(57)【要約】【課題】１つの電源のみで上アーム側スイッチング素子をオン、オフさせることができる上アーム側スイッチング素子駆動回路を提供する。【解決手段】上アーム側スイッチング素子３がオフでかつ下アーム側スイッチング素子４がオンであるときにゲート駆動用電源１１によって充電され、上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、上アーム側スイッチング素子のゲート端子に上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも高い電圧を印加させるための第１コンデンサＣ１と、上アーム側スイッチング素子がオンでかつ下アーム側スイッチング素子がオフであるときにゲート駆動用電源１１によって充電され、上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、上アーム側スイッチング素子のゲート端子に上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも低い電圧を印加させるための第２コンデンサＣ２とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノーマリーオン型の上アーム側スイッチング素子と、前記上アーム側スイッチング素子のソース端子に接続された下アーム側スイッチング素子との直列回路を含むブリッジ回路おける上アーム側スイッチング素子駆動回路であって、
ゲート駆動用電源と、
前記上アーム側スイッチング素子がオフでかつ前記下アーム側スイッチング素子がオンであるときに前記ゲート駆動用電源によって充電され、前記上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、前記上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも高い電圧を印加させるための第１コンデンサと、
前記上アーム側スイッチング素子がオンでかつ前記下アーム側スイッチング素子がオフであるときに前記ゲート駆動用電源によって充電され、前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、前記上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも低い電圧を印加させるための第２コンデンサとを含む、上アーム側スイッチング素子駆動回路。
【請求項２】
前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記第２コンデンサによって、前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、前記上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも低い電圧を印加させる第１モードと、前記ゲート駆動用電源によって、前記第２コンデンサを充電させる第２モードとが交互に繰り返される、請求項１に記載の上アーム側スイッチング素子駆動回路。
【請求項３】
下アーム側スイッチング素子とノーマリーオン型の上アーム側スイッチング素子との直列回路を含むブリッジ回路おける上アーム側スイッチング素子駆動回路であって、
ゲート駆動用電源と、
前記ゲート駆動用電源の正極側端子にアノードが接続された第１ダイオードと、
前記第１ダイオードのカソードと前記上アーム側スイッチング素子のソース端子との間に接続された第１コンデンサと、
カソードが接地された第２ダイオードと、
前記第１ダイオードと前記第１コンデンサとの接続点と前記第２ダイオードのアノードとの間に直列接続された第１スイッチおよび第２スイッチからなり、前記第１スイッチが前記接続点に接続され、前記第２スイッチが前記第２ダイオードに接続され、これらのスイッチの接続点が前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に接続された第１直列回路と、
前記ソース端子と前記ゲート駆動用電源の正極側端子との間に直列接続された第３スイッチおよび第４スイッチからなり、前記第３スイッチが前記ソース端子に接続され、前記第４スイッチが前記ゲート駆動用電源に接続された第２直列回路と、
前記第２スイッチと前記第２ダイオードとの接続点と、前記第３スイッチと前記第４スイッチとの接続点との間に接続された第２コンデンサと、
前記第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチおよび第４スイッチを制御するスイッチ制御手段とを含む、上アーム側スイッチング素子駆動回路。
【請求項４】
前記スイッチ制御手段は、
前記上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオンさせるとともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオフさせる第１手段と、
前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオフさせるともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオンさせる第２手段とを含む、請求項３に記載の上アーム側スイッチング素子駆動回路。
【請求項５】
前記スイッチ制御手段は、
前記上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオンさせるとともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオフさせる第１手段と、
前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオフさせるともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオンさせる第１モードと、前記第１スイッチ、第２スイッチおよび第３スイッチをオフさせるともに前記第４スイッチをオンさせる第２モードとを交互に繰り返す第２手段とを含む、請求項３に記載の上アーム側スイッチング素子駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、下アーム側スイッチング素子とノーマリーオン型の上アーム側スイッチング素子との直列回路を含むブリッジ回路おける上アーム側スイッチング素子駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータの駆動回路として、例えばＨブリッジ回路、三相ブリッジ回路等のブリッジ回路が用いられる。Ｈブリッジ回路は、下アーム側スイッチング素子と上アーム側スイッチング素子との直列回路を２組含む。三相ブリッジ回路は、下アーム側スイッチング素子と上アーム側スイッチング素子との直列回路を３組含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３５３８９号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、上アーム側スイッチング素子としてノーマリーオン型のスイッチング素子が用いられる場合には、上アーム側スイッチング素子をオフするためにはゲート電位をソース電位よりも負に引く必要がある。このため、上アーム側スイッチング素子をオン、オフさせるためには、ソース電位基準の正電源とソース電位基準の負電源とが必要となる。
この発明の目的は、上アーム側スイッチング素子としてノーマリーオン型のスイッチング素子が用いられる場合において、１つの電源のみで上アーム側スイッチング素子をオン、オフさせることができる上アーム側スイッチング素子駆動回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、ノーマリーオン型の上アーム側スイッチング素子（３）と、前記上アーム側スイッチング素子のソース端子に接続された下アーム側スイッチング素子（４）との直列回路を含むブリッジ回路おける上アーム側スイッチング素子駆動回路（６）であって、ゲート駆動用電源（１１）と、前記上アーム側スイッチング素子がオフでかつ前記下アーム側スイッチング素子がオンであるときに前記ゲート駆動用電源によって充電され、前記上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、前記上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも高い電圧を印加させるための第１コンデンサ（Ｃ１）と、前記上アーム側スイッチング素子がオンでかつ前記下アーム側スイッチング素子がオフであるときに前記ゲート駆動用電源によって充電され、前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、前記上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも低い電圧を印加させるための第２コンデンサ（Ｃ２）とを含む、上アーム側スイッチング素子駆動回路である。なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、むろん、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
【０００６】
この構成では、上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、第１コンデンサによって、上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも高い電圧が印加される。一方、上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、第２コンデンサによって、上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも低い電圧が印加される。第１コンデンサは、上アーム側スイッチング素子がオフでかつ下アーム側スイッチング素子がオンであるときにゲート駆動用電源によって充電される。第２コンデンサは、上アーム側スイッチング素子がオンでかつ下アーム側スイッチング素子がオフであるときにゲート駆動用電源によって充電される。つまり、この構成では、１つの電源のみで上アーム側スイッチング素子をオン、オフさせることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記第２コンデンサによって、前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に、前記上アーム側スイッチング素子のソース電位よりも低い電圧を印加させる第１モードと、前記ゲート駆動用電源によって、前記第２コンデンサを充電させる第２モードとが交互に繰り返される、請求項１に記載の上アーム側スイッチング素子駆動回路である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、下アーム側スイッチング素子（４）とノーマリーオン型の上アーム側スイッチング素子（３）との直列回路を含むブリッジ回路おける上アーム側スイッチング素子駆動回路（６）であって、ゲート駆動用電源（１１）と、前記ゲート駆動用電源の正極側端子にアノードが接続された第１ダイオード（Ｄ１）と、前記第１ダイオードのカソードと前記上アーム側スイッチング素子のソース端子との間に接続された第１コンデンサ（Ｃ１）と、カソードが接地された第２ダイオード（Ｄ２）と、前記第１ダイオードと前記第１コンデンサとの接続点と前記第２ダイオードのアノードとの間に直列接続された第１スイッチ（ＳＷ１）および第２スイッチ（ＳＷ２）からなり、前記第１スイッチが前記接続点に接続され、前記第２スイッチが前記第２ダイオードに接続され、これらのスイッチの接続点が前記上アーム側スイッチング素子のゲート端子に接続された第１直列回路と、前記ソース端子と前記ゲート駆動用電源の正極側端子との間に直列接続された第３スイッチ（ＳＷ３）および第４スイッチ（ＳＷ４）からなり、前記第３スイッチが前記ソース端子に接続され、前記第４スイッチが前記ゲート駆動用電源に接続された第２直列回路と、前記第２スイッチと前記第２ダイオードとの接続点と、前記第３スイッチと前記第４スイッチとの接続点との間に接続された第２コンデンサ（Ｃ２）と、前記第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチおよび第４スイッチを制御するスイッチ制御手段（１２）とを含む、上アーム側スイッチング素子駆動回路である。
【０００９】
この構成によれば、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチおよび第４スイッチを制御することにより、１つの電源（ゲート駆動用電源）を用いて、上アーム側スイッチング素子をオン、オフさせることができる。
請求項４に記載の発明は、前記スイッチ制御手段は、前記上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオンさせるとともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオフさせる第１手段と、前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオフさせるともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオンさせる第２手段とを含む、請求項３に記載の上アーム側スイッチング素子駆動回路である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記スイッチ制御手段は、前記上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオンさせるとともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオフさせる第１手段と、前記上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間においては、前記第１スイッチおよび第４スイッチをオフさせるともに前記第２スイッチおよび第３スイッチをオンさせる第１モードと、前記第１スイッチ、第２スイッチおよび第３スイッチをオフさせるともに前記第４スイッチをオンさせる第２モードとを交互に繰り返す第２手段とを含む、請求項３に記載の上アーム側スイッチング素子駆動回路である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る上アーム側スイッチング素子駆動回路が適用された三相ブリッジ回路の主要部を示す回路図である。
【図２】図２は、上アーム側スイッチング素子をオンすべき期間における上アーム側スイッチング素子駆動回路の動作を説明するための模式図である。
【図３】図３は、上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間における上アーム側スイッチング素子駆動回路の動作を説明するための模式図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、上アーム側スイッチング素子をオフすべき期間におけるスイッチ制御回路の動作の変形例を示し、図４Ａは第１モードを説明するための模式図であり、図４Ｂは、第２モードを説明するための模式図である。
【図５】図５は、第１モードを維持した場合のゲート・ソース間電圧Vgsの変化を示す波形図である。
【図６】図６は、第１モードと第２モードとを交互に切り替えた場合のゲート・ソース間電圧Vgsの変化を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る上アーム側スイッチング素子駆動回路が適用された三相ブリッジ回路（三相インバータ回路）の主要部を示す回路図である。
この三相ブリッジ回路１は、主電源２から供給される直流電力をＵ相、Ｖ相およびＷ相の３相の交流電力に変換して、出力端子に接続された三相モータ（図示略）に出力する。三相ブリッジ回路１は、Ｕ相、Ｖ相およびＷ相に対応した３組のアームを備えているが、図１には、Ｕ相に対応したアームのみが示されている。各アームは、上アーム側スイッチング素子３を含んだ上アームと、下アーム側スイッチング素子４を含んだ下アームとからなる。図１では、Ｕ相に対応したアームのみが示されている。
【００１３】
上アーム側スイッチング素子３は、この実施形態では、ノーマリーオン型の窒化物半導体を用いたＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor;高電子移動度トランジスタ）からなる。下アーム側スイッチング素子４は、この実施形態では、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）からなる。上アーム側スイッチング素子３のドレインは、主電源２に接続されている。上アーム側スイッチング素子３のソースは、下アーム側スイッチング素子４のドレインに接続されている。下アーム側スイッチング素子４のソースは接地されている。上アーム側スイッチング素子３と下アーム側スイッチング素子４との接続点は出力端子（Ｕ相出力端子）５に接続されている。
【００１４】
上アーム側スイッチング素子３は、上アーム側スイッチング素子駆動回路６によって駆動される。下アーム側スイッチング素子４は、下アーム側スイッチング素子駆動回路（図示略）によって駆動される。本願発明の特徴は、上アーム側スイッチング素子駆動回路６にあるため、下アーム側スイッチング素子駆動回路については省略する。
上アーム側スイッチング素子駆動回路６は、ゲート駆動用電源１１、第１および第２ダイオードＤ１，Ｄ２、第１および第２コンデンサＣ１，Ｃ２、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、ゲート抵抗Ｒおよびスイッチ制御回路１２を含んでいる。第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、例えば、ＦＥＴ等のスイッチング素子からなる。
【００１５】
ゲート駆動用電源１１の正極側端子に、第１ダイオードＤ１のアノードが接続されている。第１ダイオードＤ１のカソードと、上アーム側スイッチング素子３のソース端子との間に、第１コンデンサＣ１が接続されている。
第２ダイオードＤ２のカソードは接地されている。第１ダイオードＤ１と第１コンデンサＣ１との接続点と、第２ダイオードＤ２のアノードとの間に、第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２との直列回路が接続されている。第１スイッチＳＷ１は第１ダイオードＤ１と第１コンデンサＣ１との接続点に接続され、第２スイッチＳＷ２は第２ダイオードＤ２に接続されている。第１スイッチＳＷ１と第２スイッチＳＷ２との接続点は、ゲート抵抗Ｒを介して上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に接続されている。
【００１６】
上アーム側スイッチング素子３のソース端子（上アーム側スイッチング素子３のソース端子と第１コンデンサＣ１との接続点）と、ゲート駆動用電源１１の正極側端子との間に、第３スイッチＳＷ３と第４スイッチＳＷ４との直列回路が接続されている。第３スイッチＳＷ３は上アーム側スイッチング素子３のソース端子に接続され、第４スイッチＳＷ４はゲート駆動用電源１１に接続されている。第３スイッチＳＷ３と第４スイッチＳＷ４との接続点と、第２スイッチＳＷ２と第２ダイオードＤ２との接続点との間に、第２コンデンサＣ２が接続されている。
【００１７】
主電源２の電源電圧VDDは、例えば１２［Ｖ］である。ゲート駆動用電源１１の電源電圧Vgateは、例えば５［Ｖ］である。上アーム側スイッチング素子３のゲートしきい値電圧Vthは、例えば、−２［Ｖ］である。
スイッチ制御回路１２は、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を制御するための制御信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。
【００１８】
上アーム側スイッチング素子３をオンすべき期間においては、スイッチ制御回路１２は、図２に示すように、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４をオンさせるとともに第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３をオフさせる。上アーム側スイッチング素子３をオンすべき期間においては、下アーム側スイッチング素子４はオフ状態である。
第１スイッチＳＷ１がオンすると、ゲート駆動用電源１１の電源電圧Vgate（＞Vth）が上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に印加されるので、上アーム側スイッチング素子３がオンになる。上アーム側スイッチング素子３がオンになると、上アーム側スイッチング素子３のソース電位は主電源２の電圧VDDと等しくなる。したがって、ゲート電位がゲート駆動用電源１１の電源電圧Vgateのままであると、ソース電位を基準としたゲート電位はしきい値電圧Vthよりも小さくなり、上アーム側スイッチング素子３がオフとなってしまう。
【００１９】
しかし、図２に矢印Ａで示すように、第１コンデンサＣ１に蓄積されている電荷によって、第１コンデンサＣ１から第１スイッチＳＷ１を介して、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に電流が流れる。これにより、主電源２の電源電圧VDDに第１コンデンサＣ１の端子間電圧（Vgate）を加算した電圧が、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に印加される。この結果、上アーム側スイッチング素子３はオン状態を維持する。つまり、第１コンデンサＣ１は、上アーム側スイッチング素子３をオンすべき期間においては、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に、上アーム側スイッチング素子３のソース電位よりも高い電圧を印加させるように機能する。
【００２０】
また、この際、図２に矢印Ｂで示すように、ゲート駆動用電源１１から、第４スイッチＳＷ４を介して第２コンデンサＣ２に電流が流れるため、第２コンデンサＣ２が充電される。つまり、第２コンデンサＣ２は、上アーム側スイッチング素子３がオンでかつ下アーム側スイッチング素子４がオフのときに、ゲート駆動用電源１１によって充電される。
上アーム側スイッチング素子３をオフすべき期間においては、スイッチ制御回路１２は、図３に示すように、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４をオフさせるとともに第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３をオンさせる。このように第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４が制御された直後においては、上アーム側スイッチング素子３はオンとなっているため、上アーム側スイッチング素子３のソース電位は電源電圧VDDと等しい。第２スイッチＳＷ２がオンされることにより、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子が接地されるので、ゲート電位は０［Ｖ］となる。これにより、ゲート・ソース間電圧Vgsは−VDD（＜Vth）となるため、上アーム側スイッチング素子３はオフとなる。
【００２１】
この状態で、下アーム側スイッチング素子４がオンされると、上アーム側スイッチング素子３のソース電位は、０［Ｖ］となる。ゲート電位が０［Ｖ］のままであると、ゲート・ソース間電圧Vgsは０［Ｖ］（＞Vth）となるため、上アーム側スイッチング素子３がオンしてしまう。しかし、図３に矢印Ｃで示すように、第２コンデンサＣ２に蓄積されている電荷によって、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子から第２スイッチＳＷ２、第２コンデンサＣ２および第３スイッチＳＷ３を介してソース端子に電流が流れるので、ゲート電位が低下する。具体的には、ソース電位（０［Ｖ］）から第２コンデンサＣ２の端子間電圧（Vgate）を減算した電圧（−Vgate）が、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に印加される。この結果、上アーム側スイッチング素子３はオフ状態を維持する。つまり、第２コンデンサＣ２は、上アーム側スイッチング素子３をオフすべき期間においては、上アーム側スイッチング素子３のゲート端子に、上アーム側スイッチング素子３のソース電位よりも低い電圧を印加させるように機能する。
【００２２】
また、この際、図３に矢印Ｄで示すように、ゲート駆動用電源１１から、第１ダイオードＤ１を介して第１コンデンサＣ１に電流が流れるため、第１コンデンサＣ１が充電される。つまり、第１コンデンサＣ１は、上アーム側スイッチング素子３がオフでかつ下アーム側スイッチング素子４がオンのときに、ゲート駆動用電源１１によって充電される。
前述した実施形態によれば、１つのゲート駆動用電源１１によって、上アーム側スイッチング素子３をオン、オフさせることができる。
【００２３】
次に、スイッチ制御回路１２の動作の変形例について説明する。
上アーム側スイッチング素子３をオンすべき期間における動作は、前述の実施形態と同じである。上アーム側スイッチング素子３をオフすべき期間における動作が、前述の実施形態と異なる。上アーム側スイッチング素子３をオフすべき期間においては、スイッチ制御回路１２は、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４をオフさせるともに第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３をオンさせる第１モードと、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３をオフさせるともに第４スイッチＳＷ４をオンさせる第２モードとを交互に繰り返す。
【００２４】
つまり、スイッチ制御回路１２は、まず、図４Ａに示すように、第１スイッチＳＷ１および第４スイッチＳＷ４をオフさせるともに第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３をオンさせる。つまり、スイッチ制御回路１２は、動作モードを第１モードに設定する。この場合の上アーム側スイッチング素子駆動回路６の動作は、図３を用いて説明した場合の動作と同じである。これにより、上アーム側スイッチング素子３をオフ状態にすることができる。
【００２５】
しかしながら、上アーム側スイッチング素子３のオフ状態を所定時間以上維持させる必要がある場合には、このままでは不都合が生じる。図５は、第１モードを継続した場合のゲート・ソース間電圧Vgsの変化を示している。動作モードが第１モードになると、図４の矢印Ｃに示すように電流が流れることにより、上アーム側スイッチング素子３のゲート・ソース間電圧Vgsはしきい値電圧Vthよりも低くなる。しかしながら、上アーム側スイッチング素子３のゲート・ソース間にはリーク電流が流れ続けるため、第２コンデンサＣ２に蓄積された電荷は徐々に放電されていく。この結果、第２コンデンサＣ２の端子間電圧は徐々に小さくなるため、ゲート・ソース間電圧Vgsは徐々に上昇していく。そして、ゲート・ソース間電圧Vgsがしきい値電圧Vthよりも高くなると、上アーム側スイッチング素子３はオンとなってしまう。そうすると、主電源２と接地間とが短絡する。
【００２６】
そこで、この変形例では、スイッチ制御回路１２は、ゲート・ソース間電圧Vgsがしきい値電圧Vthに達するよりも前に、図４Ｂに示すように、第１スイッチＳＷ１、第２スイッチＳＷ２および第３スイッチＳＷ３をオフさせるともに第４スイッチＳＷ４をオンさせる。つまり、スイッチ制御回路１２は、動作モードを第２モードに設定する。動作モードが第２モードになると、図４Ｂに矢印Ｂのように電流が流れるため、ゲート駆動用電源１１によって第２コンデンサＣ２が充電される。一方、上アーム側スイッチング素子３内のゲート・ソース間寄生容量Ｃｇｓには、前記リーク電流によって電荷が充電された状態となっているため、一定時間はゲート電位は負のまま保持される。
【００２７】
この後、スイッチ制御回路１２は、図４Ａに示すように、動作モードを第１モードに戻す。そうすると、図４Ａに矢印Ｃのように電流が流れるため、ゲート・ソース間電圧Vgsを−Vgateまで戻すことができる。スイッチ制御回路１２は、上アーム側スイッチング素子３をオフすべき期間においては、このような動作を繰り返す。これにより、この期間においては、上アーム側スイッチング素子３のゲート・ソース間電圧Vgsは、図６に示すように変化する。つまり、一定時間ごとに第２コンデンサＣ２が充電されることにより、上アーム側スイッチング素子３のゲート・ソース間電圧Vgsがしきい値電圧Vth未満の電位に保持される。
【００２８】
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、上アーム側スイッチング素子３は、ノーマリーオン型の窒化物半導体を用いたＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor;高電子移動度トランジスタ）からなるが、上アーム側スイッチング素子３は、ノーマリーオン型のスイッチング素子であれば、窒化物半導体を用いたＨＥＭＴ以外のスイッチン素子であってもよい。
【００２９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１…三相ブリッジ回路、２…主電源、３…上アーム側スイッチング素子、４…下アーム側スイッチング素子、５…出力端子（Ｕ相出力端子）、６…上アーム側スイッチング素子駆動回路、１１…ゲート駆動用電源、１２…スイッチ制御回路、Ｄ１…第１ダイオード、Ｄ２…第２ダイオード、Ｃ１…第１コンデンサ、Ｃ２…第２コンデンサ、ＳＷ１〜ＳＷ４…第１〜第４スイッチ、Ｒ…ゲート抵抗
【図１】
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【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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