(57)【要約】【課題】複数の並列結合したＩＧＢＴ（１４、１６、１８）を有する電気スイッチング装置（１０）を提供する。【解決手段】第１のゲート端子は、駆動回路から第１のインピーダンス回路を介して電圧信号を受け、第２のゲート端子は、駆動回路から第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受け、第２のコレクタ端子は、第１のコレクタ端子に電気的に結合される。第１及び第２のゲート端子が駆動回路からそれぞれ第１及び第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受けた時に、第１のゲート端子と第１のエミッタ端子との間の第１の電圧の大きさが第２のゲート端子と第２のエミッタ端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、第１のＩＧＢＴの第１のエミッタ端子から負荷に流れる第１の電流が第２のＩＧＢＴの第２のエミッタ端子から負荷に流れる第２の電流に実質的に等しくなる。【選択図】      図１
2007185089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧信号を発生する駆動回路（１２）と、
前記駆動回路（１２）から第１のインピーダンス回路（５０）を介して前記電圧信号を受ける第１のゲート端子（２０）、電源（６３）に電気的に結合された第１のコレクタ端子（２２）、及び第１のエミッタ端子（２４）を有する第１のＩＧＢＴ（１４）と、
前記駆動回路（１２）から第２のインピーダンス回路（５２）を介して前記電圧信号を受ける第２のゲート端子（２６）、前記第１のコレクタ端子（２２）に電気的に結合された第２のコレクタ端子（２８）、及び前記第１のエミッタ端子（２４）に電気的に結合された第２のエミッタ端子（３０）を有する第２のＩＧＢＴ（１６）と、
前記第１のＩＧＢＴ（１４）の第１のゲート端子（２０）とノード（６８）との間に電気的に結合された第１のレジスタ（５８）と、
前記第２のＩＧＢＴ（１６）の第２のゲート端子（２６）と前記ノード（６８）との間に電気的に結合された第２のレジスタ（６０）と、を含み、
前記第１及び第２のゲート端子（２０、２６）が前記駆動回路（１２）からそれぞれ前記第１及び第２のインピーダンス回路（５０、５２）を介して前記電圧信号を受けた時に、前記第１のゲート端子（２０）と前記第１のエミッタ端子（２４）との間の第１の電圧の大きさが前記第２のゲート端子（２６）と前記第２のエミッタ端子（３０）との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、前記第１のＩＧＢＴ（１４）の第１のエミッタ端子（２４）から負荷（６４）に流れる第１の電流が前記第２のＩＧＢＴ（１６）の第２のエミッタ端子（３０）から前記負荷（６４）に流れる第２の電流に実質的に等しくなるようにする、
電気スイッチング装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のレジスタ（５８、６０）が、０．０１〜１０オームの範囲の抵抗値を有する、請求項１記載の電気スイッチング装置。
【請求項３】
前記電圧信号が、１０〜１００，０００ヘルツの周波数を有する、請求項１記載の電気スイッチング装置。
【請求項４】
前記駆動回路（１２）から第３のインピーダンス回路（５４）を介して前記電圧信号を受ける第３のゲート端子（３２）、前記第２のコレクタ端子（２８）に電気的に結合された第３のコレクタ端子（３４）、及び前記第２のエミッタ端子（３０）に電気的に結合された第３のエミッタ端子（３６）を有する第３のＩＧＢＴ（１８）と、
前記第３のＩＧＢＴ（１８）の第３のゲート端子（３２）と前記ノード（６８）との間に電気的に結合された第３のレジスタ（６７）と、をさらに含み、
前記第１、第２及び第３のゲート端子（２０、２６、３２）が前記駆動回路（１２）からそれぞれ前記第１、第２及び第３のインピーダンス回路（５０、５２、５４）を介して前記電圧信号を受けた時に、前記第１のゲート端子（２０）と前記第１のエミッタ端子（２４）との間の第１の電圧の大きさが、前記第２のゲート端子（２６）と前記第２のエミッタ端子（３０）との間の第２の電圧及び前記第３のゲート端子（３２）と前記第３のエミッタ端子（３６）との間の第３の電圧の両方に実質的に等しくなるようにすることにより、前記第１のＩＧＢＴ（１４）の第１のエミッタ端子（２４）から前記負荷（６４）に流れる第１の電流が前記第２のＩＧＢＴ（１６）の第２のエミッタ端子（３０）から前記負荷（６４）に流れる第２の電流及び前記第３のＩＧＢＴ（１８）の第３のエミッタ端子（３６）から前記負荷（６４）に流れる第３の電流の両方に実質的に等しくなるようにする、
請求項１記載の電気スイッチング装置。
【請求項５】
スイッチング条件の間にそれぞれ前記第１のＩＧＢＴ（１４）及び第２のＩＧＢＴ（１６）によって利用される第１及び第２の電気エネルギー量が、互いに実質的に等しい、請求項１記載のスイッチング装置。
【請求項６】
電圧信号を発生する駆動回路（１２２）と、
前記駆動回路（１２２）から第１のインピーダンス回路（１６０）を介して前記電圧信号を受ける第１のゲート端子、負荷（１７４）に電気的に結合された第１のコレクタ端子、及び第１のエミッタ端子を有する第１のＩＧＢＴと、
前記駆動回路（１２２）から第２のインピーダンス回路（１６２）を介して前記電圧信号を受ける第２のゲート端子、前記第１のコレクタ端子に電気的に結合された第２のコレクタ端子、及び前記第１のエミッタ端子に電気的に結合された第２のエミッタ端子を有する第２のＩＧＢＴ（１６）と、
前記第１のＩＧＢＴ（１２４）の第１のゲート端子とノード（１７８）との間に電気的に結合された第１のレジスタ（１６６）と、
前記第２のＩＧＢＴの第２のゲート端子と前記ノード（１７８）との間に電気的に結合された第２のレジスタ（１６８）と、を含み、
前記第１及び第２のゲート端子が前記駆動回路（１２２）からそれぞれ前記第１及び第２のインピーダンス回路（１６０、１６２）を介して前記電圧信号を受けた時に、前記第１のゲート端子と前記第１のエミッタ端子との間の第１の電圧の大きさが前記第２のゲート端子と前記第２のエミッタ端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、前記第１のＩＧＢＴの第１のエミッタ端子から電源（１７２）に流れる第１の電流が前記第２のＩＧＢＴの第２のエミッタ端子から前記電源（１７２）に流れる第２の電流に実質的に等しくなるようにする、
電気スイッチング装置。
【請求項７】
電圧信号を発生する駆動回路（１２）と、
前記駆動回路（１２）から第１のインピーダンス回路（５０）を介して前記電圧信号を受ける第１のゲート端子、電源（６３）に電気的に結合された第１のソース端子、及び第１のドレーン端子を有する第１のＭＯＳＦＥＴと、
前記駆動回路（１２）から第２のインピーダンス回路（５２）を介して前記電圧信号を受ける第２のゲート端子、前記第１のソース端子に電気的に結合された第２のソース端子、及び前記第１のドレーン端子に電気的に結合された第２のドレーン端子を有する第２のＭＯＳＦＥＴと、
前記第１のＭＯＳＦＥＴの第１のゲート端子とノード（６８）との間に電気的に結合された第１のレジスタ（５８）と、
前記第２のＭＯＳＦＥＴの第２のゲート端子と前記ノード（６８）との間に電気的に結合された第２のレジスタ（６０）と、を含み、
前記第１及び第２のゲート端子が前記駆動回路（１２）からそれぞれ前記第１及び第２のインピーダンス回路（５０、５２）を介して前記電圧信号を受けた時に、前記第１のゲート端子と前記第１のドレーン端子との間の第１の電圧の大きさが前記第２のゲート端子と前記第２のドレーン端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、前記第１のＭＯＳＦＥＴの第１のドレーン端子から負荷（６４）に流れる第１の電流が前記第２のＭＯＳＦＥＴの第２のドレーン端子から前記負荷（６４）に流れる第２の電流に実質的に等しくなるようにする、
電気スイッチング装置。
【請求項８】
前記第１及び第２のレジスタ（５８、６０）が、０．０１〜１０オームの範囲の抵抗値を有する、請求項７記載の電気スイッチング装置。
【請求項９】
前記電圧信号が、１０〜１００，０００ヘルツの周波数を有する、請求項７記載の電気スイッチング装置。
【請求項１０】
前記駆動回路（１２）から第３のインピーダンス回路（５４）を介して前記電圧信号を受ける第３のゲート端子、前記第２のソース端子に電気的に結合された第３のコレクタ端子、及び第３のエミッタ端子を有する第３のＭＯＳＦＥＴと、
前記第３のＭＯＳＦＥＴの第３のゲート端子と前記ノード（６８）との間に電気的に結合された第３のレジスタ（６２）と、をさらに含み、
前記第１、第２及び第３のゲート端子が前記駆動回路（１２）からそれぞれ前記第１、第２及び第３のインピーダンス回路（５０、５２、５４）を介して前記電圧信号を受けた時に、前記第１のゲート端子と前記第１のドレーン端子との間の第１の電圧の大きさが前記第２のゲート端子と前記第２のドレーン端子との間の第２の電圧及び前記第３のゲート端子と前記第３のエミッタ端子との間の第３の電圧の両方に実質的に等しくなるようにすることにより、前記第１のＭＯＳＦＥＴの第１のドレーン端子から前記負荷（６４）に流れる第１の電流が前記第２のＭＯＳＦＥＴの第２のドレーン端子から前記負荷（６４）に流れる第２の電流及び前記第３のＭＯＳＦＥＴの第３のエミッタ端子から前記負荷（６４）に流れる第３の電流の両方に実質的に等しくなるようにする、
請求項７記載の電気スイッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気スイッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、負荷に対して所望の電流量を供給するために複数のトランジスタを利用する。しかしながら、電力変換装置についての問題点は、複数の並列結合したトランジスタの過渡作動条件（例えば、ターンオン又はターンオフ）の間に、複数のトランジスタのゲート電圧が互いに等しくないことである。その結果、複数のトランジスタの各トランジスタによって供給される電流が互いに等しくないことになる。トランジスタ間の電流のこの不均衡により、トランジスタの劣化が生じ、また電力変換装置の出力特性の低下が生じるおそれがある。
【特許文献１】米国特許第７，０２３，７０９号公報
【特許文献２】米国特許第７，０１９，９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の発明者たちは、複数の並列結合トランジスタから供給される電流を均衡させることができる改良型の電気スイッチング装置の必要性を認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
例示的な実施形態による電気スイッチング装置を提供する。本電気スイッチング装置は、電圧信号を発生する駆動回路を含む。本電気スイッチング装置はさらに、第１のゲート端子、第１のコレクタ端子及び第１のエミッタ端子を有する第１の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を含む。第１のゲート端子は、駆動回路から第１のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第１のコレクタ端子は、電源に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第２のゲート端子、第２のコレクタ端子及び第２のエミッタ端子を有する第２のＩＧＢＴを含む。第２のエミッタ端子は、第１のエミッタ端子に電気的に結合される。第２のゲート端子は、駆動回路から第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第２のコレクタ端子は、第１のコレクタ端子に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第１のＩＧＢＴの第１のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第１のレジスタを含む。本電気スイッチング装置はさらに、第２のＩＧＢＴの第２のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第２のレジスタを含む。第１及び第２のゲート端子が駆動回路からそれぞれ第１及び第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受けた時に、第１のゲート端子と第１のエミッタ端子との間の第１の電圧の大きさが第２のゲート端子と第２のエミッタ端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、第１のＩＧＢＴの第１のエミッタ端子から負荷に流れる第１の電流が第２のＩＧＢＴの第２のエミッタ端子から負荷に流れる第２の電流に実質的に等しくなる。
【０００５】
別の例示的な実施形態による電気スイッチング装置を提供する。本電気スイッチング装置は、電圧信号を発生する駆動回路を含む。本電気スイッチング装置はさらに、第１のゲート端子、第１のコレクタ端子及び第１のエミッタ端子を有する第１のＩＧＢＴを含む。第１のゲート端子は、駆動回路から第１のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第１のコレクタ端子は、負荷に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第２のゲート端子、第２のコレクタ端子及び第２のエミッタ端子を有する第２のＩＧＢＴを含む。第２のエミッタ端子は、第１のエミッタ端子に電気的に結合される。第２のゲート端子は、駆動回路から第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第２のコレクタ端子は、第１のコレクタ端子に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第１のＩＧＢＴの第１のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第１のレジスタを含む。本電気スイッチング装置はさらに、第２のＩＧＢＴの第２のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第２のレジスタを含む。第１及び第２のゲート端子が駆動回路からそれぞれ第１及び第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受けた時に、第１のゲート端子と第１のエミッタ端子との間の第１の電圧の大きさが第２のゲート端子と第２のエミッタ端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、第１のＩＧＢＴの第１のエミッタ端子から電源に流れる第１の電流が第２のＩＧＢＴの第２のエミッタ端子から電源に流れる第２の電流に実質的に等しくなる。
【０００６】
別の例示的な実施形態による電気スイッチング装置を提供する。本電気スイッチング装置は、電圧信号を発生する駆動回路を含む。本電気スイッチング装置はさらに、第１のゲート端子、第１のソース端子及び第１のドレーン端子を有する第１の金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を含む。第１のゲート端子は、駆動回路から第１のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第１のソース端子は、電源に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第２のゲート端子、第２のソース端子及び第２のドレーン端子を有する第２のＭＯＳＦＥＴを含む。第２のドレーン端子は、第１のドレーン端子に電気的に結合される。第２のゲート端子は、駆動回路から第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第２のソース端子は、第１のソース端子に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第１のＭＯＳＦＥＴの第１のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第１のレジスタを含む。本電気スイッチング装置はさらに、第２のＭＯＳＦＥＴの第２のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第２のレジスタを含む。第１及び第２のゲート端子が駆動回路からそれぞれ第１及び第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受けた時に、第１のゲート端子と第１のドレーン端子との間の第１の電圧の大きさが第２のゲート端子と第２のドレーン端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、第１のＭＯＳＦＥＴの第１のドレーン端子から負荷に流れる第１の電流が第２のＭＯＳＦＥＴの第２のドレーン端子から負荷に流れる第２の電流に実質的に等しくなる。
【０００７】
別の例示的な実施形態による電気スイッチング装置を提供する。本電気スイッチング装置は、電圧信号を発生する駆動回路を含む。本電気スイッチング装置はさらに、第１のゲート端子、第１のソース端子及び第１のドレーン端子を有する第1のＭＯＳＦＥＴを含む。第１のゲート端子は、駆動回路から第１のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第１のソース端子は、負荷に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第２のゲート端子、第２のソース端子及び第２のドレーン端子を有する第２のＭＯＳＦＥＴを含む。第２のドレーン端子は、第１のドレーン端子に電気的に結合される。第２のゲート端子は、駆動回路から第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受ける。第２のソース端子は、第１のソース端子に電気的に結合される。本電気スイッチング装置はさらに、第１のＭＯＳＦＥＴの第１のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第１のレジスタを含む。本電気スイッチング装置はさらに、第２のＭＯＳＦＥＴの第２のゲート端子とノードとの間に電気的に結合された第２のレジスタを含む。第１及び第２のゲート端子が駆動回路からそれぞれ第１及び第２のインピーダンス回路を介して電圧信号を受けた時に、第１のゲート端子と第１のドレーン端子との間の第１の電圧の大きさが第２のゲート端子と第２のドレーン端子との間の第２の電圧に実質的に等しくなるようにすることにより、第１のＭＯＳＦＥＴの第１のドレーン端子から電源に流れる第１の電流が第２のＭＯＳＦＥＴの第２のドレーン端子から電源に流れる第２の電流に実質的に等しくなる。
【０００８】
この実施形態によるその他の装置は、以下の図面及び詳細な説明を精査することにより当業者には明らかになるか又は既に明らである。全てのそのような付加的なシステム及び方法は、本発明の技術的範囲内にあり、提出した特許請求の範囲によって保護されることを意図している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１を参照すると、例示的な実施形態による、電気的に均衡した電流を負荷６４に供給するための電気スイッチング装置１０を示している。本電気スイッチング装置１０は、ゲート駆動回路１２と、ＩＧＢＴ１４、１６、１８と、インピーダンス回路５０、５２、５４と、レジスタ５８、６０、６２と、電源６３とを含む。
【００１０】
ゲート駆動回路１２は、ＩＧＢＴ１４、１６、１８をターンオンさせるための正の電圧を有する電圧信号を発生する。具体的には、ゲート駆動回路１２は、電圧信号をノード６６において発生してＩＧＢＴ１４、１６、１８をターンオンさせて、ＩＧＢＴ１４、１６、１８がそれぞれ電流（Ｉ１）、（Ｉ２）、（Ｉ３）を負荷６４に供給するようにする。さらに、ゲート駆動回路１２は、電圧信号を除去してＩＧＢＴ１４、１６、１８をターンオフさせて、ＩＧＢＴ１４、１６、１８がそれぞれ電流（Ｉ１）、（Ｉ２）、（Ｉ３）を負荷６４に供給するのを中止するようにする。例示的な実施形態では、電圧信号は、例えば１０〜１００，０００ヘルツの周波数範囲の所定の周波数で繰り返し発生される。
【００１１】
ＩＧＢＴ１４、１６、１８は、それぞれ電流（Ｉ１）、（Ｉ２）、（Ｉ３）を負荷６４に供給するように構成される。ＩＧＢＴ１４、１６、１８は、ノード７６及び７８間に電気的に並列に結合される。
【００１２】
ＩＧＢＴ１４は、ゲート端子２０、コレクタ端子２２及びエミッタ端子２４を含む。ゲート端子２０は、ノード７０に電気的に結合される。コレクタ端子２２は、ノード７８に電気的に結合され、ノード７８はさらに、電源６３に電気的に結合される。ゲート駆動回路１２が正の電圧を有する電圧信号をノード６６において発生した時に、電圧信号の一部分は、レジスタ５０を通ってゲート端子２０に伝搬してＩＧＢＴ１４をターンオンさせる。また、ゲート駆動回路１２が電圧信号をノード６６において発生しない時には、ＩＧＢＴ１４はターンオフされる。
【００１３】
ＩＧＢＴ１６は、ゲート端子２６、コレクタ端子２８及びエミッタ端子３０を含む。ゲート端子２６は、ノード７２に電気的に結合される。コレクタ端子２８は、ノード７８に電気的に結合され、ノード７８はさらに、電源６３に電気的に結合される。ゲート駆動回路１２が正の電圧を有する電圧信号をノード６６において発生した時に、電圧信号の一部分は、レジスタ５２を通ってゲート端子２６に伝搬してＩＧＢＴ１６をターンオンさせる。また、ゲート駆動回路１２が電圧信号をノード６６において発生しない時には、ＩＧＢＴ１６はターンオフされる。
【００１４】
ＩＧＢＴ１８は、ゲート端子３２、コレクタ端子３４及びエミッタ端子３６を含む。ゲート端子３２は、ノード７４に電気的に結合される。コレクタ端子３４は、ノード７８に電気的に結合され、ノード７８はさらに、電源６３に電気的に結合される。ゲート駆動回路１２が正の電圧を有する電圧信号をノード６６において発生した時に、電圧信号の一部分は、レジスタ５４を通ってゲート端子３２に伝搬してＩＧＢＴ１８をターンオンさせる。また、ゲート駆動回路１２が電圧信号をノード６６において発生しない時には、ＩＧＢＴ１８はターンオフされる。
【００１５】
レジスタ５８、６０、６２は、それぞれＩＧＢＴ１４、１６、１８のゲート端子２０、２６、３２の各々において実質的に等しい電圧（例えば、ゲート対エミッタ電圧）を維持するように構成される。具体的には、ゲート端子２０、２６、３２における電圧がそれぞれ実質的に等しい電圧（例えば、互いの２０％の範囲内）に維持される時に、それぞれＩＧＢＴ１４、１６、１８によって供給される電流（Ｉ１）、（Ｉ２）及び（Ｉ３）は、互いに実質的に等しい値を有する。さらに、スイッチング条件の間にＩＧＢＴ１４、１６、１８によって消費されたエネルギー量は、互いに実質的に等しい。図示するように、レジスタ５８は、ゲート端子２０とノード６８との間に電気的に結合される。レジスタ６０は、ゲート端子２６とノード６８との間に電気的に結合される。レジスタ６２は、ゲート端子３２とノード６８との間に電気的に結合される。レジスタ５８、６０、６２の各々は、０．０１〜１０オームの範囲の抵抗値を有することができる。
【００１６】
電源６３は、負荷６４に電流を供給するように構成される。電源６３は、ノード７８と負荷６４との間に電気的に結合される。負荷６４は、インピーダンスを有する１つ又はそれ以上の装置又は回路要素を含む。図示するように、負荷６４は、電源６３とノード７６との間に電気的に結合される。
【００１７】
図２〜図５を参照して、本電気スイッチング装置１０によって発生した信号の例示的な信号図式を説明する。信号図式８４、８６、８８は、ＩＧＢＴが時間Ｔ１から時間Ｔ２までの時間間隔にわたって「オン」動作状態から「オフ」動作状態に遷移している時のＩＧＢＴ１４、１６、１８のゲート対エミッタ電圧に相当する。図示するように、信号図式８４、８６、８８は、実質的に同じ大きさを有し、このことは、ＩＧＢＴ１４、１６、１８のゲート対エミッタ電圧が時間間隔にわたって互いに実質的に等しいことを示している。
【００１８】
信号図式１０２、１０４、１０６は、ＩＧＢＴが時間Ｔ１からＴ２までの時間間隔にわたって「オン」動作状態から「オフ」動作状態に遷移している時のＩＧＢＴ１４、１６、１８のコレクタ対エミッタ電圧に相当する。図示するように、信号図式１０２、１０４、１０６は、実質的に同じ大きさを有し、このことは、ＩＧＢＴ１４、１６、１８のコレクタ対エミッタ電圧が時間間隔にわたって互いに実質的に等しいことを示している。
【００１９】
信号図式９０、９２、９４は、ＩＧＢＴが時間Ｔ１から時間Ｔ２までの時間間隔にわたって「オン」動作状態から「オフ」動作状態に遷移している時のそれぞれＩＧＢＴ１４、１６、１８によって供給されたそれぞれ電流（Ｉ１）、（Ｉ２）、（Ｉ３）に相当する。図示するように、信号図式９０、９２、９４は、実質的に同じ大きさを有し、このことは、電流（Ｉ１）、（Ｉ２）、（Ｉ３）が時間間隔にわたって互いに実質的に等しいことを示している。
【００２０】
信号図式９６、９８、１００は、ＩＧＢＴが時間Ｔ１から時間Ｔ２までの時間間隔にわたって「オン」動作状態から「オフ」動作状態に遷移している時のＩＧＢＴ１４、１６、１８のエネルギーレベルに相当する。図示するように、信号図式９６、９８、１００は、実質的に同じ大きさを有し、このことは、ＩＧＢＴによって利用されたエネルギーが時間間隔にわたって互いに実質的に等しいことを示している。
【００２１】
別の実施形態では、電気スイッチング装置１０のＩＧＢＴ１４、１６、１８は、それぞれ第１、第２及び第３のＭＯＳＦＥＴで置き換えることができる。具体的には、第１のＭＯＳＦＥＴのゲート端子は、ノード７０に電気的に結合されることになる。さらに、第１のＭＯＳＦＥＴのエミッタ端子は、ノード７６に電気的に結合されることになる。さらに、第１のＭＯＳＦＥＴのコレクタ端子は、ノード７８に電気的に結合されることになる。さらに、第２のＭＯＳＦＥＴのゲート端子は、ノード７２に電気的に結合されることになる。第２のＭＯＳＦＥＴのエミッタ端子は、ノード７６に電気的に結合されることになる。第２のＭＯＳＦＥＴのコレクタ端子は、ノード７８に電気的に結合されることになる。さらに、第３のＭＯＳＦＥＴのゲート端子は、ノード７４に電気的に結合されることになる。第３のＭＯＳＦＥＴのエミッタ端子は、ノード７６に電気的に結合されることになる。第３のＭＯＳＦＥＴのコレクタ端子は、ノード７８に電気的に結合されることになる。
【００２２】
図６を参照すると、別の例示的な実施形態による、均衡した電流を負荷１７４に供給するための電気スイッチング装置１２０を示している。本電気スイッチング装置１２０は、ゲート駆動回路１２２と、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）１２４、１２６、１２８と、インピーダンス回路１６０、１６２、１６４と、レジスタ１６６、１６８、１７０と、電源１７２とを含む。
【００２３】
ゲート駆動回路１２２は、ＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８をターンオンさせるための正の電圧を有する電圧信号を発生する。具体的には、ゲート駆動回路１２２は、正の電圧を有する電圧信号をノード１７６において発生してＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８をターンオンさせて、ＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８がそれぞれ電流（Ｉ４）、（Ｉ５）、（Ｉ６）を負荷１７４に供給するようにする。さらに、ゲート駆動回路１２２は、電圧信号をノード１７６において除去してＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８をターンオフさせて、ＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８がそれぞれ電流（Ｉ４）、（Ｉ５）、（Ｉ６）を負荷１７４に供給するのを中止するようにする。
【００２４】
ＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８は、それぞれ電流（Ｉ４）、（Ｉ５）、（Ｉ６）を負荷１７４に供給するように構成される。ＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８は、ノード１８６及び１８８間に電気的に並列に結合される。
【００２５】
ＭＯＳＦＥＴ１２４は、ゲート端子１３０、ソース端子１３２及びドレーン端子１３４を含む。ゲート端子１３０は、ノード１８０に電気的に結合される。ソース端子１３２は、ノード１８８に電気的に結合され、ノード１８８はさらに、負荷１７４に電気的に結合される。ドレーン端子１３４は、ノード１８６に電気的に結合される。ゲート駆動回路１２２が正の電圧を有する電圧信号をノード１７６において発生した時に、電圧信号の一部分は、レジスタ１６０を通ってゲート端子１３０に伝搬してＭＯＳＦＥＴ１２４をターンオンさせる。また、ゲート駆動回路１２２が電圧信号をノード１７６において発生しない時には、ＭＯＳＦＥＴ１２４はターンオフされる。
【００２６】
ＭＯＳＦＥＴ１２６は、ゲート端子１３６、ソース端子１３８及びドレーン端子１４０を含む。ゲート端子１３６は、ノード１８２に電気的に結合される。ソース端子１３８は、ノード１８８に電気的に結合され、ノード１８８はさらに、負荷１７４に電気的に結合される。ドレーン端子１４０は、ノード１８６に電気的に結合される。ゲート駆動回路１２２が正の電圧を有する電圧信号をノード１７６において発生した時に、電圧信号の一部分は、レジスタ１６２を通ってゲート端子１３６に伝搬してＭＯＳＦＥＴ１２６をターンオンさせる。また、ゲート駆動回路１２２が電圧信号をノード１７６において発生しない時には、ＭＯＳＦＥＴ１２６はターンオフされる。
【００２７】
ＭＯＳＦＥＴ１２８は、ゲート端子１４２、ソース端子１４４及びドレーン端子１４６を含む。ゲート端子１４２は、ノード１８４に電気的に結合される。ソース端子１４４は、ノード１８８に電気的に結合され、ノード１８８はさらに、負荷１７４に電気的に結合される。ドレーン端子１４６は、ノード１８６に電気的に結合される。ゲート駆動回路１２２が正の電圧を有する電圧信号をノード１７６において発生した時に、電圧信号の一部分は、レジスタ１６４を通ってゲート端子１４２に伝搬してＭＯＳＦＥＴ１２８をターンオンさせる。また、ゲート駆動回路１２２が電圧信号をノード１７６において発生しない時には、ＭＯＳＦＥＴ１２８はターンオフされる。
【００２８】
レジスタ１６６、１６８、１７０は、それぞれＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８のゲート端子１３０、１３６、１４２の各々において実質的に等しい電圧（例えば、ドレーン対ソース電圧）を維持するように構成される。具体的には、ゲート端子１３０、１３６、１４２における電圧がそれぞれ実質的に等しい電圧に維持される時に、それぞれＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８によって供給される電流（Ｉ４）、（Ｉ５）及び（Ｉ６）は、互いに実質的に等しい値を有する。さらに、スイッチング条件の間にＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８によって消費されたエネルギー量は、互いに実質的に等しい。図示するように、レジスタ１６６は、ゲート端子１３０とノード１７８との間に電気的に結合される。レジスタ１６８は、ゲート端子１３６とノード１７８との間に電気的に結合される。レジスタ１７０は、ゲート端子１４２とノード１７８との間に電気的に結合される。
【００２９】
電源１７２は、負荷１７４に電流を供給するように構成される。電源１７２は、負荷１７４とノード１８６との間に電気的に結合される。負荷１７４は、インピーダンスを有する１つ又はそれ以上の装置又は回路要素を含む。図示するように、負荷１７４は、電源１７２とノード１８８との間に電気的に結合される。
【００３０】
別の実施形態では、電気スイッチング装置１２０のＭＯＳＦＥＴ１２４、１２６、１２８は、それぞれ第１、第２及び第３のＩＧＢＴで置き換えることができる。具体的には、第１のＩＧＢＴのゲート端子は、ノード１８０に電気的に結合されることになる。第１のＩＧＢＴのドレーン端子は、ノード１８６に電気的に結合されることになる。第１のＩＧＢＴのソース端子は、ノード１８８に電気的に結合されることになる。さらに、第２のＩＧＢＴのゲート端子は、ノード１８２に電気的に結合されることになる。第２のＩＧＢＴのドレーン端子は、ノード１８６に電気的に結合されることになる。第２のＩＧＢＴのソース端子は、ノード１８８に電気的に結合されることになる。さらに、第３のＩＧＢＴのゲート端子は、ノード１８４に電気的に結合されることになる。第３のＩＧＢＴのドレーン端子は、ノード１８６に電気的に結合されることになる。第３のＩＧＢＴのソース端子は、ノード１８８に電気的に結合されることになる。
【００３１】
進歩性のある本電気スイッチング装置は、他のスイッチング装置に優る大きな利点をもたらす。具体的には、本電気スイッチング装置により、複数のＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴによって負荷に供給される電流を均衡させるという技術的効果が得られる。
【００３２】
本発明を例示的な実施形態に関して説明しているが、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、本発明の要素に対して様々な変更を加えることができまた本発明の要素を均等物で置き換えることができることは、当業者には明らかであろう。さらに、本発明の技術的範囲から逸脱することなく、特定の状況に適合するように本発明の教示に対して多くの修正を加えることができる。従って、本発明は本発明を実施するために開示した実施形態に限定されるものではなく、本発明は意図した特許請求の範囲に属する全ての実施形態を含むことを意図している。さらに、第１の、第２のなどの用語の使用は、何らの重要性の順序も示すものではなく、むしろ用語第１の、第２のなどは、１つの要素を他の要素から区別するために使用している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】例示的な実施形態による電気スイッチング装置を示す図。
【図２】図１の電気スイッチング装置のスイッチング条件の間にそれぞれ第１、第２及び第３のＩＧＢＴのゲート端子に加えられた第１、第２及び第３の電圧信号を示す図。
【図３】図１の電気スイッチング装置のスイッチング条件の間にそれぞれ第１、第２及び第３のＩＧＢＴを通って流れる第１、第２及び第３の電流を示す図。
【図４】図１の電気スイッチング装置のスイッチング条件の間にそれぞれ第１、第２及び第３のＩＧＢＴに関連する第１、第２及び第３のエネルギーレベルを示す図。
【図５】図１の電気スイッチング装置のスイッチング条件の間にそれぞれ第１、第２及び第３のＩＧＢＴに関連する第１、第２及び第３のコレクタ対エミッタ電圧を示す図。
【図６】別の例示的な実施形態による電気スイッチング装置を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  電気スイッチング装置
１２  ゲート駆動回路
１４、１６、１８  ＩＧＢＴ
２０、２６、３２  ゲート端子
２２、２８、３４  コレクタ端子
２４、３０、３６  エミッタ端子
５０、５２、５４  インピーダンス回路
５８、６０、６２  レジスタ
６３  電源
６４  負荷
６６、６８、７０、７２、７４、７６、７８  ノード
Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３  電流
【図１】
2007185089.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】
2007185089.tif 000008
【外国語明細書】
2007185089000001.pdf