振耦合器而被过滤掉了。
[0251]这样，栅极驱动电路1008通过有效运用通常不使用的电力，提高对电容器50的充电效率。高频的基波成分的频率例如也可以设为2.4GHz。因此，二倍波成分的频率成为4.8GHz。另外，高频的频率不限于这样的频率。此外，高次谐波成分也可以使用二倍波成分以外的高次谐波成分(三倍波成分等)。
[0252]基波成分例如是如图17的波形701那样的波形。通过频率分配滤波器90被分离出来的基波成分经由第三电磁场谐振耦合器20c被绝缘传输。换言之，在栅极驱动电路1008中，第三电磁场谐振耦合器绝缘传输的第二高频是通过频率分配滤波器90被分离出来的基波成分。
[0253]另一方面，二倍波成分例如是如图17的波形702那样的波形。通过频率分配滤波器90被分离出来的高次谐波成分通过调制电路30根据输入信号被调制。换言之，在栅极驱动电路1008中，调制电路30所调制的高频是通过频率分配滤波器90被分离出来的高次谐波成分。
[0254]S卩，通过根据第一输入信号(图17的波形704)对高次谐波成分进行调制来生成第一被调制信号(图17的波形705)。通过根据第二输入信号(图17的波形703)对高次谐波成分进行调制来生成第二被调制信号(图17的波形706)。
[0255]并且，由调制电路30生成的第一被调制信号通过第一电磁场谐振耦合器20a被绝缘传输，由调制电路30生成的第二被调制信号通过第二电磁场谐振耦合器20b被绝缘传输。
[0256]另一方面，作为第二高频的基波成分通过第三电磁场谐振耦合器20c被绝缘传输。
[0257]即，在实施方式4中，绝缘传输部具有第一电磁场谐振親合器20a、第二电磁场谐振親合器20b、第三电磁场谐振親合器20c。
[0258]在此，如前面所述，在电磁场谐振耦合器20中，共鸣器的线路长度依赖于传输对象的信号的频率，传输对象的信号的频率越高，线路长度越长。
[0259]因此，在对基波成分进行绝缘传输的第三电磁场谐振耦合器20c、对从高次谐波成分生成的第一被调制信号进行绝缘传输的第一电磁场谐振耦合器20a、以及对从高次谐波成分生成的第二被调制信号进行绝缘传输的第二电磁场谐振耦合器20b中，共鸣器的尺寸大不相同。下面，具体说明共鸣器的尺寸的一例。
[0260]例如，也可以在相对电容率为10的基板上形成电磁场谐振耦合器20。传输基波的第三电磁场谐振耦合器的共鸣器的线路长度可以设为16_。另一方面，传输高次谐波成分的第一电磁场谐振耦合器20a和第二电磁场谐振耦合器20b各自的共鸣器的线路长度可以设为8mm。并且，在各电磁场谐振耦合器20中，共鸣器之间的绝缘距离可以设为0.3mm。
[0261]这样，栅极驱动电路1008由于使用高次谐波成分，因而能够将第一电磁场谐振耦合器20a和第二电磁场谐振耦合器20b小型化。另外，在栅极驱动电路1008中，在作为高次谐波成分而采用三倍波以上的高次谐波成分的情况下，能够进一步减小第一电磁场谐振耦合器20a和第二电磁场谐振耦合器20b的尺寸。但是，由于三倍波成分的功率比二倍波成分还小，因而能够使用三倍波成分进行驱动的晶体管有时受到限制。在这种情况下，例如可以减小半桥电路60的晶体管61和晶体管62的尺寸，以便能够使用三倍波成分将半桥电路60开关。
[0262]第一整流电路40a通过对第一被调制信号(图17的波形705)进行整流来生成第一信号(图17的波形708)，第二整流电路40b通过对第二被调制信号(图17的波形706)进行整流来生成第二信号(图17的波形709)。半桥电路60的开关通过第一信号和第二信号来控制。第三整流电路40c通过对基波成分(图17的波形701)进行整流来生成第三信号(图17的波形707)。第三信号在电容器50的充电时使用。
[0263]第一整流电路40a、第二整流电路40b以及第三整流电路40c的电路结构可以与实施方式I相同。但是，第一整流电路40a及第二整流电路40b与第三整流电路40c由于成为整流对象的高频的频率不同，因而与电路部件的特性有关的常数不同。
[0264]例如，电感器42a和42b的电感值可以是6nH，电感器42c的电感值可以是3nH。并且，电容器43a、43b、43c的电容值可以都是10pF。另外，只要能够在第一整流电路40a、第二整流电路40b及第三整流电路40c各自的输出端子形成短路点，电感器和电容器的常数也可以是其它的值。
[0265]图18是表示确认了栅极驱动电路1008进行动作的模拟结果的图。
[0266]图18(a)是表不在栅极驱动电路1008中输入到半桥电路60的晶体管61的第一信号的波形的图。图18(a)中的实线表示电压波形，虚线表示电流波形。另外，输入半桥电路60的晶体管62的第二信号虽然接通、关断的定时不同，但示出了相同的波形。图18(a)所示的波形表示连接了具有100pF电容值的电容元件作为栅极驱动电路1008的负载时的情况。
[0267]图18(a)表示了在栅极驱动电路1008中，基于功率微弱的高次谐波成分的第一信号和第二信号能够控制半桥电路60的开关。
[0268]另外，图18(b)是表示当在栅极驱动电路1008中通过基于基波成分的第三信号对电容器50充电时的、电容器50的两端的电压和流入电容器50的电流的图。图18(b)中，增加为接近7V的曲线表示电压的时间变化，以根据约0.1ysec(微秒)上升、然后接近OmA的方式减小的曲线表示出电流的时间变化。
[0269]图18(b)表示在栅极驱动电路1008中，通过基于基波成分的第三信号对电容器50施加7V的电压、而且能够对电容器50充以7nC的电荷。
[0270]另外，栅极驱动电路也可以具有放大电路，以便进一步增大向半导体开关元件I的栅极端子的供给电流。
[0271]图19是表示追加了放大电路的栅极驱动电路的具体结构例的电路图。
[0272]如图19所示，栅极驱动电路1009是栅极驱动电路1008中追加了放大电路70a的电路。
[0273]放大电路70a将高频振荡电路10生成的高频放大并输出给频率分配滤波器90a。放大电路70a例如也可以是具有非线性性质的放大器。由此，放大电路70a不仅能够放大基波成分，而且也能够放大高次谐波成分，因而基于高次谐波成分的第一信号和第二信号能够控制半桥电路60的开关。放大电路70a例如也可以是如C级放大器那样的非线性性质较大的放大器。
[0274]根据这种结构，放大电路70a不仅能够将用于对电容器50充电的基波成分放大，而且也能够将用于控制半桥电路60的开关的高次谐波成分放大。由此，例如能够增大构成半桥电路60的晶体管61和晶体管62的栅极宽度。即，能够减小晶体管61和晶体管62的接通电阻。因此，栅极驱动电路1009通过利用放大电路70a将基波成分放大，能够向半导体开关元件I提供更大的电流。并且，在通过放大电路70a不仅放大基波成分、而且也放大高次谐波成分的情况下，还能够降低半桥电路60中的开关损耗。
[0275]另外，在本公开中，放大电路70a能够视为高频生成器的一部分。S卩，在图19所示的例子中，高频生成器包括高频振荡电路10、放大电路70a和频率分配滤波器90。另外，如如面所述，棚极驱动电路1001也可以不具有尚频振荡电路10。
[0276](实施方式5)
[0277]实施方式I的栅极驱动电路1000通过对电容器50充电并使半桥电路60开关，由此向半导体开关元件I提供大电流。
[0278]在此，在实施方式I的栅极驱动电路1000中，如图7(c)所示，与是晶体管61接通而晶体管62关断的期间、还是晶体管61关断而晶体管62接通的期间无关地，高频振荡电路10都始终向第三电磁场谐振耦合器20c输出第二高频。但是，在晶体管62关断的期间即对电容器50充电的电荷从输出端子71输出的期间中，电容器50不被充电。因此，在该期间中，高频振荡电路10也可以不向第三电磁场谐振耦合器20c输出作为电容器50的充电用电压的基础的第二高频。
[0279]因此，实施方式5的栅极驱动电路使高频振荡电路与输入信号同步进行动作，以便实现电路的省电。下面，参照【附图说明】实施方式5的栅极驱动电路。
[0280]图20是表示实施方式5的栅极驱动电路的一例的系统框图。
[0281]图21是表示图20所示的栅极驱动电路的具体结构例的电路图。
[0282]栅极驱动电路1010是与实施方式I的栅极驱动电路1000相同的结构，因而以不同之处为中心进行说明。
[0283]高频振荡电路10还具有控制端子73，根据被输入控制端子73的信号调整针对第三电磁场谐振耦合器20c而生成的第二高频的振幅。在图20和图21所示的例子中，输入信号从信号发生器3输入控制端子73。并且，高频振荡电路10根据被输入控制端子73的输入信号来调整向第三电磁场谐振耦合器20c输出的第二高频的振幅。
[0284]如上所述，在半导体开关元件I接通的期间不进行电容器50的充电。因此，高频振荡电路10在该期间中将向第三电磁场谐振耦合器20c输出的第二高频的振幅调整为例如0V。在这种情况下，高频振荡电路10不向第三电磁场谐振耦合器20c输出第二高频。另夕卜，半导体开关元件I接通的期间例如对应于第一输入信号表示第一高电平电压的期间。
[0285]另一方面，在半导体开关元件I关断的期间进行电容器50的充电。因此，高频振荡电路10在该期间中将向第三电磁场谐振耦合器20c输出的第二高频的振幅调整为非OV的规定值。在这种情况下，高频振荡电路10向第三电磁场谐振耦合器20c输出具有规定的振幅的第二高频。另外，半导体开关元件I接通的期间例如对应于第一输入信号表示第一低电平电压的期间。
[0286]图22是表示栅极驱动电路1010中的晶体管61及晶体管62的栅极源极间电压、与对电容器50充电的电荷的关系的图。另外，图22(c)表示高频振荡电路10向第三电磁场谐振親合器20c输出的电力。
[0287]如图22所不，在晶体管61接通、晶体管62关断的期间中，尚频振荡电路10不向第三电磁场谐振耦合器20c供给电力。因此，在栅极驱动电路1010中实现电路的省电。
[0288]如图22所示，高频振荡电路10在晶体管62接通时向第三电磁场谐振耦合器20c输出电力，在晶体管62关断时不向第三电磁场谐振耦合器20c输出电力。因此，高频振荡电路10也可以根据作为控制晶体管62的接通关断的第二信号的基础的第二输入信号，调整第二高频的振幅。
[0289]另外，在图10中说明的栅极驱动电路1001或者在图14中说明的栅极驱动电路1003等如果是具有放大电路70的栅极电路，则在放大电路70中设有控制端子73。由此，棚极驱动电路能够如图22所不控制尚频振荡电路10。
[0290]图23是表示在图10所示的栅极驱动电路1001的放大电路中设有控制端子73时的电路结构例的电路图。
[0291]在这种情况下，放大电路70设于高频振荡电路10和第三电磁场谐振耦合器20c之间，因而放大电路70不会对从高频振荡电路10输出给调制电路30的第一高频产生影响。因此，能够在对传输用于控制半桥电路60的信号的第一高频没有影响的情况下，将用于向电容器50提供电力的第二高频接通及关断。
[0292]图24是表示在图14所示的栅极驱动电路1003的放大电路中设有控制端子73时的电路结构例的电路图。
[0293]图23所示的栅极驱动电路1012和图24所示的栅极驱动电路1011都能够抑制不需要的电力。
[0294](其它变形例)
[0295]在上述实施方式I?5中示例的绝缘传输部为了将作为第一信号的基础的第一被调制信号和作为第二信号的基础的第二被调制信号绝缘传输，至少具有第一电磁场谐振耦合器和第二电磁场谐振耦合器。
[0296]另外，在栅极驱动电路中，能够减少对被调制信号进行绝缘传输的电磁场谐振耦合器的数量。
[0297]例如，也可以是，栅极驱动电路具有:调制电路，生成根据输入信号对第一高频进行调制而得到的被调制信号；电磁场谐振耦合器，对被调制信号进行绝缘传输；另一电磁场谐振耦合器，对第二高频进行绝缘传输；整流电路，通过对被调制信号进行整流来生成信号；另一整流电路，通过对第二高频进行整流来生成充电用电压；电容器，根据充电用电压被充电；以及输出电路，根据信号选择是否将对电容器充电的电荷提供给半导体开关元件的栅极端子。
[0298]这样的电路例如利用使图2所示的栅极驱动电路1000不具有第二电磁场谐振耦合器20b的结构来实现。下面，对具有这种结构的栅极驱动电路的一例进行说明。第一被调制信号在由第一电磁场谐振親合器20a绝缘传输后又被分配，被输入到第一整流电路40a和第二整流电路40b。第一整流电路40a对第一被调制信号中的正的电压成分进行整流，第二整流电路40b对第一被调制信号中的负的电压成分进行整流。对正的电压成分进行整流的第一整流电路40a例如可以是对图2所示的第一整流电路40a以相反朝向连接二极管41a后的电路。由第一整流电路40a生成的第一信号具有正的电压成分，由第二整流电路40b生成的第二信号具有负的电压成分。第一信号和第二信号虽然极性彼此不同，但是绝对值的大小同步。第一信号例如输入常断型的晶体管61，第二信号例如输入常通型的晶体管62。由此，在晶体管61和晶体管62被输入了规定的电压的期间，晶体管61接通，晶体管62关断。相反，在晶体管61和晶体管62未被输入规定的电压的期间，晶体管61关断，晶体管62接通。由此，半桥电路60发挥与图1所示的半桥电路60相同的作用。
[0299]即使是这样的栅极驱动电路，也能够对电容器50充电，并通过开关元件的切换向半导体开关元件I提供大电流。
[0300]例如，也可以是，栅极驱动电路具有:调制电路，生成根据输入信号对第一高频进行调制而得到的被调制信号；电磁场谐振耦合器，被调制信号进行绝缘传输；整流电路，通过对被调制信号进行整流来生成信号；另一整流电路，通过对被调制信号中包含的第二高频进行整流来生成充电用电压；电容器，根据充电用电压被充电；以及输出电路，根据信号选择是否将对电容器充电的电荷提供给半导体开关元件的栅极端子。
[0301]这样的电路例如利用使图13所示的栅极驱动电路1000不具有第二电磁场谐振耦合器20b和第二整流电路40b的结构来实现。在这种情况下，例如，第一被调制信号在由第一电磁场谐振耦合器20a绝缘传输后又被分配，也可以被输入到第一整流电路40a和第三整流电路40c。并且，例如，输出电路60的晶体管61和晶体管62也可以是根据所输入的一个信号相辅地接通及关断的结构。例如，晶体管61也可以是常断型而且是P型的晶体管，晶体管62也可以是常通型而且是N型的晶体管62。
[0302]即使是这样的栅极驱动电路，也能够对电容器50充电电荷，并通过开关元件的切换向半导体开关元件I提供大电流。
[0303]另外，本变形例也能够适当与在上述实施方式I?5中说明的其它栅极驱动电路进行组合。
[0304](总结)
[0305]以上对各实施方式的栅极驱动电路进行了说明。
[0306]上述实施方式I?5的栅极驱动电路能够在瞬时向半导体开关元件提供大电流。因此，也能够驱动在现有技术中采用电磁场谐振耦合器的栅极驱动电路中难以驱动的半导体开关元件(例如，IGBT或者SiC FET)。
[0307]另外，上述的框图和电路图所示的电路结