射极12b中的电流而具有大致固定的比率的电流的发射极。检测发射极12c经由电阻54而被接地。IGBT12的栅极12a被连接于栅极电位控制电路11。IGBT16的栅极被连接于未图示的栅极电位控制电路。
[0026]栅极电位控制电路11对IGBT12的栅极12a的电位进行控制。栅极电位控制电路11具有栅极充电电路20、栅极放电电路40、绝缘电源60和控制装置70。
[0027]绝缘电源60向输出端子60a输出电位Vout。电位Vout为栅极电位控制电路11中最尚的电位。
[0028]栅极充电电路20为，用于通过向IGBT12的栅极12a供给电荷从而使IGBT12导通的电路。栅极充电电路20具有pM0S22、电阻24、减法器26、放大器28、参考电源30、运算放大器IC32、开关34、切断元件33、运算放大器38和参考电源39。
[0029]pM0S22与电阻24被串联连接于IGBT12的栅极12a与绝缘电源60的输出端子60a之间。pM0S22被连接在与电阻24相比靠绝缘电源60侧的位置处。pM0S22的源极22b被连接于绝缘电源60的输出端子60a。pM0S22的漏极22a被连接于电阻24的端子24a。电阻24的端子24b被连接于IGBT12的栅极12a。另外，图1所示的电位Va为电阻24的端子24a的电位，并且与pM0S22的漏极22a的电位相等。此外，图1所示的电位Vb为电阻24的端子24b的电位，并且与IGBT12的栅极12a的电位相等。
[0030]减法器26的正端子被连接于电阻24的端子24a。减法器26的负端子被连接于电阻24的端子24b。减法器26的输出端子被连接于放大器28。减法器26将从端子24a的电位Va减去端子24b的电位Vb而得到的电位Va-Vb (即，电阻24的两端的电位差)向输出端子输出。
[0031]放大器28的输入端子被连接于减法器26的输出端子。放大器28的输出端子被连接于切断元件33。放大器28输出减法器26的输出电位Va-Vb的A倍的电位。另外，A为大于1的常数。放大器28的输出电位A(Va-Vb)被输入至切断元件33。
[0032]切断元件33具有两个输入端子和一个输出端子。切断元件33的第一输入端子被连接于放大器28的输出端子。切断元件33的第二输入端子被接地。切断元件33的输出端子被连接于运算放大器IC32。切断元件33基于来自运算放大器38的信号而切换连接状态。切断元件33在第一状态与第二状态之间切换连接状态，其中，所述第一状态为第一输入端子与输出端子连接且第二输入端子从输出端子被切断的状态，所述第二状态为第二输入端子与输出端子连接且第一输入端子从输出端子被切断的状态。在第一状态下，放大器28的输出电位A (Va-Vb)从切断元件33被输入至运算放大器IC32。在第二状态下，接地电位(0V)从切断元件33被输入至运算放大器IC32。
[0033]参考电源30的正极被连接于运算放大器IC32。参考电源30的负极被接地。参考电源30输出参考电位Vref 1。另外，在本说明书中，参考电位意味着固定电位。
[0034]运算放大器IC32为具有运算放大器32a和选择器32b的IC (IntegratedCircuit:集成电路)。选择器32b被输入电阻24的端子24a的电位Va以及切断元件33的输出电位。如上文所述，切断元件33的输出电位为电位A(Va-Vb)与接地电位中的任意一个。选择器32b输出电位Va与切断元件33的输出电位中的较高的电位。
[0035]运算放大器32a的非反相输入端被输入选择器32b的输出电位(即，电位Va与切断元件33的输出电位中的较高的电位)。运算放大器32a的反相输入端被输入参考电位Vref Ιο运算放大器32a的输出端被连接于pM0S22的栅极22c。运算放大器32a在非反相输入端的电位高于反相输入端的电位时输出正的电位，而在反相输入端的电位高于非反相输入端的电位时输出负的电位。由此，运算放大器32a以使被输入至非反相输入端的电位及被输入至反相输入端的电位一致的方式而对PM0S22的栅极22c的电位进行控制。
[0036]开关34被连接于pM0S22的源极22b与栅极22c之间。开关34将源极22b与栅极22c之间切换为导通状态或切断状态。开关34通过来自控制装置70的信号而被控制。
[0037]运算放大器38的非反相输入端被连接于IGBT12的检测发射极12c (即，电阻54的高电位侧的配线)。由于电阻54的另一端被接地，因此被输入至运算放大器38的非反相输入端的电位Vr与流通于电阻54中的电流成比例。流通于电阻54中的电流与流通于IGBT12中的检测发射极12c中的电流相等。如上所述，流通于检测发射极12c中的电流相对于流通于IGBT12的发射极12b中的电流而具有大致固定的比率。因此，向运算放大器38的非反相输入端输入的电位Vr与流通于IGBT12的集电极与发射极之间的电流大致成比例。运算放大器38的反相输入端被连接于参考电源39。参考电源39输出参考电位Vref2。运算放大器38在被输入至非反相输入端的电位Vr低于被输入至反相输入端的电位Vref2时，将切断元件33控制为第一状态，而在电位Vr高于电位Vref 2时，将切断元件33控制为第二状态。即，运算放大器38在流通于IGBT12中的电流低于与参考电位Vref对应的阈值时，将切断元件33控制为第一状态，而在流通于IGBT12中的电流高于阈值时，将切断元件33控制为第二状态。
[0038]栅极放电电路40具有电阻44及nM0S42。电阻44与nM0S42被串联连接于IGBT12的栅极12a与接地电位80之间。nM0S42被连接在与电阻44相比靠接地电位80侧的位置处。nM0S42的源极42b被连接于接地电位80。nM0S42的漏极42a被连接于电阻44的端子44ao nM0S42的栅极42c被连接于控制装置70。nM0S42根据来自控制装置70的信号而进行开关。电阻44的端子44b被连接于IGBT12的栅极12a。当控制装置70使nM0S42导通时，IGBT12的栅极12a被连接于接地电位80，从而IGBT12断开。
[0039]控制装置70对开关34和nM0S42c进行控制。
[0040]接下来，对电流控制电路10a的动作进行说明。当在下臂的IGBT12断开的状态下，上臂的IGBT16从导通切换为断开时，二极管18将导通，从而电流从电机配线52朝向高电位配线50流通。之后，下臂的IGBT12从断开被切换为导通。该情况下，栅极电位控制电路11以如下方式进行动作。
[0041]图2图示了 IGBT12从断开状态被切换为导通状态时的电位Va、Vb、电位差Va_Vb、IGBT 12的集电极电流Ic、IGBT 12的集电极与发射极间电压Vcel、在IGBT12中产生的损耗W以及IGBT16的集电极与发射极间电压Vce2。由于电位差Va_Vb与IGBT12的栅极电流成比例，因此电位差Va-Vb的曲线图表示IGBT12的栅极电流的变化。此外，在图2中，利用虚线的曲线图来表示比较例的值。
[0042]在IGBT12断开的状态下(即，期间TO)，nM0S42导通，开关34导通(即，pM0S22断开)。因此，IGBT12的栅极12a被施加接地电位(0V)。因此，电位Va、Vb均成为0V。由于IGBT12断开，因此在被连接于IGBT12的检测发射极12c的电阻54中没有电流流通。因此，电位Vr成为大致0V。由于电位Vr( = 0V)低于参考电位Vref2，因此运算放大器38将切断元件33控制为第一状态(放大器28的输出端子被连接于选择器32b的状态)。
[0043]控制装置70在图2的时刻tl使nM0S42断开并且使开关34断开。当开关34断开时，pM0S22的栅极22c的电位将通过运算放大器32a而被控制。由于在时刻tl电位Va与电位A(Va-Vb)均为大致0V(接地电位)，因此选择器32b输出大致0V。因此，运算放大器32a的非反相输入端被输入大致0V。由于反相输入端(Vrefl)高于非反相输入端(0V)，因此运算放大器32a使输出端(即，pM0S22的栅极22c)的电位下降。由此，pM0S22导通，从而栅极电流从绝缘电源60起经由pM0S22和电阻24而朝向IGBT12的栅极12a流通。由于在时刻tl，PM0S22导通时，在之后的期间T1内栅极电流将增加，因此电位差Va-Vb将会增加。此外，由于随着栅极电流的流通而在栅极12a中蓄积电荷，因此栅极12a的电位逐渐上升。因此，在期间T1内，电位Va、Vb上升。此外，由于在期间T1内，向运算放大器32a的非反相输入端输入的电位较低，因此运算放大器32a按照其压摆率而使输出电位(即，栅极22c的电位)下降。因此，在期间T1内，电位Va、Vb上升的倾斜度将成为按照运算放大器32a的压摆率的倾斜度。放大器28的常数A以在期间T1内使电位A(Va_Vb)与电位Va相比而快速地上升的方式