用于驱动开关元件的器件的制作方法

专利名称：用于驱动开关元件的器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于驱动电压控制类型的开关元件的驱动器件。例如，这样的开关元 件是用于放置在电动发动机和高电压电源之间的逆变器(inverter)和变流器中的电源开 关元件，该电动发动机和高电压电源安装在诸如混合动力车的车辆上。
背景技术：
存在用于驱动诸如电源开关元件的开关元件的传统驱动器件。电源开关元件用于 放置在电动发动机和高电压电源之间的逆变器或变流器中，该电动发动机和高电压电源安 装在混合动力车上。例如，传统文献日本专利早期公开公布第JP 2009-71956号公开了这样一种驱动 器件其配备有高电压电源和低电压电源的一对电源。电源向诸如绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)的开关元件的栅极端子供给不同的电压，以便接通IGBT。逆变器和变流器配备有多 个IGBT。为了接通IGBT，电源之一向IGBT的栅极端子供给低电压。接下来，其它电源向IGBT的栅极端子供给高电压，以便提高IGBT的栅极端子的电 势。这使得可以高效地避免过电流产生并在IGBT中流动。另外，当这样的过电流不可能在 IGBT中流动时，由于IGBT的栅极端子的电压快速提高，这使得可以降低传导损耗。然而，具有上述结构的传统驱动器件有如下缺点当高电压电源向IGBT的栅极端 子供电时，电流从高电压侧流到低电压侧。为了解决这一问题，传统驱动器件配备有二极管 来禁止这样的电流流动。然而，使用二极管的以上传统解决方案引起IGBT的栅极端子的电 压波动的问题。由于以上传统驱动器件配备有诸如高电压电源和低电压电源的一对电源，因此驱 动器件的整体电路尺寸增大，并且也增加了其制造成本。

发明内容
本发明的目的是提供一种用于驱动电压控制类型的开关元件的驱动器件。开关元 件能够切换要供给开关元件(诸如电源开关元件)的导通控制端子(即，栅极端子)的电 压。根据本发明的驱动器件具有第一路径和第二路径。第一路径具有无源元件和第一开/ 关装置，其中电压控制类型的开关元件的导通控制端子连接到高电压电源。第二路径具有 无源元件和第二开/关装置，其中电压控制类型的开关元件的导通控制端子连接到低电压 电源。驱动器件控制第一开/关装置和第二开/关装置来驱动开关元件。为了达到以上目的，本发明提供了一种用于驱动电压控制类型的开关元件的驱动 器件。驱动器件具有第一路径、第二路径和切换装置。第一路径包括无源元件和第一开/ 关装置。第一路径将开关元件的导通控制端子连接到高电压供给装置。第一路径还断开开 关元件的导通控制端子与高电压供给装置的连接。第二路径包括无源元件和第二开/关装 置。第二路径将开关元件的导通控制端子连接到低电压供给装置。切换装置将第一开/关 装置和第二开/关装置的第一状态切换到第二状态，以便切换开关元件的开关状态。第一状态表示第一开/关装置和第二开/关装置两者同时接通，并且第二状态表示第一开/关 装置和第二开/关装置之一接通而另一开/关装置断开。具体地，第一开/关装置和第二 开/关装置之一能够将高电压供给装置和第二电压电源之一连接到开关元件的导通控制 端子，以便向开关元件的导通控制端子供给电压，以使得开关元件进入由切换装置指示的 开关状态。根据本发明的驱动器件的该配置使得可以改变要供给开关元件的导通控制端子 的电压。由此，可以在切换装置的控制下向开关元件的导通控制端子供给不同的电压。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，当第一开/关装置和第二开/关装置 两者均进入接通状态时，开关元件的导通控制端子处的收敛电压向从高电压供给装置或低 电压供给装置提供的电压侧、而不是在开关元件的镜像时段期间开关元件的镜像电压变 化，以使得开关元件进入由切换装置指示的开关状态。这使得在切换装置切换开关元件的开关状态时，驱动器件可以在开关元件的镜像 时段之前和之后向开关元件的导通控制端子供给不同的电压。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，当开关元件的开关状态从断开状态切 换到接通状态时，切换装置执行切换操作，并且当第一开/关装置和第二开/关装置两者均 断开时，开关元件的导通控制端子的收敛电压向开关元件接通时的电压、而不是在开关元 件的镜像时段期间开关元件的镜像电压变化。这使得在切换装置将开关元件的开关状态切换到接通状态时，驱动器件可以在开 关元件的镜像时段之前和之后向开关元件的导通控制端子供给不同的电压。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，在开关元件的镜像时段完成之后，切 换装置执行开关元件的切换操作。作为本发明的另一个方面的驱动器件还具有延迟信号生成装置。延迟信号生成装 置生成表示延迟时间的延迟信号，该延迟时间从由操作信号表示的、用于切换开关元件的 开关状态的时刻起延迟。切换装置基于延迟信号而执行切换操作，以切换开关元件的开关 状态。由此，切换装置可以在最佳时刻高效地执行开关元件的切换操作。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，延迟信号生成装置接收操作信号，并 且基于接收到的操作信号而生成延迟信号。由此，延迟信号生成装置可以正确地生成延迟信号。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，切换装置将第一开/关装置和第二开 /关装置的状况从第一状态切换到第二状态，以便将开关元件的开关状态从断开状态切换 到接通状态。第一状态表示第一开/关装置和第二开/关装置两者同时接通，并且第二状 态表示第一开/关装置接通而第二开/关装置断开。驱动器件还具有过电流检测装置，其用于检测在开关元件中流动的过电流是否过 度增大。延时信号表示当开关元件切换到接通状态时的延迟时间。直到延迟信号所表示的 延迟时间为止的延迟时段不小于过电流检测装置检测开关元件中流动的过电流所必需的 时段。如果开关元件的输出端子连接到具有低电压电平、阻抗很低的电路构件，则当开 关元件接通时，过电流在开关元件中流动。然而，在过电流检测装置检测到这样的过电流之前必须有一定的时段。当在过电流检测装置检测到过电流的存在之前切换装置将第一开/ 关装置和第二开/关装置的状况切换到第二状态时，则开关元件中流动的电流增大，在该 第二状态中，第一开/关装置接通并且第二开/关装置断开。这具有降低对开关元件的操 作的依赖的可能性。为了避免这样的缺点，根据本发明的驱动器件使用之前描述的延迟信 号的延迟时段。作为本发明的另一个方面的驱动器件还具有禁止装置。当过电流检测装置检测到 在开关元件中流动的过电流的存在时，禁止装置禁止切换装置的切换操作。因此可以避免在开关元件中流动的电流进一步增大，这是因为当过电流检测装置 检测到在开关元件中流动的过电流的存在时，禁止装置禁止切换装置执行切换操作。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，延迟信号表示当开关元件切换到接通 状态时的延迟时间，并且预测时段用作直到延迟时间为止的延迟时间，其中，预测时段为从 切换装置指示开关元件接通时的时刻到开关元件的镜像时段完成之前的时刻而计算的时 段。这使得可以降低开关元件的功率损耗(或者导通功率损耗)。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，延迟信号表示开关元件切换到接通状 态的延迟时间。预测时段用作直到延迟时间为止的延迟时段。该预测时段是从开关元件切 换到接通状态的时刻到开关元件的镜像时段完成时的定时而计算的时段。当开关元件中流动的电流的改变大时，由于在电流流经的路径中是电感(寄生电 感等)，所以经常生成大的浪涌电压。通常，优选地抑制开关元件的导通控制端子处的电压 的改变速度增大，以便降低这样的浪涌电压。然而，当开关元件的导通控制端子处电压的改 变小时，当切换开关元件的开关状态时，开关元件的功率损耗(或导通功率损耗)增加。从 这一观点来看，根据本发明的驱动器件使得可以尽可能低地降低功率损耗，同时抑制这样 的浪涌电压生成，这是因为切换装置在镜像时段的完成之后，执行开关元件的切换操作。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，切换装置还具有完成检测装置。完成 检测装置检测开关元件的镜像时段完成时的完成定时。当完成检测装置检测到开关元件的 镜像时段的完成定时时，切换装置执行切换操作。当开关元件中流动的电流极大改变时，电流流经的路径中的电感(寄生电感等) 经常生成大的浪涌电压。通常，优选地抑制开关元件的导通控制端子处的电压的改变增大， 以便降低这样的浪涌电压。然而，当开关元件的导通控制端子处的电压改变小时，在切换开 关元件的开关状态时，开关元件的功率损耗(或导通功率损耗)增加。从这一观点来看，根 据本发明的驱动器件使得可以尽可能低地降低功率损耗，同时抑制浪涌电压生成，这是因 为切换装置在完成检测装置检测到镜像时段的完成时，执行开关元件的切换操作。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，切换装置还具有完成检测装置。完成 检测装置检测开关元件的镜像时段的完成。在直到延迟信号表示的延迟时间为止的延迟时 段过去、并且完成检测装置检测到开关元件的镜像时段的完成时，切换装置执行切换操作。当在开关元件中流动的电流极大改变时，电流流经的路径中的电感(寄生电感 等)经常生成大的浪涌电压。通常，优选地抑制开关元件的导通控制端子处的电压的改变 增大，以便降低这样的浪涌电压。然而，当开关元件的导通控制端子处的电压改变小时，在 切换开关元件的开关状态时，开关元件的功率损耗(或导通功率损耗)增加。从这一观点来看，根据本发明的驱动器件使得可以尽可能低地降低功率损耗，同时抑制浪涌电压生成， 这是因为在直到延迟信号表示的延迟时间为止的延迟时段过去、并且完成检测装置检测到 镜像时段的完成时，切换装置执行开关元件的切换操作。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，完成检测装置具有比较装置。比较装 置对开关元件的导通控制端子的电压与完成检测电压进行比较。切换装置使用从比较装置 输出的比较结果来作为表示开关元件的镜像时段的完成的检测结果。作为本发明的另一个方面的驱动器件还具有温度检测装置，其用于检测开关元件 的温度。完成检测装置基于温度检测装置检测到的温度，调节完成检测电压。开关元件的导通控制端子处的电压具有温度依赖特性。即，开关元件的导通控制 端子的电压根据开关元件的温度的改变而改变。根据本发明的驱动器件根据温度检测装置 检测到的开关元件的当前温度，基于镜像时段处的预测值，确定开关元件的导通控制端子 处的电压作为最终稳定电压。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，完成检测装置包括用于检测开关元件 的导通控制端子处的电压的改变的电压改变检测装置，并且基于电压改变检测装置检测到 的电压改变而检测镜像时段的完成。在镜像时段期间，开关元件的导通控制端子处的电压的改变速度极大降低。因此， 当镜像时段完成时，开关元件的导通控制端子处的电压的改变速度极大提高。完成检测装 置基于开关元件的导通控制端子处的电压的改变，检测开关元件的镜像时段的完成。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，第一路径中的无源元件具有电阻。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，第二路径中的无源元件具有电阻。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，第一路径中的无源元件由电阻组成， 并且第二路径中的无源元件由电阻组成。使用第一路径和/或第二路径中的电阻，使得可以用简单的配置来构成第一路径 和/或第二路径。这使得可以减小驱动器件的整体尺寸，并且降低驱动器件的制造成本。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，第一路径中的无源元件由电阻组成， 并且第二路径中的无源元件由相互并联连接的电阻和电容组成。根据驱动器件的配置，当切换装置通过将高电压供给装置连接到开关元件的导通 控制端子来将开关元件的状况从断开状态切换到接通状态时，第一开/关装置和第二开/ 关装置两者均接通时的开关元件的导通控制端子处电压的改变速度由电容限制。由此可以 减小第一路径中的电阻的电阻值。另外，当切换装置将第一开/关装置和第二开/关装置 的状况切换到第二状态时，可以尽可能大地极大提高开关元件的导通控制端子处的电压的 升高速度。第二状态表示第一开/关装接通置并且第二开/关装置断开。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，第一路径中的无源元件由相互并联连 接的电阻和电容组成。第二路径中的无源元件由相互并联连接的电阻和电容组成。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，当高电压供给装置连接到开关元件的 导通控制端子时，开关元件接通。当开关元件的开关状态从断开状态切换到接通状态时，切 换装置执行切换操作。高电压供给装置和低电压供给装置之间的电压的分压低于开关元件 的镜像电压。该分压通过串联连接的第一路径中的电容和第二路径中的电容而获得。高电压供给装置和低电压供给装置之间的电压的分压高于开关元件的镜像电压。该分压通过串联连接的第一路径中的电阻和第二路径中的电阻而获得。这使得可以减小直到开关元件的导通控制端子变成开关元件的镜像电压为止的 时段。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，当开关元件的开关状态从接通状态切 换到断开状态时，切换装置执行切换操作。当第一开/关装置和第二开/关装置接通时，开 关元件的导通控制端子处的收敛电压向在开关元件断开时获得的电压、而不是开关元件的 镜像电压变化。这使得当开关元件的开关状态切换到断开状态时，可以在镜像时段之前和之后向 开关元件的导通控制端子供给不同的电压。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，切换装置在开关元件的镜像时段完成 之后执行切换操作。在作为本发明的另一个方面的驱动器件中，要由驱动器件驱动的开关元件构成功 率转换电路中的开关元件，在该功率转换电路中，高电压侧中的开关元件和低电压侧中的 开关元件串联连接。在根据本发明的驱动器件用于功率转换电路的情况中，当高电压侧的开关元件和 低电压侧的开关元件同时接通时，存在过电流在这些开关元件中流动的可能性。当第一开/ 关装置和第二开/关装置同时接通时，根据本发明的驱动器件可以限制在这些开关元件中 流动的电流量。


将参照附图、经由示例来描述本发明的优选的、非限制性的实施例，在附图中图1是示出包括电动发动机、配备有作为驱动器件的驱动单元DU的变流器和逆变 器、高电压电源、电源开关元件和控制器件的系统的配置的图；图2是示出作为图1中示出的根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路 配置的图；图3A是示出图2中示出的驱动单元DU中的延迟电路的电路配置的图；图;3B是示出图2中示出的驱动单元DU中的延迟电路的另一电路配置的图；图3C是示出图2中示出的驱动单元DU中的延迟电路的另一电路配置的图；图4A和4B示出了图2中示出的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通操作的 时序图；图5示出了根据本发明的第二实施例的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通 操作的时序图；图6示出了根据本发明的第三实施例的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通 操作的时序图；图7是示出作为根据本发明的第四实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路配置 的图；图8A和8B示出了图7中示出的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通操作的 时序图；图9是示出作为根据本发明的第五实施例的驱动器件的驱动单元的电路配置的
9图；图10是示出作为根据本发明的第六实施例的驱动器件的驱动单元的电路配置的 图；图11示出了图10中示出的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通操作的时序 图；图12是示出根据本发明的第七实施例的驱动单元DU的电路配置的图；图13示出了图12中示出的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通操作的时序 图；图14是示出作为根据本发明的第八实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路配置 的图；图15示出了图14中示出的驱动单元执行的电源开关元件的接通操作的时序图；图16是示出作为根据本发明的第九实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路配置 的图；图17示出了图16中示出的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通操作的时序 图；以及图18示出了根据本发明的第十实施例的驱动单元DU执行的电源开关元件的接通 操作的时序图。
具体实施例方式下文中，将参照附图描述本发明的各个实施例。在以下各个实施例的描述中，贯穿 几个图中，相同的参考字符或标号代表相同或等价的组成部分。第一实施例将参照图1至图4A和图4B对根据本发明的第一实施例的、用于驱动电源开关元 件的驱动器件给出描述。第一实施例将作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU应 用于混合动力车。图1是示出主要包括作为车载主器件的电动发电机10、变流器CV、逆变器IV、作为 驱动器件的驱动单元DU、高电压电池12和控制器件16的系统的配置的图。具体地，电动发电机10通过逆变器IV和变流器CV连接到高电压电池12。逆变器IV具有三组电源开关元件SW(SWp、SWn)。逆变器IV中的这三组相互并联 连接。逆变器IV中的三组中的每一组包括串联连接的电源开关元件Swp和电源开关元件 Swn。电源开关元件Swp放置在高电压侧，并且电源开关元件Swn放置在低电压侧。三组中的每一组中的高电压侧的电源开关元件Swp和低电压侧的电源开关元件 Swn之间的连接节点电连接到电动发电机10的三相的每一相。即，三组的三个连接节点分 别电连接到电动发电机10的相。每个电源开关元件Sw(Swp、Swn)为电压控制类型的元件。控制器件16将各种类 型的操作信号传递至作为根据本发明的实施例的驱动器件的驱动单元DU。每个驱动单元 DU基于从控制器件16传递的接收到的操作信号，控制相应电源开关元件Sw(Swp、Swn)的 操作。变流器CV配备有电容C、一组串联连接的高电压侧的电源开关元件Swp和低电压侧的电源开关元件Swn、以及电抗器L。串联连接的电源开关元件Swp和Swn之间的连接节 点通过电抗器L连接到高电压电池12。高电压侧的续流二极管FDp的阳极和阴极分别连接到高电压侧的电源开关元件 Swp的输入和输出(集电极、发射极)端子。低电压侧的续流二极管FDn的阳极和阴极分别连接到低电压侧的电源开关元件 Swn的输入和输出(集电极、发射极)端子。在图1中示出的作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元的配置中，具体地， 高电压侧的电源开关元件Swp和高电压侧的续流二极管FDp在同一半导体基底上相互相 邻，且低电压侧的电源开关元件Swn和低电压侧的续流二极管FDn在同一半导体基底上相 互相邻。驱动单元DU连接到构成逆变器IV的电源开关元件Swp和电源开关元件Swn的每 一个的导通控制端子。电源开关元件Swp和Swn由驱动单元DU基于从控制器件16传递的 操作信号而驱动，控制器件16配备有低电压电池14。控制器件16基于各种类型的传感器(未示出)的检测值，生成操作信号gup、gvp 和gwp以及操作信号gurugvn和gwn。逆变器IV的U相、V相和W相中的电源开关元件Swp 分别由驱动单元DU基于操作信号gup、gvp和gwp驱动。与在对于电源开关元件Swp的情 况中一样，逆变器IV的U相、V相和W相中的电源开关元件Swn分别由驱动单元DU基于操 作信号gun、gvn禾口 gwn驱动。另外，与在对于逆变器IV的情况中一样，控制器件16生成并输出这些操作信号 gcp和gcn，以便驱动变流器CV中的电源开关元件Swp和Swn。变流器CV中的电源开关元 件Swp和电源开关元件Swn由从控制器件16传递的操作信号gcp和gcn通过驱动单元DU 驱动。具有逆变器IV、变流器CV和高电压电池12的高电压系统与具有控制器件16和低 电压电池14的低电压系统通过诸如光隔离器或光耦合器的绝缘装置(图中省略了)来电 绝缘。如前所述，低电压系统中的控制器件16通过诸如光隔离器的绝缘装置将操作信 号g(图1中示出的gcp、gcn、gup、gun、gvp、gvn、gwp、gwn等)传递至高电压系统中的逆 变器IV和变流器CV。电源开关元件Swp和Swn的每一个由绝缘栅双极型晶体管(IGBT)构成。电源开 关元件Swp和Swn的每一个具有感测端子St,与电源开关元件Sw的输入端子和输出端子之 间流动的电流相关的微小(minute)电流通过该感测端子^。图2是示出图1中示出的根据第一实施例的驱动单元DU (驱动器件)的电路配置 的图。如图2中所示，驱动单元DU主要包括电源20、控制单元30、延迟电路40、电阻R1、 R2、32和；34、放大器36、开关元件22和28以及其它部件。在以下描述中，为简洁起见，要控制的电源开关元件Swp和Swn还将被称作“电源 开关元件SW”，并且续流二极管FDp和FDn还将被称作“续流二极管FD”，以及操作信号gup、 gvp、gwp、gcp、gun、gvn、gwn禾口 gcn还将被称作操作信号go如图2中所示，驱动单元DU具有电源20，其向电源开关元件Sw供给电压以便接通电源开关元件Sw，其中该电压比电源开关元件Sw的输出端子(发射极)的电压高预定电压 Vc。虽然图2示出了电源20为电池，但是也可以使用构成浮动电源的电容代替电源 20。电源20通过高电压路径Lh和公共路径Lg向电源开关元件Sw的导通控制端子 (栅极)供给高电压。高电压路径Lh配备有第一开关元件22和作为线性元件的第一电阻 24。另外，电源开关元件Sw的栅极处的电荷通过公共路径Lg和低电压路径Ll放电。 低电压路径Ll包括作为线性元件的第二开关元件观和第二电阻26。电源开关元件Sw的栅极通过公共路径Lg和低电压路径Ll电连接到电源开关元 件Sw的发射极。如图2中所示，驱动单元DU还具有控制单元30。控制单元30接收操作信号g，并 且基于接收到的操作信号g而操作第一开关元件22和第二开关元件28，以便驱动电源开关 元件Sw0更详细地，当操作信号g切换到作为接通操作指示信号的高电压电平时，第一开 关元件22和第二开关元件观两者均接通。这使得可以对电源开关元件Sw的导通控制端 子进行充电。在预定延迟时段过去之后，控制单元30指示第二开关元件观断开。由此可 以借助于从断开状态到接通状态的切换，提高要供给电源开关元件Sw的导通控制端子(栅 极端子)的电压。预定延迟时段由延迟电路40设置。延迟电路40输入操作信号g，并且基于操作信号g而生成延迟信号DL。当接收到 从延迟电路40传递的延迟信号DL时，控制单元30将定时延迟预定延迟时段，以便将电源 开关元件Sw切换到接通状态。图3A是示出图2中示出的驱动单元DU中的延迟电路40的电路配置的图。图 是示出图2中示出的驱动单元DU中的延迟电路40的另一电路配置的图。图3C是示出图 2中示出的驱动单元DU中的延迟电路40的另一电路配置的图。延迟电路40可以具有图 3A、图;3B和图3C中示出的电路配置中的一种。在图3A中示出的延迟电路40的电路配置中，当操作信号g改变为高(H)电平、并 且延迟电路40的输入端子接收该操作信号g作为输入信号时，电容40a的电压稍微增大。 延迟电路40的输出在预定时段过去之后，变化到对应于操作信号g表示的电压的预定输出 电压。在图:3B中示出的延迟电路40的配置中，电阻40b和二极管40c并联布置。二极 管40c放置在从延迟电路40的输入端子侧到输出端子侧的前向方向上。图:3B中示出的该 配置使得可以延迟从操作信号g切换到H电平的时刻到延迟电路40的输出信号变化到H 电平的定时的响应时段。然而，从操作信号g切换到低(L)电平的时刻到延迟电路40的输 出信号变化到L电平的定时几乎没有延迟时间。在图3C中示出的延迟电路40的配置中，开关元件40d放置在电阻40b和地电平之 间。当开关元件40d接通时，电流不流经电容40a。即，当接收到从倒相器(inverterMOe 输出的反相控制信号时，开关元件40d接通。这防止电流流经电容40a。图3C中示出的延 迟电路40的该配置使得可以延迟从操作信号g改变到H电平的时刻到延迟电路40的输出信号改变到H电平的定时的响应时间。然而，从操作信号g改变到低L电平的时刻到延迟 电路40的输出信号改变到L电平的定时几乎没有延迟时间。在图3C中示出的延迟电路40的电路配置中，可以设置延迟电路40的延迟时段， 以使得延迟时段变为比直到电源开关元件Sw的镜像时段的完成为止的时段长的值，在电 源开关元件Sw处，栅极电压的上升速度在从诸如开关元件22和观的开关元件的断开状态 到接通状态的变化时段期间急剧降低。在根据第一实施例的驱动单元DU中，即使延迟时段过去，在过电流在电源开关元 件Sw中流动时，第二开关元件观也不断开。这一控制操作可以通过以下电路配置来实现。在图2中示出的驱动单元DU的电路配置中，串联连接的电阻32和电阻33布置在 电源开关元件Sw的感测端St和发射极之间。电阻32和33之间的连接节点连接到比较器36的同相输入端子。另外，比较器36 的反相输入端子连接到供给基准电压Vref的基准电源38的端子。基准电压Vref基于表示流过电源开关元件Sw的过电流的存在的下限值(阈值) 而设置。这使得比较器36可以基于感测端子M的输出电流流过的电阻32和34处的压降， 检测流过电源开关元件Sw的电流是不小于/或者小于阈值电流。比较器36的输出信号由倒相器44倒相，且倒相的输出信号提供给AND电路42。AND电路42执行从延迟电路40传递的延迟信号DL与从反相器44传递的输出信 号之间的逻辑相乘，且输出作为逻辑相乘的结果的输出信号至控制单元30。控制单元30在AND电路42的输出信号为H电平时，指示第二开关元件观断开。从而，控制单元30在逻辑相乘变为真值(H电平)时指示第二开关元件观断开， 其中，通过使用以下两个值(a)和(b)来执行逻辑相乘(a)当从操作信号g指示接通操作时的时刻起计算的预定时段过去时；以及(b)阈值电流不流经电源开关元件Sw。图4A和图4B是示出图2中示出的驱动单元DU中的开关元件的接通操作的时序 图。图4A示出了在图2中示出的驱动单元DU中的电源开关元件Sw中流动的正常电 流。图4B示出了图2中示出的驱动单元DU中的电源开关元件Sw的异常状态，其中过电流 在电源开关元件Sw中流动。图4A中的时序图(a)示出了电源开关元件Sw的栅极电压Vge的演变。图4A中的时序图(b)示出了第一开关元件22的操作状态的演变。图4A中的时序图(c)示出了第二开关元件观的操作状态的演变。图4A中的时序图(d)示出了比较器36的操作状态的演变。图4A中的时序图(e)示出了从延迟电路40输出的延迟信号DL的演变。如图4A和图4B中所示，操作信号g的电平切换到指示接通操作的电平。这使得 第一开关元件22和第二开关元件观接通。电源开关元件Sw的栅极电压收敛到通过由第 一电阻M和第二电阻沈分割电压Vc而获得的分压R2 · Vc/(R1+R2)。设置以使得该分压具有不小于阈值Vth的电压值，电源开关元件Sw在阈值Vth处 接通(即进入接通状态)。因此，在图4A中示出的情况中，当电源开关元件Sw的栅极电压 Vge达到阈值电压Vth时，电源开关元件Sw进入镜像时段，以使得当与在电源开关元件Sw进入镜像时段之前的栅极电压的上升速度相比时，电源开关元件Sw的栅极电压的上升速 度暂时并极大地降低。然后在电源开关元件Sw的镜像时段完成之后，电源开关元件Sw的 栅极电压收敛至分压。在此之后，在延迟时段Td过去之后第二开关元件观断开时，电源开 关元件Sw的栅极电压Vge升高至电源20的电压Vc。另一方面，在图4B中示出的情况2中，电源开关元件Sw的栅极电压Vge迅速升高 至分压R2 WcARl+!^)，其通过由第一电阻M和第二电阻沈分割电压Vc而获得。在这种 情况下，由于比较器36输出H电平信号且控制单元30检测到过电流的存在，因此即使延迟 时段Td过去，控制单元30也不指示第二开关元件观断开。设置延迟时段Td以使得它变 得比时段Ti长，时段Ti是具有比较器36的过电流检测装置检测过电流的存在所必需的时 段。过电流检测装置主要包括比较器36。另外，将用于检测电源开关元件Sw中流动的过 电流的存在的阈值电流设置为如下值其不大于当电源开关元件Sw的栅极电压变为分压 R2 · Vc/(R1+R2)时电源开关元件Sw中流动的最大电流。由此可以通过限制电源开关元件Sw的栅极电压来限制电源开关元件Sw中流动的 电流，以便当过电流在电源开关元件Sw中流动时具有以上分压。在电源开关元件Sw的栅极电压达到电源20的电压Vc时，电源开关元件Sw中流动 的最大电流是大电流。电源开关元件Sw中流动的该大电流使得在电源开关元件Sw的操作 中不可能具有或保持可靠性。即，电源开关元件Sw中流动的最大电流比阈值电流充分大。 然而，尽管如此，根据第一实施例的驱动单元中的控制单元30将电源开关元件Sw的栅极电 压提高至电源20的电压Vc的原因是，当电源开关元件Sw接通时电源开关元件Sw的导通 功率损耗根据电源开关元件Sw的栅极电压Vge的提高而变小。顺带指出，在电源开关元件Sw的栅极电压急剧增加时，在过电流在电源开关元件 Sw中流动的状况下，存在电源开关元件Sw中流动的电流变为过大值(即，当栅极电压变为 电压Vc时要在电源开关元件Sw中流动的最大电流)的时段。这一现象由过电流检测装置 的操作速度的限制引起。因此，过电流检测装置引起过电流在电源开关元件Sw中流动的错 误检测。因此，必须在过电流检测装置检测到过电流的存在之后，在故障安全处理开始之前 选择、即使用具有对抗以上最大电流的强能力的电源开关元件Sw。这增大了电源开关元件 Sw的整体尺寸。具体地，由于在电源开关元件Sw和续流二极管FD相邻地布置在同一半导体基底 中的情况下，电源开关元件Sw的导通功率损耗变大，因此必须减小电源开关元件Sw中发射 极和集电极之间的厚度。由于这种情况降低了电源开关元件Sw的热耐力，因此也降低了在电源开关元件 Sw中流动的允许电流。因此，必须选择或使用具有大表面面积的电源开关元件Sw，以便对 抗直到故障安全处理开始之前的大电流。如上所述，第一实施例提供了具有以下效果(1)至(9)的、作为用于驱动开关元件 Sw (Swp, Swn)的驱动器件的驱动单元DU。(1)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU控制第一开关元件22和第二 开关元件观，以在电源开关元件Sw接通时从第一状态进入第二状态，其中，第一状态表示 第一开关元件22和第二开关元件观处于接通状况，并且第二状态表示第一开关元件22进 入接通状态而第二开关元件28进入断开状态。这使得可以逐步改变电源开关元件Sw的栅极电压Vge。具体地，可以在第一开关元件22和第二开关元件观两者均进入接通状态的时 段期间，基于第一电阻M和第二电阻沈的质量，高精度地控制电源开关元件Sw的栅极电 压Vge (见图4A中示出的(a)、(b)和(c))。(2)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU控制第一开关元件22和第二 开关元件28，以使得当第一开关元件22和第二开关元件观两者均接通时，电源开关元件 Sw的栅极电压Vge的收敛值设置为高于电源开关元件Sw接通时的电压Vth(将被称为“镜 像电压”)的值。这使得当电源开关元件Sw切换到接通状态时，可以在电源开关元件Sw变 化到电源开关元件Sw的镜像时段之前和之后，改变要供给电源开关元件Sw的栅极端子的 电压。(3)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU控制第一开关元件22和第二 开关元件28，以使得在电源开关元件Sw的镜像时段完成之后，第一状态变化到第二状态， 其中，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观同时接通，并且第二状态表示第一 开关元件22接通而第二开关元件观断开。这使得可以在电源开关元件Sw进入镜像时段 之前和之后，改变电源开关元件Sw的栅极电压。(4)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU配备有延迟电路40，其能够生 成延迟信号DL。该延迟信号DL表示对操作信号g的定时延迟预定时段的定时。在接收到 操作信号g时，操作信号g指示电源开关元件Sw接通。驱动单元DU中的控制单元30基于延迟信号DL而控制第一开关元件22和第二 开关元件28，以使得在电源开关元件Sw的镜像时段过去之后第一状态变化为第二状态，其 中，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观同时接通，并且第二状态表示第一开 关元件22接通而第二开关元件观断开。这使得可以在电源开关元件Sw进入镜像时段之 前和之后，改变电源开关元件Sw的栅极电压。(5)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU配备有延迟电路40，其能够在 接收到操作信号g时生成延迟信号DL。这使得可以正确而及时地生成延迟信号DL。(6)在作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU中，延迟电路40生成延迟 信号DL，以使得延迟信号DL表示的延迟时段DL不小于过电流检测装置(包括比较器36) 正确检测电源开关元件Sw中流动的过电流的存在所必需的时段。这使得可以基于过电流 检测装置执行的过电流的存在的检测结果，将第一状态切换到第二状态。顺带提及，如前所 述，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观同时接通，并且第二状态表示第一开 关元件22接通而第二开关元件观断开。(7)当包括比较器36的过电流检测装置检测到在电源开关元件Sw中流动的过电 流的存在时，驱动单元DU中的控制单元30禁止第一开关元件22和第二开关元件观的切 换操作，以在电源开关元件Sw的镜像时段完成之后切换第一状态与第二状态。在这种情况 下，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观两者均处于接通状况，并且第二状态 表示第一开关元件22接通而第二开关元件观断开。这使得可以防止电源开关元件Sw中 流动的电流进一步增大。(8)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU具有配备有无源元件的高电 压路径Lh和配备有无源元件的低电压路径Li。高电压路径Lh中的无源元件包括第一电 阻对。低电压路径Ll中的无源元件包括第二电阻沈。这使得高电压路径Lh和低电压路径Ll可以具有简单的配置。(9)作为根据第一实施例的驱动器件的驱动单元DU控制功率转换电路(作为逆 变器IV)中的电源开关元件Sw (串联连接的高电压侧的电源开关元件Swp和低电压侧的电 源开关元件Swn)的操作。作为驱动器件的驱动单元DU控制第一开关元件22和第二开关 元件观的切换操作。这使得在高电压侧的电源开关元件Swp和低电压侧的电源开关元件 Swn同时接通时，可以防止过电流在电源开关元件Sw(Swp和Swn)中流动。第二实施例将参照图5对作为根据本发明的第二实施例的、用于驱动电源开关元件Sw(Swp和 Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一实施例的情况中一样，第二实施例将作为驱动器件的驱动单元DU应 用于混合动力车。下面将详细说明第二实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第二实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。根据第二实施例的每一个驱动单元DU控制第一开关元件22和第二开关元件28， 以使得在接近电源开关元件Sw的镜像时段的定时处第一状态变化至第二状态，其中，如同 第一实施例的情况一样，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观同时接通，并且 第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关元件观断开。这使得可以降低由电源开关元件Sw中流动的电流引起的电源开关元件Sw(Swp、 Swn)的功率损耗。即，当与在电源开关元件Sw的镜像时段过去之后电源开关元件Sw的栅 极电压Vge设置为电压Vc的情况相比时，当在电源开关元件Sw的镜像时段过去之后电源 开关元件Sw的栅极电压Vge收敛到分压R2-Vc/(R1+R2)时，电源开关元件Sw的功率损耗 增大，分压R2 · Vc/(R1+R2)通过由第一电阻M和第二电阻沈分割电压Vc而获得。艮口， 通过把第二电阻沈分别乘以电压Vc然后除以第一电阻M和第二电阻沈的和，获得分压 R2 · Vc/(R1+R2)。为了降低电源开关元件Sw的功率损耗，驱动单元DU中的控制单元30在接近镜 像时段的时刻处，将第一开关元件22和第二开关元件观的状况从第一状态切换到第二状 态。这使得可以降低功率损耗，这是因为在镜像时段完成之后，电源开关元件Sw的栅极电 压Vge迅速提高至目标电压Vc。图5示出了作为根据第二实施例的驱动器件的驱动单元DU中的开关元件的驱动 操作(具体地，正常电流操作)的时序图。S卩，图5示出了驱动单元DU中开关元件的接通 操作的时序图(a)至(d)。图5中示出的时序图(a)至(d)分别对应于图4A中示出的时序 图(a)至(d)。虽然图5中示出的镜像时段期间的电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度 远小于镜像时段之前和之后的栅极电压Vge的上升速度，但是如图5中下侧的放大图中所 示，镜像时段期间电源开关元件Sw的栅极电压Vge的实际上升速度是稍微提高的。当起始 状态切换到第二状态时，其栅极电压Vge的上升速度进一步提高，其中，在电源开关元件Sw 的镜像时段之后，第一状态变化到第二状态。该第一状态表示第一开关元件22和第二开关 元件观两者同时接通，并且第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关元件观断开。前述在镜像时段期间切换第一开关元件22和第二开关元件观的状态的定时可以通过调整延迟电路40的时间常数来最优化设置。如上所述，作为根据第二实施例的驱动器件的驱动单元DU除了在第一实施例中 描述的效果(1)、⑵和⑷至(9)之外还具有以下效果(10)。(10)在作为根据第二实施 例的驱动器件的驱动单元DU中，将延迟信号DL表示的延迟时间Td设置为从电源开关元件 Sw切换到接通状态(当接收到操作信号g时)的时刻到镜像时段过去的定时需要的定时。 这使得可以降低电源开关元件Sw的功率损耗。如前所述，操作信号g是包括操作信号gup、 gvp、gwp、gcp、gun、gvn、gwn 禾口 gen 的一般项。第三实施例将参照图6对作为根据本发明的第三实施例的、用于驱动电源开关元件Sw(Swp和 Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一和第二实施例的情况中一样，第三实 施例将作为驱动器件的驱动单元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第三实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第三实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。作为根据第三实施例的驱动器件的驱动单元DU控制第一开关元件22和第二开关 元件观的每一个的操作，以使得在电源开关元件Sw的镜像时段过去时的定时处第一状态 变化至第二状态，其中，如同第一和第二实施例的情况一样，第一状态表示第一开关元件22 和第二开关元件观同时接通，并且第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关元件观 断开。这使得可以降低电源开关元件Sw中流动的电流生成的功率损耗，同时抑制浪涌电压 生成和增大。图6示出了在作为根据第三实施例的驱动器件的驱动单元DU中，驱动电源开关元 件Sw的驱动操作、具体为正常电流操作。即，图6示出了驱动单元DU中的开关元件的接通
操作的时序图。图6中示出的时序图(a)至(d)分别对应于图4A中示出的时序图(a)至 ⑷。如之前图5中所述和所示，当第一状态切换到第二状态时，电源开关元件Sw的栅 极电压Vge的上升速度提高，其中，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观两者 同时接通，并且第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关元件观断开。虽然根据第 二实施例的驱动单元DU具有之前描述的各种效果，但是第二实施例的驱动单元DU具有增 大浪涌电压的可能性，这是因为提高电源开关元件Sw中流动的电流的上升速度的改变是 通过提高电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度而增大的。另一方面，由于作为根据第三实施例的驱动器件的驱动单元DU在镜像时段过去 的定时处从第一状态切换到第二状态，因此，驱动单元DU可以尽可能低地降低电源开关元 件Sw的功率损耗，同时抑制浪涌电压生成和增大。在电源开关元件Sw(Swp、Swn)的镜像时段期间切换第一开关元件22和第二开关 元件观的状况的定时可以通过调整延迟电路40的时间常数来最优化设置，如同在第二实 施例的情况中一样。如上所述，作为根据第三实施例的驱动器件的驱动单元DU除了在第一实施例中 如前所述的效果(1)、⑵和⑷至(9)之外还具有以下效果(11)。(11)在作为根据第三实施例的驱动器件的驱动单元DU中，将延迟信号DL表示的 延迟时间Td设置为从接收到操作信号g(其指示电源开关元件Sw接通)的时刻到电源开
17关元件Sw的镜像时段过去的定时需要的预测时段。这使得可以尽可能低地降低电源开关 元件Sw的功率损耗，同时抑制电源开关元件Sw的浪涌电压生成和增大。如前所述,操作信号g是包括操作信号gup、gvp、gwp、gcp、gun、gvn、gwn禾口 gen的
一般项。第四实施例将参照图7、图8A和图8B对作为根据本发明的第四实施例的、用于驱动电源开关 元件Sw(Swp和Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一至第三实施例的情 况中一样，第四实施例将作为驱动器件的驱动单元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第四实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第四实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。图7是示出作为根据第四实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路配置的图。将 用相同的参考标号指代根据第四实施例的图7与根据第一实施例的图2中示出的驱动单元 DU中相同的部件。作为根据第四实施例的驱动器件的每个驱动单元DU控制第一开关元件22和第二 开关元件28，以使得当控制单元30基于电源开关元件Sw的栅极电压Vge而检测到电源开 关元件Sw的镜像时段完成时，第一状态切换到第二状态。即，作为根据第四实施例的驱动 器件的驱动单元DU还配备有比较器50。栅极电压Vge输入至比较器50的同相输入端子 (或者由参考字符“ + ”代表的正输入端子)，且完成检测电压Vm输入至作为比较器50的 另一输入端子的反相输入端子(或负输入端子)。如图7中所示，电源52将完成检测电压 Vm供给比较器50的反相输入端子。完成检测电压Vm略高于电源开关元件Sw接通的电压 Vth。AND电路42执行从延迟电路40传递的延迟信号DL、倒相器44的输出信号以及比 较器50的输出信号之间的逻辑相乘。AND电路42将关于逻辑相乘的信号(真值或假值) 输出至控制单元30。当接收到关于从AND电路42传递的逻辑相乘的信号时，控制单元30基于具有真 值的信号而检测到镜像时段的完成，并且将第一和第二开关元件22和观的第一状态切 换到第二状态。具体地，从比较器50传递的信号的真值表示以下三种状况(Cl)、(C2)和 (C3)(Cl)在操作信号g切换到接通操作指示信号之后，延迟时段Td已过去；(C2)没有检测到任何过电流；以及(C3)电源开关元件Sw的栅极电压Vge变得不小于从电源52供给的完成检测电压 Vm。如前所述，操作信号g是包括操作信号gup、gvp、gwp、gcp、gun、gvn、gwn禾口 gen的
一般项。第四实施例将最佳时段设置为延迟时段Td(见图8A中示出的时序图(e))。最佳 时段满足以下条件(Si)它不小于如下时段Td 其是从操作信号g切换到接通操作指示信号的时刻至 主要包括比较器36的过电流检测装置检测到在电源开关元件Sw中流动的过电流的存在所 必需的定时所计算的时段；以及
(S2)它是完成电源开关元件Sw的镜像时段所必需的时段。图8A和8B是在图7中示出的每一个驱动单元DU中的开关元件的接通操作的时 序图。具体地，图8A中示出的时序图(a)至(e)表示当正常电流在电源开关元件Sw中流 动时驱动单元DU的操作。另一方面，图8B表示当过电流在电源开关元件Sw中流动时驱动 单元DU的操作。顺带提及，图8A和图8B的每一个中示出的时序图(a)至(d)分别对应于 图4A中示出的时序图(a)至(d)。图8A和图8B的每一个中的时序图(e)示出了延迟信号 DL的演变。如图8A和图8B中所示，在正常电流操作中，在镜像时段过去之后当电源开关元件 Sw的栅极电压Vge不小于完成检测电压Vm时，驱动单元DU将第一状态切换到第二状态。 如前所述，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件观两者同时接通，并且第二状态 表示第一开关元件22接通而第二开关元件洲断开。另一方面，当过电流在电源开关元件Sw中流动时，驱动单元DU中的控制单元30 不执行以上切换操作，以便利用通过在第一开关元件22和第二开关元件观两者均进入接 通状态的条件下栅极电压Vge的收敛值而获得的电流，限制在电源开关元件Sw中流动的电流。在图8B中示出当过电流在电源开关元件Sw中流动时，第四实施例将最佳时段设 置为延迟时段Td(见图8B中示出的时序图(e))。最佳时段满足(S3)不小于如下时段Ti 其从操作信号g切换到接通操作指示信号的时刻至过电 流检测装置(包括比较器36等)检测到在电源开关元件Sw中流动的过电流的存在时的定 时所计算的时段；以及(S4)短于直到电源开关元件Sw的镜像时段过去为止的时段。如前所述，操作信号g是包括操作信号gup、gvp、gwp、gcp、gun、gvn、gwn禾口 gen的
一般项。如上所述，作为根据第四实施例的驱动器件的驱动单元DU除了第一实施例中描 述的效果(1)、⑵和(4)至(9)之外还具有以下效果(12)和(13)。(12)根据第四实施例的驱动单元DU中的控制单元30在检测到电源开关元件Sw 的镜像时段完成时，将第一开关元件22和第二开关元件观的状况从第一状态切换到第二 状态。这使得可以抑制功率损耗增加，同时抑制浪涌电压生成。(13)根据第四实施例的驱动单元DU中的控制单元30在延迟信号DL表示的延迟 时段Td过去之后，当检测到电源开关元件Sw的镜像时段完成时，将第一开关元件22和第 二开关元件观的状况从第一状态切换到第二状态。这一控制使得在电源开关元件Sw接通 之后在控制单元30检测到在电源开关元件Sw中流动的过电流的存在之前，即使栅极电压 Vge变得不低于完成检测电压Vm也可以禁止切换操作的执行。第五实施例将参照图9对作为根据本发明的第五实施例的、用于驱动电源开关元件Sw(Swp和 Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一至第四实施例的情况中一样，第五实 施例将作为驱动器件的驱动单元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第五实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第五实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。
作为根据第五实施例的驱动器件的驱动单元DU基于电源开关元件Sw的温度而调 整完成检测电压Vm，这是因为电源开关元件Sw接通处的电压Vth根据电源开关元件Sw的 温度而改变。如前所述，控制单元30使用该完成检测电压Vm，以便检测电源开关元件Sw的 镜像时段完成处的完成定时。图9是示出根据本发明的第五实施例的器件中的驱动单元DU的电路配置的图。将 用相同的参考标号指代根据第五实施例的图9与根据第四实施例的图7中示出的驱动单元 DU中的相同部件。如图9中所示，电源52a的完成检测电压Vm基于从温度敏感二极管SD传递的温 度检测信号而改变，温度敏感二极管SD放置在电源开关元件Sw附近。温度敏感二极管SD 能够检测电源开关元件Sw的当前温度。这使得可以基于从温度敏感二极管SD传递的温度检测信号，调整完成检测电压 Vm。温度检测信号表示电源开关元件Sw的温度。调整后的完成检测电压Vm略大于电源开 关元件Sw切换到接通状态的预测值。如上所述，作为根据第五实施例的驱动器件的驱动单元DU除了第一实施例中描 述的效果(1)、⑵和(4)至(9)之外还具有以下效果(14)。(14)在根据第五实施例的驱动单元DU中的控制单元30基于检测到的电源开关元 件Sw的温度，改变完成检测电压Vm。这使得可以基于当前温度处电源开关元件Sw的镜像 时段期间的预测栅极电压Vge，获得最佳完成检测电压Vm。第六实施例将参照图10对作为根据本发明的第六实施例的、用于驱动电源开关元件Sw(Swp 和Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一至第五实施例的情况中一样，第 六实施例也将作为驱动器件的驱动单元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第六实施例和第四实施例之间的不同。这里省略了关于第六实施 例和第四实施例之间相同的部件的说明。作为根据第六实施例的驱动器件的驱动单元DU基于电源开关元件Sw的栅极电压 Vge的改变，检测电源开关元件Sw的镜像时段的完成。图10是示出根据本发明的第六实施例的驱动器件中驱动单元DU的电路配置的 图。将用相同的参考标号指代根据第六实施例的图10和根据第一实施例的图2中示出的 驱动单元DU中的相同部件。如图10中所示，根据第六实施例的驱动单元DU还配备有微分电路64。微分电路 64接收电源开关元件Sw的栅极电压Vge，且对接收到的栅极电压Vge进行微分。例如，微 分电路64包括RC电路。微分电路64输出栅极电压Vge的微分的运算结果，其表示栅极电 压Vge的改变速度。比较器60通过其同相输入端子接收从微分电路64传递的运算结果， 并且通过其反相输入端子接收电源62的电压Vd。将最佳值设置为电压Vd，以便比较器60基于(Dl)微分电路64在除了镜像时段以 外的时段期间的输出值和(拟)微分电路64在电源开关元件Sw的镜像时段期间的输出值， 输出不同的输出值。AND电路42执行延迟信号DL、倒相器44的输出信号以及比较器60的输出信号 之间的逻辑相乘，并且将表示逻辑相乘的结果的信号输出至控制单元30。当接收到表示从AND电路42传递的逻辑相乘的结果的信号时，控制单元30在接收到的信号具有以上逻辑相 乘的真值(例如，高电平)时，将第一状态切换到第二状态，其中，第一状态表示第一开关元 件22和第二开关元件观同时接通，并且第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关元 件28断开。即，从AND电路42输出的逻辑相乘的真值满足以下三个条件(El)、(E2)和(E3)(El)从操作信号g切换到接通指示信号的时刻起计算过去延迟时间Td ；(E2)在电源开关元件Sw中没有过电流流动；以及(E3)电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度不低于预定值。如前所述,操作信号g是包括操作信号gup、gvp、gwp、gcp、gun、gvn、gwn禾口 gen的 一般项。顺带提及，设置基于延迟信号DL而确定的延迟时段Td，以使得(E4)延迟时间Td不小于如下时段其是从操作信号g切换到接通操作指示信号 的时刻至电源开关元件Sw进入镜像时段的定时计算的时段；以及(E5)延迟时间Td不大于直到镜像时段完成的定时为止的时段。图11示出了在图10中示出的驱动单元DU的控制下的开关元件的接通操作的时 序图。图11中示出的时序图(a)至(d)分别对应于图4A或图4B中示出的时序图(a) 至(d)。图11中示出的时序图(e)表示延迟信号DL的演变。如图11中所示，在操作信号g切换到接通操作指示信号之后，当第一开关元件22 和第二开关元件观两者同时接通时，电源开关元件Sw的栅极电压Vge增大。虽然比较器60输出表示栅极电压Vge的改变速度大于镜像时段期间栅极电压Vge 的改变速度的比较信号，但是由于延迟信号DL表示的延迟时段Td没有过去，因此控制单元 30不执行将第一状态切换到第二状态的切换操作。在此之后，虽然延迟信号DL表示的延迟时段Td已经过去，但是由于比较器60输 出表示栅极电压Vge的改变速度在镜像时段期间生成的比较结果的信号，因此控制单元30 不执行将第一状态切换到第二状态的切换操作。最终，当比较器60输出表示栅极电压Vge的当前改变速度大于镜像时段期间栅极 电压Vge的改变速度的比较结果信号时，控制单元30执行将第一状态切换到第二状态的切 换操作。如上所述，作为根据第六实施例的驱动器件的驱动单元DU除了第一实施例中描 述的效果(1)、(2)和(4)至(9)之外还具有以下效果(1 。(1 根据第六实施例的驱动 单元DU中的控制单元30检测电源开关元件Sw的镜像时段的完成。这使得可以精确地检 测电源开关元件Sw中镜像时段的完成定时。第七实施例将参照图12和图13对作为根据本发明的第七实施例的、用于驱动电源开关元件 Sw(Swp和Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一至第六实施例的情况中一 样，第七实施例也将作为驱动器件的驱动单元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第七实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第七实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。
图12是示出作为根据本发明的第七实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路配置 的图。将用相同的参考标号指代根据第七实施例的图12和根据第一实施例的图2中示出 的驱动单元DU中的相同部件。作为根据第七实施例的驱动器件的驱动单元DU具有多个高电压路径Lha和低电 压路径Lib。如图12中所示，驱动单元DU具有两对高电压路径和低电压路径。S卩，第一高 电压路径Lha包括第一开关元件2 和第一电阻Ma，并且第二高电压路径Lhb包括第一开 关元件22b和第一电阻24b。另外，第一低电压路径Lla包括第二开关元件28a和第二电阻 26a0第二低电压路径Llb包括第二开关元件2 和第二电阻^b。设置以使得电压Vc的第一分压值Vc · R2/(R1+R2)在电压上低于电压Vc的第二 分压值Vc · R4/(R3+R4)，其中，第一分压值Vc · R2/(R1+R2)通过在第一高电压路径Lha中 具有电阻值Rl的第一电阻2 和在第一低电压路径Lla中具有电阻值R2的第二电阻26a 而获得，并且第二分压值Vc · R4/(R3+R4)通过在第二高电压路径Lhb中具有电阻值R3的 第一电阻24b和在第二低电压路径Llb中具有电阻值R4的第二电阻26b而获得。具体地，在图12中示出的驱动单元DU中设置，以使得阈值电压Vth具有第一分压 值和第二分压值之间的电压，其中，电源开关元件Sw在阈值电压处接通。另外，在图12中示出的驱动单元DU中设置，以使得第一高电压路径Lha中第一电 阻2 的电阻值Rl和第一低电压路径Lla中第二电阻^a的电阻值R2的和大于第二高电 压路径Lhb中第一电阻Mb的电阻值R3和第二低电压路径Llb中第二电阻^b的电阻值 R4的和。这使得在与以下状态ST2相比时，以下状态STl可以具有对电源开关元件Sw的栅 极电压Vge充电的快速充电速度。在状态STl中，第二高电压路径Lhb中的第一开关元件 22b和第二低电压路径Llb中的第二开关元件^b同时接通。在状态ST2中，第一高电压路 径Lha中的第一开关元件2 和第一低电压路径Lla中的第二开关元件^a同时接通。图13示出了图12中示出的驱动单元DU中电源开关元件Sw的接通操作的以下时 序图(a)至(e)。图13示出了在图12中示出的驱动单元DU中驱动电源开关元件Sw的处理。图13中的时序图(a)示出了电源开关元件Sw的栅极电压Vge的演变。图13中的时序图(b)示出了第一高电压路径Lha中第一开关元件22a的操作状 态的演变。图13中的时序图(c)示出了第一低电压路径Lla中第二开关元件^a的操作状 态的演变。图13中的时序图(d)示出了第二高电压路径Lhb中第一开关元件22b的操作状 态的演变。图13中的时序图(e)示出了第二低电压路径Llb中第二开关元件^b的演变。如图13中所示，当操作信号g切换到接通操作指示信号时，第一开关元件22b和 第二开关元件28b两者接通。如前所述，操作信号g是包括操作信号gup、gvp、gwp、gcp、 gun、gvn、gwn 禾口 gen 的一般项。这将电源开关元件Sw的栅极电压Vge快速提高至通过由第一电阻24b和第二电 阻26b分割电压Vc而获得的分压。
在电源开关元件Sw的栅极电压Vge收敛至电压Vc的分压之后，控制单元30将第 一开关元件和第二开关元件的状况从第一接通状态切换到第二接通状态，其中，第一接通 状态表示其中第一开关元件22b和第二开关元件28b两者接通的状况，并且第二接通状态 表示其中第一开关元件2 和第二开关元件28a两者接通的状况。这使得控制单元30可以将电源开关元件Sw变化到镜像时段，同时保持电源开关 元件Sw的栅极电压的低充电速度。 在电源开关元件Sw中的镜像时段完成之后，驱动单元DU中的控制单元30将第一 开关元件和第二开关元件的状况从第二接通状态切换到第二状态，其中如前所述，第二状 态表示第一开关元件2 接通而第二开关元件^b断开的状况。可以基于与图2中示出的延迟电路40具有相同配置的延迟电路的延迟信号，将第 一接通状态切换到第一断开状态，其中，第一断开状态表示其中第一开关元件22b断开而 第二开关元件^b也断开的状况。另外，可以基于延迟信号而将当前状态切换到第二接通状态。另外，还可以通过与 图2中示出的根据第一实施例的驱动单元DU中的延迟电路40具有相同配置的延迟电路 40，将当前状态切换到第二状态，其中，第二状态表示其中第一开关元件2 接通而第二开 关元件28a断开的状况。如上所述，作为根据第七实施例的驱动器件的驱动单元DU除了第一实施例中描 述的效果(1)、(2)和(4)至(9)之外还具有以下效果(16)。(16)在根据第七实施例的驱 动单元DU的控制单元30中，设置以使得(Fl)电压Vc的第一分压值Vc -R2/(R1+R2)大于阈值电压Vth，其中，第一分压值 Vc · R2/(R1+R2)通过由在第一高电压路径Lha中具有电阻值Rl的第一电阻2 和在第一 低电压路径Lla中具有电阻值R2的第二电阻26a分割电压Vc而获得；(F2)电压Vc的第二分压值Vc -R4/(R3+R4)小于阈值电压Vth，其中，第二分压值 Vc · R4/(R3+R4)通过由在第二高电压路径Lhb中具有电阻值R3的第一电阻24b和在第二 低电压路径Llb中具有电阻值R4的第二电阻26b分割电压Vc而获得；以及(F3)满足 R1+R2 > R3+R4 的关系。这使得可以将电源开关元件Sw的栅极电压Vge快速提高至分压值Vc *R4/ (R3+R4)。具体地，由于该分压低于电源开关元件Sw接通的阈值电压Vth，因此可以避免浪 涌电压生成和增大，同时提高电源开关元件Sw的开关速度。第八实施例将参照图14对作为根据本发明的第八实施例的、用于驱动电源开关元件Sw(Swp 和Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一至第七实施例的情况中一样，第八实施例也将作为驱动器件的驱动单 元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第八实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第八实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。图14是示出作为根据本发明的第八实施例的驱动器件的驱动单元DU的电路配置 的图。将用相同的参考标号指代根据第八实施例的图14和根据第一实施例的图2中示出 的驱动单元DU中的相同部件。
在图14中示出的驱动单元DU的配置中，电容70并联连接到第二电阻26。这一配 置使得具有电荷Cl的电容70可以控制电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度，由此 第一电阻M可以具有充分小的电阻值Rl。图15示出了在图10中示出的驱动单元的控制下的开关元件的接通操作的时序 图。图15中示出的时序图(a)至(c)分别对应于图4A中示出的时序图(a)至(c)。如图15中所示，作为根据第八实施例的驱动器件的驱动单元DU控制第一开关元 件22和第二开关元件28，以使得第一状态切换到第二状态，其中，第一状态表示第一开关 元件22和第二开关元件观同时接通，并且第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关 元件观断开。驱动单元DU的这一配置使得可以将电源开关元件Sw的栅极电压Vge快速 提高至电压Vc。电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度还可以具有充分大于第一状 态中栅极电压Vge的上升速度的值，在第一状态中，第一开关元件22和第二开关元件观两 者同时接通。这使得可以在镜像时段完成之后，通过提高栅极电压Vge来降低电源开关元件 Sw(Swp.Swn)的功率损耗(或导通功率损耗)，同时在镜像时段期间抑制栅极电压Vge的上 升速度以便抑制浪涌电压生成和增大。如上所述，作为根据第八实施例的驱动器件的驱动单元DU除了第一实施例中描 述的效果⑴“幻、和(4)至(9)之外还具有以下效果(17)。(17)根据第八实施例的驱动单元DU具有与第二电阻沈并联放置的电容70。驱 动单元DU的这一配置使得可以尽可能低地降低第一电阻M的电阻值，同时在第一开关元 件22和第二开关元件观两者同时接通时，电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度由 电容70限制。由此可以在表示第一开关元件22接通而第二开关元件观断开的第二状态 期间，充分提高电源开关元件Sw的栅极电压Vge的上升速度。第九实施例将参照图16和图17对作为根据本发明的第九实施例的、用于驱动电源开关元件 Sw (Swp和Swn)的驱动器件的驱动单元DU给出描述。如同在第一至第八实施例的情况中一样，第九实施例也将作为驱动器件的驱动单 元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第九实施例和第八实施例之间的不同。这里省略了关于第九实施 例和第八实施例之间相同的部件的说明。图16是示出在根据本发明的第九实施例的器件中的驱动单元DU的电路配置的 图。将用相同的参考标号指代根据第九实施例的图16和根据第八实施例的图14中示出的 驱动单元DU中的相同部件。如图16中所示，电容72与第一电阻M并联放置。第九实施例确定电容70和72 具有电荷Cl和C2，以使得通过由电容70和72分割电压Vc而获得的分压值Vc -C2/ (C1+C2) 低于电源开关元件Sw接通的阈值Vth。图17示出了在图16中示出的驱动单元DU的控制下的开关元件的接通操作的时序图。图17中示出的时序图(a)、(b)和(c)分别对应于图4A中示出的时序图(a)、(b)和(C)。如图17中所示，当操作信号g切换到接通操作指示信号时，电源开关元件Sw的栅 极电压Vge快速提高至通过由电容70和72分割电压Vc而获得的分压，且第一开关元件22 和第二开关元件观两者接通。在此之后，虽然电源开关元件Sw的栅极电压Vge提高至通 过第一电阻M和第二电阻沈而获得的分压，但是如同在前述第八实施例中的情况一样，栅 极电压Vge的上升速度由电容70的电荷限制。这使得可以在镜像时段期间限制电源开关 元件Sw的栅极端子处的充电速度。在此之后，当第一状态切换到第二状态时，可以快速提 高电源开关元件Sw的栅极电压Vge，其中，第一状态表示第一开关元件22和第二开关元件 28同时接通，并且第二状态表示第一开关元件22接通而第二开关元件观断开。如上所述，作为根据第九实施例的驱动器件的驱动单元DU除了第八实施例中描 述的效果之外还具有以下效果(18)。(18)在根据第九实施例的驱动单元DU中，电容72与第一电阻M并联放置，且电 容70与第二电阻沈并联放置，并且设置以使得通过由电容70和电容72分割电压Vc而获 得的分压值小于阈值电压Vth。这使得可以降低从操作信号g变为接通操作指示信号的时 刻到电源开关元件Sw进入镜像时段的时刻计算的时段。第十实施例将参照图18对如下驱动单元DU给出描述其作为根据本发明的第十实施例的、配 备有用于驱动电源开关元件Sw(Swp和Swn)的驱动单元DS的驱动器件。如同在第一至第九实施例的情况中一样，第十实施例也将作为驱动器件的驱动单 元DU应用于混合动力车。下面将详细说明第十实施例和第一实施例之间的不同。这里省略了关于第十实施 例和第一实施例之间相同的部件的说明。根据第十实施例的驱动单元DU主要采用第一开关元件22、第一电阻M、第二电阻 26和第二开关元件观。具体地，设置以使得通过由第一电阻M和第二电阻沈分割电压Vc 而获得的分压低于电源开关元件Sw断开的阈值电压Vth。这使得可以抑制在直到电源开关 元件Sw断开为止的时段期间流经电源开关元件Sw的电流的上升速度过度增大。图18示出了在作为根据第十实施例的驱动器件的驱动单元DU的控制下开关元件 的断开操作的时序图。图18中示出的时序图(a)、(b)和(c)分别对应于图4A中示出的时序图(a)、(b) 和(C)。如图18的时序图中所示，当操作信号g切换到接通操作指示信号时，第一开关元 件22和第二开关元件观两者接通，且电源开关元件Sw的栅极电压Vge变为通过由第一电 阻M和第二电阻沈分割电压Vc而获得的分压Vc · R2/(R1+R2)。这使得可以在电源开关 元件Sw的镜像时段完成之后，降低电源开关元件Sw的栅极电压Vge、并且使栅极电压Vge 收敛。在此之后，当第一开关元件22接通而第二开关元件观断开时，电源开关元件Sw 的栅极电压Vge降为零。(其它修改)本发明的概念不受前述第一至第十实施例的限制。例如，可以如下修改前述实施例。(延迟信号生成装置)虽然实施例采用输入和延迟操作信号g的延迟信号生成装置，但是可以使用定时 器，其能够基于作为触发信号的操作信号g而计算时间、且在算出的值超过阈值时生成表 示定时的控制信号。(切换装置)虽然实施例示出了其中切换装置(例如，主要包括第一开关元件和第二开关元 件)配备有延迟电路40的驱动单元DU，但是根据第四实施例和第五实施例可以从驱动单元 DU的配置中去除延迟电路40。根据第六实施例也可以从驱动单元DU中去除延迟电路40。在这种情况下，在操作 信号g切换到接通操作指示信号之后当比较器60输出两次逻辑H值时，检测装置可以基于 来自比较器60的输出信号，检测镜像时段过去或完成的完成定时。(过电流检测装置)本发明不限于过电流检测装置通过将流经电源开关元件Sw的感测端子ST的小电 流与分流电阻的电压降相比较来检测在电源开关元件Sw中流动的过电流的存在。例如，可 以通过使用表示电源开关元件Sw中流动的电流与电压降之间的相关性的参数，检测过电 流的存在。该电压降在电源开关元件Sw的输入端子和输出端子之间生成。(连接导通控制端子(即栅极端子)与高电压施加装置的第一路径)实施例示出了第一路径或一对第一路径(诸如第一高电压路径和第一低电压路 径)，前一第一路径通过使用单个开关元件来开和关，而后一第一路径通过一对开关元件来 开和关。然而，本发明不受这些配置的限制。例如，可以使用不少于三条第一路径，其通过 使用不少于三个开关元件来开和关。例如，当通过使用不少于三条路径来把电源开关元件Sw切换到接通状态时，在镜 像时段完成之后，将高电压供给装置的电压供给电源开关元件Sw的导通控制端子(即栅极 端子)是足够的。虽然前述实施例示出了配备有电阻和电容作为无源元件的第一路径，但是本发明 不受那些配置的限制。第一路径可以具有电感器。(连接导通控制端子(即栅极端子)与低电压施加装置的第二路径)实施例示出了第二路径或一对第二路径(诸如第二高电压路径和第二低电压路 径)，前一第二路径通过使用单个开关元件来开和关，而后一第二路径通过一对开关元件来 开和关。然而，本发明不受这些配置的限制。例如，可以使用不少于三条第二路径，其通过 使用不少于三个开关元件来开和关。例如，当通过使用三条第二路径来把电源开关元件Sw切换到接通状态时，在镜像 时段完成之后，将高电压供给装置的电压供给电源开关元件Sw的导通控制端子(即栅极端 子)是足够的。另外，当驱动单元DU具有不少于三条路径作为第一和第二路径以便使电源开关 元件Sw进入接通状态时，在开始镜像时段之前，通过这些第一和第二路径来将高电压电源 的电压供给电源开关元件Sw的导通控制端子是足够的。具体地，在第七实施例中示出的情 况中，可以添加串联连接的额外的高电压路径Lhb和额外的低电压路径Llb，并且可以在操作信号g切换为接通操作指示信号时激活串联连接的它们。在此之后，可以使用串联连接 的高电压路径Lha和低电压路径Lla。该控制使得可以进一步降低直到镜像时段开始为止 的时段。诸如第二高电压路径和第二低电压路径的第二路径配备有电阻和电容作为无源 元件。本发明不受此限制。例如，第二路径可以具有电感器。(第一和第二路径之间的公共部分)可以在第一路径和第二路径之间的公共部分处(诸如图2中示出的公共路径Lg) 布置栅极电阻。(切换到断开状态)本发明不受根据第七实施例的、其中电源开关元件Sw进入断开状态的配置的限 制。例如，可以通过使用在第二至第九实施例的每一个中示出的配置，将电源开关元件Sw 切换到断开状态。(作为要驱动的目标元件的电源开关元件Sw(Swp、Swn))如前所述，第一至第十实施例示出了由驱动单元DU驱动并且在同一半导体基底 上与续流二极管布置的IGBT作为开关元件，其中，在同一半导体基底上IGBT和续流二极管 相互反向并联连接。本发明不受该配置的限制。例如，可以使用诸如超结MOS场效应晶体 管和由碳化硅(SiC)制成的MOS场效应晶体管的场效应晶体管。还可以使用η通道类型和 P通道类型的MOS场效应晶体管作为目标元件。如前所述，第一至第十实施例示出了构成逆变器IV和变流器CV的电源开关元件。 本发明不受这一配置的限制。例如，可以使用串联连接的高电压侧的电源开关元件Swp和 低电压侧的电源开关元件Swn的组合作为目标元件。虽然已详细描述了本发明的具体实施例，但是本领域的技术人员将理解，根据本 公开的整体教导可以提出这些细节的各种修改和替换。因此，所公开的特定布置意在仅 为示例性的，而不限于所附权利要求及其所有等价内容的完整范围所要给出的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于驱动电压控制类型的开关元件的驱动器件，包括第一路径，其包括无源元件和第一开/关装置，并且能够将开关元件的导通控制端子 连接到高电压供给装置以及断开开关元件的导通控制端子至高电压供给装置的连接；第二路径，其包括无源元件和第二开/关装置，并且能够将所述开关元件的导通控制 端子连接到低电压供给装置；以及切换装置，其用于将所述第一开/关装置和所述第二开/关装置的第一状态切换到第 二状态，以便切换所述开关元件的开关状态，其中，所述第一状态表示所述第一开/关装置 和所述第二开/关装置两者同时接通，并且所述第二状态表示所述第一开/关装置和所述 第二开/关装置之一接通而另一开/关装置断开，其中，所述第一开/关装置和所述第二开/关装置之一能够将所述高电压供给装置和 第二电压电源之一连接到所述开关元件的导通控制端子，以便向所述开关元件的导通控制 端子供给电压，以使得所述开关元件进入所述切换装置指示的所述开关状态。
2.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，当所述第一开/关装置和所述第二开/关 装置两者均进入接通状态时，所述开关元件的导通控制端子处的收敛电压向从所述高电压 供给装置和所述低电压供给装置之一供给的电压、而不是在所述开关元件的镜像时段期间 所述开关元件的镜像电压变化，以使得所述开关元件进入所述切换装置指示的所述开关状 态。
3.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，当所述开关元件的开关状态从断开状态切 换到接通状态时，所述切换装置执行所述切换操作，并且当所述第一开/关装置和所述第二开/关装置两者均断开时，所述开关元件的导通控 制端子的收敛电压向所述开关元件接通时的电压而不是镜像时段期间所述开关元件的镜 像电压变化。
4.根据权利要求3所述的驱动器件，其中，在所述开关元件的镜像时段完成之后，所述 切换装置执行所述开关元件的切换操作。
5.根据权利要求1所述的驱动器件，还包括用于生成表示延迟时间的延迟信号的延迟 信号生成装置，所述延迟时间从操作信号表示的、用于切换所述开关元件的开关状态的时 刻起延迟，并且所述切换装置基于所述延迟信号，执行所述切换操作以切换所述开关元件的开关状态。
6.根据权利要求5所述的驱动器件，其中，所述延迟信号生成装置接收所述操作信号， 并且基于接收到的操作信号而生成所述延迟信号。
7.根据权利要求6所述的驱动器件，其中，所述切换装置将所述第一开/关装置和所 述第二开/关装置的所述第一状态切换到所述第二状态，以便将所述开关元件的开关状态 从断开状态切换到接通状态，其中，所述第一状态表示所述第一开/关装置和所述第二开/ 关装置两者同时接通，并且所述第二状态表示所述第一开/关装置接通而所述第二开/关 装置断开，并且所述驱动器件还包括过电流检测装置，其用于检测在所述开关元件中流动的过电流是 否过度增大，其中，所述延迟信号表示所述开关元件切换到接通状态时的所述延迟时间，并且直到所述延迟信号表示的所述延迟时间为止的延迟时段不小于所述过电流检测装置 检测到在所述开关元件中流动的过电流所必需的时段。
8.根据权利要求7所述的驱动器件，还包括禁止装置，其用于在所述过电流检测装置 检测到在所述开关元件中流动的过电流的存在时，禁止所述切换装置的切换操作。
9.根据权利要求5所述的驱动器件，其中，所述延迟信号表示当所述开关元件切换到 接通状态时的所述延迟时间，并且预测时段用作直到所述延迟时间为止的所述延迟时段， 其中，所述预测时段是从所述切换装置指示所述开关元件接通时的时刻至所述开关元件的 镜像时段完成之前的定时而计算的时段。
10.根据权利要求5所述的驱动器件，其中，所述延迟信号表示所述开关元件切换到接 通状态的所述延迟时间，并且预测时段用作直到所述延迟时间为止的所述延迟时段，其中， 所述预测时段是从所述开关元件切换到接通状态时的时刻至所述开关元件的镜像时段完 成时的定时而计算的时段。
11.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，所述切换装置包括完成检测装置，以检测 所述开关元件的镜像时段的完成定时，并且当所述完成检测装置检测到所述开关元件的镜像时段的完成定时时，所述切换装置执 行所述切换操作。
12.根据权利要求5所述的驱动器件，其中，所述切换装置包括完成检测装置，以检测 所述开关元件的镜像时段的完成，并且当直到所述延迟信号表示的所述延迟时间为止的所述延迟时段过去且所述完成检测 装置检测到所述开关元件的镜像时段的完成时，所述切换装置执行所述切换操作。
13.根据权利要求11所述的驱动器件，其中，所述完成检测装置包括比较装置，其用于 对所述开关元件的导通控制端子的电压与完成检测电压进行比较，并且所述切换装置使用 从所述比较装置输出的比较结果作为表示所述开关元件的镜像时段的完成的检测结果。
14.根据权利要求13所述的驱动器件，还包括温度检测装置，其用于检测所述开关元 件的温度，并且所述完成检测装置基于所述温度检测装置检测到的温度，调整所述完成检测电压。
15.根据权利要求11所述的驱动器件，其中，所述完成检测装置包括用于检测所述开 关元件的导通控制端子处的电压的改变的电压改变检测装置，并且基于所述电压改变检测 装置检测到的电压改变而检测所述镜像时段的完成。
16.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，所述第一路径中的无源元件具有电阻。
17.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，所述第二路径中的无源元件具有电阻。
18.根据权利要求17所述的驱动器件，其中，所述第一路径中的无源元件由电阻组成， 并且所述第二路径中的无源元件由电阻组成。
19.根据权利要求17所述的驱动器件，其中，所述第一路径中的无源元件由电阻组成， 并且所述第二路径中的无源元件由相互并联连接的电阻和电容组成。
20.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，所述第一路径中的无源元件由相互并联连 接的电阻和电容组成，并且所述第二路径中的无源元件由相互并联连接的电阻和电容组成。
21.根据权利要求20所述的驱动器件，其中，当所述高电压供给装置连接到所述开关元件的导通控制端子时，所述开关元件接通，当所述开关元件的开关状态从断开状态切换到接通状态时，所述切换装置执行所述切 换操作，通过串联连接的所述第一路径中的电容和所述第二路径中的电容分割的、所述高电压 供给装置和所述低电压供给装置之间的电压的分压低于所述开关元件的镜像电压，并且通过串联连接的所述第一路径中的电阻和所述第二路径中的电阻分割的、所述高电压 供给装置和所述低电压供给装置之间的电压的分压高于所述开关元件的镜像电压。
22.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，当所述开关元件的开关状态从接通状态切 换到断开状态时，所述切换装置执行所述切换操作，并且当所述第一开/关装置和所述第二开/关装置接通时，所述开关元件的导通控制端子 处的收敛电压向所述开关元件断开时的电压而不是所述开关元件的镜像电压变化。
23.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，在所述开关元件的镜像时段完成之后，所 述切换装置执行所述切换操作。
24.根据权利要求1所述的驱动器件，其中，要由所述驱动器件驱动的所述开关元件构 成功率转换电路中的开关元件，在所述功率转换电路中，高电压侧中的开关元件和低电压 侧中的开关元件串联连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于驱动开关元件的器件。驱动单元控制构成逆变器和变流器的、诸如IGBT的相应电源开关件的操作。驱动单元控制相应电源开关元件的操作，以向电动发电机供给操作电流。当从控制器件传递的操作信号切换到接通指示操作信号时，驱动单元中的第一和第二开关元件同时接通。电源开关元件的栅极端子处的电压变化为通过由驱动单元中串联连接的第一和第二电阻来分割电源的电压而获得的分压。当电源开关元件的镜像时段过去时，只断开第二开关元件，以便将电源开关元件的栅极电压变化为电源的电压。
文档编号H03K17/16GK102088280SQ20101058603
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者前原恒男, 永田淳一 申请人:株式会社电装