチの個体のばらつきにより、半導体スイッチがオフの状態になるタイミングの遅れが発生する。これにより、電流の偏りが発生し、オフの状態になるタイミングが遅れた半導体スイッチに、既にオフの状態になった半導体スイッチにおいて流れなくなった電流が流れ、半導体スイッチが破壊される。
【０００８】
本発明は、複数の半導体スイッチのターンオフ時に、半導体スイッチにおいてオフの状態になるタイミングの遅れが発生した際に、タイミングの遅れが発生した半導体スイッチを早くオフの状態として、半導体スイッチが破壊されることを回避することを可能とする半導体電力変換装置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】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明は、直流電源の正負極間に接続されたアームを構成する、互いに並列接続された複数の半導体スイッチ（例えば、後述の半導体スイッチ３０）と、各前記アームの複数の前記半導体スイッチを同時にオンの状態又はオフの状態とする駆動回路（例えば、後述のゲート駆動回路１０）と、を備え、前記駆動回路は、前記半導体スイッチの短絡を検出すると共に短絡した前記半導体スイッチをオフの状態とする手段を有し、前記駆動回路と、前記半導体スイッチの制御信号入力端子及び電流出力端子と、の間の信号線（例えば、後述のエミッタ補助線３１１、３２１、３３１、３１２、３２２、３２３及び信号線３１３、３２３、３３３、３１４、３２４、３３４）には、スイッチ間電流抑制部（例えば、後述のスイッチ間電流抑制部２０）が電気的に接続されて設けられ、前記スイッチ間電流抑制部は、対向する互いに逆巻きのコイルを有し、複数の前記半導体スイッチの前記電流出力端子間に流れるスイッチ間電流を用いて、前記駆動回路により前記半導体スイッチをオフの状態とすることを促進させることを特徴とする半導体電力変換装置（例えば、後述の半導体電力変換装置１）を提供する。
【００１０】
本発明によれば、複数の半導体スイッチの個体のばらつきにより、いずれかの半導体スイッチにおいてオフの状態になるタイミングの遅れが発生した場合に、遅れが発生した半導体スイッチの制御信号入力端子に帰還をかけることができ、遅れが発生した半導体スイッチを、早くオフの状態とすることができる。このため、既にオフの状態になった半導体スイッチにおいて流れなくなった電流が、遅れが発生した半導体スイッチに偏って大電流が流れて、半導体スイッチが破壊されることを回避することが可能となる。また、ターンオフ時の電流偏差による電圧で、制御信号入力端子へ印加している電圧を絞る方向にスイッチ間電流抑制部の出力が働くため、電流偏差の発生を極めて小さく抑えることができる。
【００１１】
そして、前記対向する互いに逆巻きのコイルうちの一方のコイルは、前記駆動回路と前記半導体スイッチの前記電流出力端子との間の信号線（例えば、後述のエミッタ補助線３１１、３２１、３３１、３１２、３２２、３２３）に電気的に接続され、前記対向する互いに逆巻きのコイルうちの他方のコイルは、前記駆動回路と前記半導体スイッチの前記制御信号入力端子との間の信号線（例えば、後述の信号線３１３、３２３、３３３、３１４、３２４、３３４）に電気的に接続され、前記他方のコイルの巻数は、前記一方のコイルの巻数と同等、もしくは、前記一方のコイルの巻数よりも大きく設定されている。
【００１２】
このため、一方のコイルの巻数と他方のコイルの巻数との巻き数比に応じた電圧を他方のコイルに発生させることができる。即ち、電流出力端子の主電路のインダクタンスを減らして、電流出力端子に電気的に接続されているスイッチ間電流抑制部の電位が減少した場合であっても、制御信号入力端子側の電圧が大きくなるように一方のコイル、他方のコイルの巻き数比が調整されているため、制御信号入力端子側の信号線に加わる帰還電圧を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の半導体スイッチのターンオフ時に、半導体スイッチにおいてオフの状態になるタイミングの遅れが発生した際に、タイミングの遅れが発生した半導体スイッチを早くオフの状態として、半導体スイッチが破壊されることを回避することを可能とする半導体電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１における第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のターンオフ時の電流の流れを示す回路図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を示すグラフである。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１の第２半導体スイッチ３２のエミッタ補助線３２１における電流値を示すグラフである。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値を示すグラフである。
【図４Ａ】従来の半導体電力変換装置の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を示すグラフである。
【図４Ｂ】従来の半導体電力変換装置の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のエミッタ補助線３１１、３２１における電流値を示すグラフである。
【図４Ｃ】従来の半導体電力変換装置の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１を示す回路図である。
【００１６】
図１に示すように、半導体電力変換装置１は、ゲート駆動回路１０と、スイッチ間電流抑制部２０と、３つの半導体スイッチ３０と、を有している。ゲート駆動回路１０は、制御部（図示せず）を有している。制御部による制御により、半導体スイッチ３０のゲート端子に供給するゲート駆動電圧をエミッタ端子の電位に対して変化させることにより、３つの半導体スイッチ３０におけるオフの状態とオンの状態とを、同時に切換可能である。制御部による制御により、ゲート駆動回路１０は、半導体スイッチ３０の短絡を検出して半導体スイッチ３０をオフの状態とすることが可能である。
【００１７】
３つの半導体スイッチ３０は、第１半導体スイッチ３１と、第２半導体スイッチ３２と、第３半導体スイッチ３３と、を有しており、これらは、それぞれＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により構成されている。３つの半導体スイッチ３０は、半導体電力変換装置１においてアームを構成し、直流電源（図示せず）の正極Ｐと交流出力端子Ｕとの間において、互いに電気的に並列接続されている。具体的には、半導体スイッチ３０の各コレクタ端子は、信号線を介してそれぞれ直流電源（図示せず）の正極Ｐに電気的に接続されている。半導体スイッチ３０の各エミッタ端子は、信号線を介してそれぞれ交流出力端子Ｕに電気的に接続されている。また、半導体スイッチ３０の各エミッタ端子は、信号線により構成されるエミッタ補助線３１１、３２１、３３１、３１２、３２２、３２３を介してゲート駆動回路１０に電気的に接続されている。半導体スイッチ３０の各ゲート端子は、信号線３１３、３２３、３３３、３１４、３２４、３３４を介してそれぞれゲート駆動回路１０に電気的に接続されている。
【００１８】
各半導体スイッチ３１〜３３とゲート駆動回路１０との間には、スイッチ間電流抑制部２０としてのトランス（変成器）が設けられている。即ち、第１半導体スイッチ３１とゲート駆動回路１０との間には、第１トランス２１が設けられ、第２半導体スイッチ３２とゲート駆動回路１０との間には、第２トランス２２が設けられ、第３半導体スイッチ３３とゲート駆動回路１０との間には、第３トランス２３が設けられている。スイッチ間電流抑制部２０は、ゲート駆動回路１０により第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３をオフの状態とする制御の際に、３つの半導体スイッチ３０の電流出力端子としてのエミッタ端子からエミッタ補助線３１１、３２１、３３１に流れるスイッチ間電流を利用して、オフの状態になるタイミングの遅れが発生した第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のうちのいずれかについて、ゲート駆動回路１０により半導体スイッチ３０をオフさせる動作を促進させる。
【００１９】
具体的には、第１トランス２１〜第３トランス２３を構成するトランスは、一次側巻線（図１、図２中に示すＩ）及び二次側巻線（図１、図２中に示すＩＩ）の２つの巻線を有するコイルを備えている。一次側巻線の巻数と二次側巻線とは、互いに逆巻きの状態、即ち、一次側巻線の巻回方向に対して二次側巻線の巻回方向は、逆方向に巻かれた状態とされている。例えば、一次側巻線の軸心と二次側巻線の軸心とを平行の位置関係として配置させて、軸心方向における一端側から一次側巻線の軸心及び二次側巻線を見た場合に、一次側巻線が右巻で巻かれ、且つ、二次側巻線が左巻で巻かれているか、又は、一次側巻線が左巻で巻かれ、且つ二次側巻線が右巻で巻かれている。
【００２０】
また、二次側巻線の巻数は、一次側巻線の巻数と同等、もしくは、一次側巻線の巻数よりも大きく設定されている。一次側巻線と二次側巻線とは、互いに対向してトランス（トランス２１〜２３）を構成している。トランス２１、２２、２３の一次側巻線の一端部は、信号線により構成されるエミッタ補助線３１１、３２１、３３１を介して、各半導体スイッチ３１〜３３のエミッタ端子に電気的に接続されている。トランスの一次側巻線の他端部は、信号線により構成されるエミッタ補助線３１２、３２２、３３２を介して、ゲート駆動回路１０に電気的に接続されている。トランスの二次側巻線の一端部は、信号線３１４、３２４、３３４を介してゲート駆動回路１０に電気的に接続されている。トランスの二次側巻線の他端部は、信号線３１３、３２３、３３３を介して各半導体スイッチ３１〜３３のゲート端子に電気的に接続されている。
【００２１】
以下に、半導体スイッチ３０をオフの状態とする際の半導体電力変換装置１における作用について、図２〜図３Ｃに基づき説明する。
図２は、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１における第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のターンオフ時の電流の流れを示す回路図である。図３Ａは、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を示すグラフである。図３Ｂは、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１の第２半導体スイッチ３２のエミッタ補助線３２１における電流値を示すグラフである。図３Ｃは、本発明の一実施形態に係る半導体電力変換装置１の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値を示すグラフである。
【００２２】
先ず、図３Ａに示すように、時間Ｔ１において、ゲート駆動回路１０（図２参照）の制御部による制御により、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のそれぞれのゲート端子に、エミッタ端子に対して正の電圧の供給が開始され、全てオフの状態であった３つの半導体スイッチ３０がオンの状態に遷移させられる。これにより、図３Ｃに示すように、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のコレクタ端子における電流値が上昇する。
【００２３】
なお、図３Ａにおいては、説明の便宜上、第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のみについてのゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を図示している。図３Ａにおいては、第１半導体スイッチ３１のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を一点鎖線で図示し、第２半導体スイッチ３２のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を実線で図示している。同様に、図３Ｃにおいては、説明の便宜上、第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のみについてのコレクタ端子における電流値を図示している。図３Ｃにおいては、第１半導体スイッチ３１のコレクタ端子における電流値を一点鎖線で図示し、第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値を実線で図示している。
【００２４】
次に、時間Ｔ２において、ゲート駆動回路１０の制御部による制御により、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のそれぞれのゲート端子に供給されていた正の電圧の供給が停止され、全てオンの状態であった３つの半導体スイッチ３０がオフ状態へと遷移させられる。このとき、３つの半導体スイッチ３０の個体のばらつきにより、いずれかの半導体スイッチ３０において、オフの状態になるタイミングの遅れが発生する。ここでは、第２半導体スイッチ３２のみ、オフの状態になるタイミングの遅れが発生している。
【００２５】
これにより、第２半導体スイッチ３２よりも早くオフの状態となった第１半導体スイッチ３１及び第３半導体スイッチ３３に流れていた電流が、図２において矢印Ａで示すように、第２半導体スイッチ３２に流れ、第２半導体スイッチ３２のエミッタ端子の電位が上昇する。これにより図２において矢印Ｂで示すように、第２半導体スイッチ３２とゲート駆動回路１０との間に設けられている第２トランス２２の一次側巻線に、第２半導体スイッチ３２のエミッタ端子において上昇した電位が印可される。
【００２６】
すると、第２トランス２２の二次側巻線に、第２トランス２２における相互誘導により電圧が誘起される。このとき、第２トランス２２の二次側巻線は、第２トランス２２の一次側巻線に対して逆方向に巻かれているため、第２トランス２２の二次側巻線に誘起する電圧は、第２半導体スイッチ３２のゲート端子からゲート駆動回路１０への電流の流れを促進させる。即ち、第２半導体スイッチ３２をオフの状態へ早める方向に帰還電流が流れる。同様に、第１半導体スイッチ３１及び第３半導体スイッチ３３がオフ状態へ早く遷移するため電流が早めに絞られると、トランス２１，および２３は、ゲート端子からゲート駆動回路への電流の流れを阻止する方向に働き、素子のばらつきによるターンオフ電流のばらつきを抑えるように動作する。図３Ｂに示すように、時間Ｔ２においてエミッタ補助線３２１に大きな電流が流れることが回避される。そして、第２半導体スイッチ３２に大電流が流れることにより第２半導体スイッチ３２が破損することが抑えられる。また、図３Ｃに示すように、時間Ｔ２の直後における、第１半導体スイッチ３１、第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流の偏りは抑えられ、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のコレクタ端子において、ほぼ均等に電流が流れている。
【００２７】
上記構成による半導体電力変換装置１に対する比較例として、スイッチ間電流抑制部２０が設けられておらず、これ以外の構成は、上記構成による半導体電力変換装置１と同一の半導体電力変換装置（以下「従来の半導体電力変換装置」という）を用いた場合における、各部の電圧、電流の変化は、図４Ａ〜図４Ｃに示すとおりである。
図４Ａは、従来の半導体電力変換装置の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を示すグラフである。図４Ｂは、従来の半導体電力変換装置の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のエミッタ補助線３１１、３２１における電流値を示すグラフである。図４Ｃは、従来の半導体電力変換装置の第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値を示すグラフである。
【００２８】
先ず、図４Ａに示すように、時間Ｔ１において、ゲート駆動回路１０の制御部による制御により、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のそれぞれのゲート端子にエミッタ端子に対して正の電圧の供給が開始され、全てオフの状態であった３つの半導体スイッチ３０がオンの状態に遷移させられる。これにより、図４Ｃに示すように、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のコレクタ端子における電流値が上昇する。
【００２９】
なお、図４Ａにおいては、説明の便宜上、第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のみについてのゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を図示している。図４Ａにおいては、第１半導体スイッチ３１のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を一点鎖線で図示し、第２半導体スイッチ３２のゲート端子とエミッタ端子との間の電圧値を実線で図示している。同様に、図４Ｂにおいては、説明の便宜上、第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のみについてのエミッタ補助線３１１、３２１における電流値を図示している。図４Ｂにおいては、第１半導体スイッチ３１のエミッタ補助線３１１、３２１における電流値を一点鎖線で図示し、第２半導体スイッチ３２のエミッタ補助線３１１、３２１における電流値を実線で図示している。同様に、図４Ｃにおいては、説明の便宜上、第１半導体スイッチ３１及び第２半導体スイッチ３２のみについてのコレクタ端子における電流値を図示している。図４Ｃにおいては、第１半導体スイッチ３１のコレクタ端子における電流値を一点鎖線で図示し、第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値を実線で図示している。
【００３０】
次に、時間Ｔ２において、ゲート駆動回路１０の制御部による制御により、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３のそれぞれのゲート端子に対して供給されていた正の電圧の供給が停止され、全てオンの状態であった３つの半導体スイッチ３０がオフの状態に遷移させられる。このとき、前述と同様に、３つの半導体スイッチ３０の個体のばらつきにより、第２半導体スイッチ３２のみ、オフの状態になるタイミングの遅れが発生している。
【００３１】
これにより、第２半導体スイッチ３２よりも早くオフの状態となった第１半導体スイッチ３１及び第３半導体スイッチ３３に流れていた電流が、第２半導体スイッチ３２に流れ、図４Ｂに示すように、時間Ｔ２直後における第２半導体スイッチ３２のエミッタ端子の電位が上昇し、エミッタ補助線３２１における電流値が上昇する。そしてこの際、第２半導体スイッチ３２は、未だオフの状態となっていないため、引き続き、第１半導体スイッチ３１及び第３半導体スイッチ３３に流れていた電流が流れ続け、図４Ｃに示すように、第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流値が上昇する。また、図４Ｃに示すように、第１半導体スイッチ３１、第２半導体スイッチ３２のコレクタ端子における電流は、均等ではなく偏りが生じている。上述のように、第２半導体スイッチ３２に高い電流値の電流が流れるため、第２半導体スイッチ３２は破壊される。
【００３２】
本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、半導体電力変換装置１は、直流電源の正負極間に接続されたアームを構成する、互いに並列接続された複数の半導体スイッチ３０と、各アームの複数の半導体スイッチ３０を同時にオンの状態又はオフの状態とする駆動回路としてのゲート駆動回路１０と、を備える。ゲート駆動回路１０は、半導体スイッチ３０の短絡を検出すると共に短絡した半導体スイッチ３０をオフの状態とする手段を有する。ゲート駆動回路１０と、半導体スイッチ３０の制御信号入力端子としてのゲート端子、及び、電流出力端子としてのエミッタ端子と、の間のエミッタ補助線３１１、３２１、３３１、３１２、３２２、３２３及び信号線３１３、３２３、３３３、３１４、３２４、３３４には、スイッチ間電流抑制部２０が電気的に接続されて設けられている。スイッチ間電流抑制部２０は、対向する互いに逆巻きのコイルを有し、複数の半導体スイッチ３０の電流出力端子間に流れるスイッチ間電流を用いて、ゲート駆動回路１０により半導体スイッチ３０をオフの状態とすることを促進させる。
【００３３】
これにより、複数の半導体スイッチ３０（第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３）の個体のばらつきにより、いずれかの半導体スイッチ３０においてオフの状態になるタイミングの遅れが発生した場合に、遅れが発生した半導体スイッチ３０のゲート端子電圧に帰還をかけることができ、遅れが発生した半導体スイッチ３０を、早くオフの状態とすることができる。このため、既にオフの状態になった半導体スイッチ３０において流れなくなった電流が、遅れが発生した半導体スイッチ３０に偏って、当該遅れが発生した半導体スイッチ３０に大電流が流れて、半導体スイッチ３０が破壊されることを回避することが可能となる。また、ターンオフ時に僅かに発生する電流偏差による電圧で、ゲート電圧を絞る方向にトランスの出力が働くため、電流偏差の発生を極めて小さく抑えることができる。
【００３４】
そして、対向する互いに逆巻きのコイルうちの一方のコイルとしての一次側巻線は、ゲート駆動回路１０と半導体スイッチ３０の電流出力端子としてのエミッタ端子との間の信号線としてのエミッタ補助線３１１、３２１、３３１、３１２、３２２、３３２に電気的に接続されている。対向する互いに逆巻きのコイルうちの他方のコイルとしての二次側巻線は、ゲート駆動回路１０と半導体スイッチ３０の制御信号入力端子との間の信号線３１３、３２３、３３３、３１４、３２４、３３４に電気的に接続されている。二次側巻線の巻数は、一次側巻線の巻数と同等、もしくは、一次側巻線の巻数よりも大きく設定されている。
【００３５】
これにより、一次側巻線の巻数と二次側巻線の巻数との巻き数比に応じた電圧を二次側巻線に発生させることができる。即ち、エミッタ主電路のインダクタンスを減らして、トランスのエミッタ電位が減少した場合であっても、ゲート側の電圧が大きくなるようにトランスの巻き数比が調整されることにより、ゲート側の信号線３１４、３２４、３３４に加わる帰還電圧を増大させることができる。
【００３６】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
例えば、半導体電力変換装置を構成する各部材（部品）や、各部材の数は、本実施形態における半導体電力変換装置１を構成する各部材（部品）の数に限定されない。例えば、本実施形態では、第１半導体スイッチ３１〜第３半導体スイッチ３３の３つの半導体スイッチ３０を有していたが、これに限定されない。例えば、半導体電力変換装置は、２つ又は４つ以上の数の半導体スイッチを有していてもよい。この場合には、半導体スイッチの数と同数のトランスを、各半導体スイッチに対して一体一対応で電気的に接続すればよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…半導体電力変換装置
１０…ゲート駆動回路（駆動回路）
２０…スイッチ間電流抑制部
３０…半導体スイッチ
３１…第１半導体スイッチ
３２…第２半導体スイッチ
３３…第３半導体スイッチ
３１１、３２１、３３１、３１２、３２２、３２３…エミッタ補助線（信号線）
３１３、３２３、３３３、３１４、３２４、３３４…信号線
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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