差Vd-Ve)增加，IGBT12的栅极12a更急速地被充电。因此，在期间T4内，电压Vcel急速地下降。如此，由于电压Vcel急速地下降，因此在期间T4内降低了在IGBT12中产生的开关损耗。
[0079]当在时刻t5电位Vd达到参考电位Vref4时，在之后的期间T5内，运算放大器32a以使电位Vd与参考电位Vref4 —致的方式而对PM0S22进行控制。因此，在期间T5的期间内栅极电流逐渐下降，在电位Ve上升至与参考电位Vref4 —致的电位的时刻t6，栅极电流(即，电位差Vd-Ve)成为大致零。之后，运算放大器32a维持电位Vd、Ve与参考电位Vref4一致的状态。
[0080]如以上所说明的那样，在实施例3的电流控制电路10a中，在IGBT12的集电极电流Ic达到阈值之前的期间(即，上述的期间T2、T3)内，通过运算放大器32a而将IGBT12的栅极电流控制为大致固定的值。由此，不会受运算放大器32a的压摆率的影响，从而能够准确地对IGBT12导通的定时进行控制。此外，在IGBT12的集电极电流Ic超过了阈值之后的期间T4内，按照运算放大器32a的压摆率而使栅极12a被急速地充电。由此，降低了在IGBT12中产生的开关损耗W。
[0081]此外，即使在实施例3中，也与实施例1同样地，当下臂的IGBT12导通时将会产生浪涌电压Vs。由于在实施例3中，在IGBT12实质上导通之前的期间T2、T3内栅极电流被抑制为大致固定的值，因此能够对浪涌电压Vs进行抑制。
[0082]对上述的实施例3的结构与本发明的结构之间的关系进行说明。实施例的IGBT12为本发明的第一驱动用开关元件的一个示例。实施例的PM0S22为本发明的控制用开关元件的一个示例。实施例的电阻24为本发明的第一电阻的一个示例。实施例的运算放大器32a为本发明的运算放大器的一个示例。实施例的电阻54、运算放大器38、参考电源39、切断元件33以及选择器32b为本发明的切换电路的一个示例。实施例的电位Vd为本发明的控制用开关元件的第一驱动用开关元件侧的端子的电位的一个示例。实施例的电位Ve+Vref3为本发明的第一电阻的第一驱动用开关元件侧的端子的电位与第一参考电位相加而得到的电位的一个示例。实施例的电位Vref4为本发明的第二参考电位的一个示例。
[0083]另外，在上述的实施例3中，也可以采用在实施例2中所说明的电流检测电路。
[0084]此外，在上述的实施例1中，在PM0S22的漏极22a与IGBT12的栅极12a之间连接有一个电阻24。然而，也可以如图6、7所示那样，在pM0S22的漏极22a与IGBT12的栅极12a之间进一步追加电阻101、102。此外，在实施例2、3中，也可以追加电阻101、102。根据这样的结构，由于电阻101、102的两端的电位差未被输入至运算放大器，因此即使变更电阻101、102的电阻值，也几乎不会给运算放大器的动作带来影响。因此，通过更换电阻101、102，从而能够在几乎不给运算放大器的动作带来影响的条件下对栅极电阻行调节。由此，提高了设计的自由度。
[0085]此外，可以将上述的实施例1?3中的任意的栅极电位控制电路11用于上臂的IGBT16的栅极电位的控制中。
[0086]此外，上述的实施例1?3的IGBT12、16也可以为M0SFET等其他的开关元件。
[0087]本说明书所公开的一个示例的结构具有:第二驱动用开关元件，其被串联连接于第一驱动用开关元件；二极管，其被逆并联连接于第二驱动用开关元件。根据这样的结构，能够抑制因二极管的反向恢复动作而产生的浪涌电压。
[0088]本说明书所公开的一个示例的结构还具有第二电阻，所示第二电阻被连接于第一驱动用开关元件的栅极与控制用开关元件之间。根据这样的结构，能够在不影响运算放大器的动作的条件下对栅极电阻进行调节。
[0089]以上，虽然对本发明的具体示例进行了详细说明，但这些只不过是例示而已，并不对权利要求书进行限定。在权利要求书中所记载的技术中包含将以上所例示的具体示例进行各种改变、变更的技术。
[0090]本说明书或附图中所说明的技术要素为通过单独或各种组合的方式而发挥技术上的有用性的要素。并不限定于申请时权利要求记载的组合。此外，本说明书或附图中所例示的技术同时达成多个目的，达成这些目的中的一个目的本身便具有技术上的有用性。
[0091]符号说明
[0092]10a:电流控制电路；11:栅极电位控制电路；12、16:IGBT ;14、18:二极管；20:栅极充电电路；22:pM0S ;24:电阻；26:减法器；28:放大器；32a:运算放大器；32b:选择器；33:切断元件；34:开关；38:运算放大器；40:栅极放电电路；42:nM0S ;44:电阻；50:高电位配线；52:电机配线；60:绝缘电源；70:控制装置。
【主权项】
1.一种电流控制电路，具有: 第一驱动用开关元件； 栅极电源； 控制用开关元件以及第一电阻，它们被串联连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间； 运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，反相输入端被输入参考电位； 切换电路，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述切换电路向所述运算放大器的非反相输入端输入基于所述第一电阻的两端的电位差的值，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于所述阈值的情况下，所述切换电路向所述非反相输入端输入基于所述控制用开关元件与所述第一驱动用开关元件的所述栅极之间的路径上的电位的值。2.一种电流控制电路，具有: 第一驱动用开关元件； 栅极电源； 控制用开关元件，其被连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间； 第一电阻，其被连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述控制用开关元件之间； 运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，非反相输入端被输入所述控制用开关元件的所述第一驱动用开关元件侧的端子的电位； 切换电路，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述切换电路向所述运算放大器的反相输入端输入所述第一电阻的所述第一驱动用开关元件侧的端子的电位与第一参考电位相加而得到的电位，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于所述阈值的情况下，所述切换电路向所述反相输入端输入第二参考电位。3.一种电流控制电路，具有: 第一驱动用开关元件； 栅极电源； 控制用开关元件以及第一电阻，它们被串联连接于所述第一驱动用开关元件的栅极与所述栅极电源之间； 运算放大器，其输出端被连接于所述控制用开关元件的栅极，在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，所述运算放大器以使所述第一电阻的两端的电位差不超过第一基准值的方式而对所述控制用开关元件的所述栅极的电位进行控制，而在对所述第一驱动用开关元件的所述栅极进行充电时流通于所述第一驱动用开关元件中的电流大于阈值的情况下，所述运算放大器以使所述控制用开关元件与所述第一驱动用开关元件的所述栅极之间的路径上的电位变化至第二基准值的方式而对所述控制用开关元件的所述栅极的电位进行控制。4.如权利要求1至3中任意一项所述的电流控制电路，具有: 第二驱动用开关元件，其被串联连接于所述第一驱动用开关元件； 二极管，其被逆并联连接于所述第二驱动用开关元件。5.如权利要求1至4中任意一项所述的电流控制电路，其中， 还具有第二电阻，所述第二电阻被连接于所述第一驱动用开关元件的所述栅极与所述控制用开关元件之间。
【专利摘要】本发明提供了一种电流控制电路，其在抑制由于运算放大器的压摆率而产生的影响的同时对开关元件的栅极电位进行控制。电流控制电路具有：第一驱动用开关元件；栅极电源；控制用开关元件；第一电阻；输出端被连接于控制用开关元件的栅极且反相输入端被输入参考电位的运算放大器；和切换电路。在流通于第一驱动用开关元件中的电流在阈值以下的情况下，切换电路向运算放大器的非反相输入端输入基于第一电阻的两端的电位差的值，而在流通于第一驱动用开关元件中的电流大于阈值的情况下，切换电路向非反相输入端输入基于控制用开关元件与第一驱动用开关元件的栅极之间的路径上的电位的值。
【IPC分类】G05F1/573, G05F1/571
【公开号】CN105425892
【申请号】CN201510587251
【发明人】早稻仓真树, 长内洋介, 小石步生
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月15日
【公告号】DE102015113532A1, US20160079974