半导体开关控制电路以及开关电源装置的制作方法

本发明涉及半导体开关控制电路以及开关电源装置。

背景技术：

近年来，使用诸如sic和gan的宽带隙半导体的下一代电子器件的开发正在进行中，对于如图12所示的开关电源装置101的高效率和小型化的期望正在增加。为了回应这种期望，宽带隙半导体由于比传统的具有明显更低的导通电阻和更快的开关速度的半导体开关，因此，正越来越受到关注。

开关电源装置101为pfc升压斩波电路，该pfc升压斩波电路将输入电压升压到期望的电压，并且从一对输出端子将升压后的电压提供给未图示的负载。当使用宽带隙半导体(例如，碳化硅，氮化镓，氧化镓，金刚石等)作为这种开关电源装置101的半导体开关106时，由于其具有的低导通电阻和高速开关的特性，因此可以实现高效率和小型化。

【先行技术文献】

【专利文献1】特开2009/22106号公报

然而，当宽带隙半导体用作半导体开关时，尽管可以进行高速开关，但如图13所示，可能出现在关断期因寄生电容或寄生电感导致发生意外自激振荡的问题。特别是在宽带隙半导体的半导体开关的阈值较低的情况下，半导体开关可能因自激振荡而发生故障，并且半导体开关及其外围电路部件也可能因此受到损坏。

因此，在上述的开关电源装置中，如专利文献1那样，可以考虑在开关电源装置中增加负电压电源，并且在关断期将栅极电压偏置为负电压。

然而，在向开关电源装置添加负电压电源的开关电源装置后，其构造将变得复杂，并且即使在这种构造中，在诸如电源被启动时或当发生过载时等会流通大的开关电流的时刻，也会发生自激振荡，最终半导体开关及其周边电路部件被破坏(参照图14的过载区域的栅极电压波形)。在图14的负载特性图(具有所谓的下降特性的负载特性图)中，展示了使用过电流限制保护电路时的负载特性，该电路在规定的输出电流(功率)或更高时具有恒定的功率下降特性，并且在不足规定的输出电流(功率)时具有突发控制电路的连带下降特性。如图14所示，由于在b点(切换至突发控制的切换点)和c点(开关转换停止点)之间的运作为突发控制，其限制了开关电流，并且不易发生自激振荡，点a(下降起始点)和点b之间的运作是恒定功率下降控制，并且最大电流作为开关电流流通，因此存在上述问题。另外，当开关电源启动时，同样会存在上述问题。

本发明鉴于上述问题，目的是提供一种半导体开关控制电路，其即便是在电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻，也不易发生自激振荡。

技术实现要素：

【1】本发明的半导体开关控制电路，通过对具备源电极、漏电极以及栅电极的半导体开关中的所述栅电极提供驱动电流来进行所述半导体开关的on/off控制，其特征在于，包括：脉冲信号生成部，用于生成作为进行所述半导体开关的on/off控制的时间基准的脉冲信号；驱动电流生成部，在根据所述脉冲信号生成部生成的所述脉冲信号生成所述驱动电流后，将该驱动电流提供至所述半导体开关的所述栅电极；栅极电压检测部，对所述半导体开关的栅极电压进行检测；以及驱动电流控制部，根据所述脉冲信号生成部生成的所述脉冲信号以及所述栅极电压检测部检测出的所述栅极电压，对所述驱动电流生成部生成的所述驱动电流进行控制。

【2】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：当处于关断期中的所述栅极电压的第一平稳期开始后的第一期间内检测到所述栅极电压的自激振荡现象时，所述驱动电流控制部控制所述驱动电流，使所述栅极电压的下降速度低于检测前的该下降速度。

【3】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：当处于关断期中的所述栅极电压的第一平稳期开始后的第一期间内所述栅极电压超过比所述半导体开关的阈值电压高出规定值的第一设定电压时，所述驱动电流控制部控制所述驱动电流，使所述栅极电压的下降速度低于检测前的该下降速度。

【4】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述驱动电流控制部控制所述驱动电流，使所述栅极电压的下降速度随着多个电压电平可以被设置为所述第一设定电压且所述栅极电压在所述第一期间内超过所述多个电压电平中较高的电压电平，呈阶段性下降。

【5】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：仅在所述栅极电压在所述第一期间内多次超过所述第一设定电压时，所述驱动电流控制部才控制所述驱动电流，使所述栅极电压的下降速度低于检测前的该下降速度。

【6】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述半导体开关控制电路进一步包括：电流检测部，用于对所述半导体开关的漏极电流或源极电流、亦或是具备所述半导体开关的开关电源装置的负载电流或输入电流中的任意电流进行检测，仅在所述电流在所述半导体开关的开启期内超过规定的第一设定电流时，所述驱动电流控制部才控制所述驱动电流，使所述栅极电压的下降速度低于检测前的该下降速度。

【7】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：当处于开启期中的所述栅极电压的第二平稳期内检测到所述栅极电压的自激振荡现象时，所述驱动电流控制部控制所述驱动电流，使所述栅极电压的上升速度低于检测前的该上升速度。

【8】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：当处于开启期中的所述栅极电压的第二平稳期内所述栅极电压超过比所述半导体开关的阈值电压高出规定值的第二设定电压时，所述驱动电流控制部控制所述驱动电流，使所述栅极电压的上升速度低于检测前的该上升速度。

【9】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述驱动电流控制部控制所述驱动电流，使所述栅极电压的上升速度随着多个电压电平可以被设置为所述第二设定电压且所述栅极电压在所述第二平稳期内超过所述多个电压电平中较高的电压电平，呈阶段性下降。

【10】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：仅在所述栅极电压在所述第二平稳期内多次超过所述第二设定电压时，所述驱动电流控制部才控制所述驱动电流，使所述栅极电压的上升速度低于检测前的该上升速度。

【11】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述半导体开关控制电路进一步包括：电流检测部，用于对所述半导体开关的漏极电流或源极电流、亦或是具备所述半导体开关的开关电源装置的负载电流或输入电流中的任意电流进行检测，仅在所述电流在所述半导体开关的开启期内超过规定的第二设定电流时，所述驱动电流控制部才控制所述驱动电流，使所述栅极电压的上升速度低于检测前的该上升速度。

【12】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述驱动电流生成部具有充放电电路，所述充放电电路具有用于对所述半导体开关的所述栅电极进行电流充电的充电电流源以及用于从所述半导体开关的所述栅电极进行电流放电后的放电电流源，所述驱动电流控制部通过控制对所述半导体开关的所述栅电极进行充电的充电电流或是控制从所述半导体开关的所述栅电极放电出的放电电流，从而控制所述驱动电流。

【13】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述半导体开关由宽带隙半导体形成。

【14】在本发明的半导体开关控制电路中，理想的情况是：所述宽带隙半导体由碳化硅、氮化镓、氧化镓或金钢石构成。

【15】本发明涉及的开关电源装置，包括：具有源电极、漏电极以及栅电极的半导体开关；以及通过对所述半导体开关的所述栅电极提供驱动电流从而进行所述半导体开关的on/off控制的半导体开关控制电路，其特征在于：采用上述【1】至【14】中的任意一项记载的半导体开关控制电路来作为所述半导体开关控制电路。

发明效果

根据本发明的半导体开关控制电路以及开关电源装置，由于具备驱动电流控制部，其根据脉冲信号生成部生成的脉冲信号以及栅极电压检测部检测出的栅极电压，对驱动电流生成部生成的驱动电流进行控制，因此即便是在电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻，也能够通过控制驱动电流，使栅极电压的下降速度或上升速度变低(变慢)(参照图3、5、6以及8)，实现不易因电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻产生的自激振荡导致半导体开关出现故障或是导致半导体开关及其外围电路部件的损坏(参照图4以及图7)。

附图说明

图1是实施方式一涉及的开关电源装置1的电路图。

图2是用于说明实施方式一涉及的半导体开关控制电路16的图。

图3是展示实施方式一涉及的开关电源装置1中开关运作时的栅极电压vgs的波形的模式图。

图4是将实施方式一涉及的开关电源装置1中每个负载区域在关断时的栅极电压vgs的波形与负载特性图一同进行展示的模式图。

图5是在实施方式一涉及的开关电源装置1中，在将多个电压电平作为第一设定电压v1进行设置的情况下的开关运作时的栅极电压vgs的波形模式图。

图6是展示实施方式一涉及的开关电源装置中开关运作时的栅极电压vgs的波形模式图。

图7是将实施方式一涉及的开关电源装置中每个负载区域在开启时的栅极电压vgs的波形与负载特性图一同进行展示的模式图。

图8是在实施方式二涉及的开关电源装置中，在将多个电压电平作为第二设定电压v2进行设置的情况下的开关运作时的栅极电压vgs的波形模式图。

图9是用于说明实施方式二涉及的半导体开关控制电路23的图。

图10是展示实施方式二涉及的开关电源装置中开关运作时的漏极电流id的波形模式图。

图11是展示实施方式二涉及的开关电源装置中开关运作时的漏极电流id的波形模式图。

图12是以往的开关电源装置101的电路图。

图13是展示以往的开关电源装置101中关断时的栅极电压vgs的波形模式图。

图14是将以往的开关电源装置101中每个负载区域在关断时的栅极电压vgs的波形与负载特性图一同进行展示的模式图。

具体实施方式

以下，将依据附图，对本发明的半导体开关控制电路以及开关电源装置进行说明。

【实施方式一】

1.实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1

在实施方式一中，以将本发明的半导体开关控制电路应用于由临界模式型升压斩波器构成的开关电源装置的示例来说明本发明的半导体开关控制电路以及开关电源装置。图1是使用了实施方式一涉及的半导体开关控制电路16后的开关电源装置1(实施方式一涉及的开关电源装置1)的电路图。图2是用于说明实施方式一涉及的半导体开关控制电路16的图。

实施方式一涉及的开关电源装置1为临界模式型pfc升压斩波电路，其将输入电压升压至所期望的电压后通过一对输出端子提供给未图示的负载。在实施方式一涉及的开关电源装置1中，采用宽带隙半导体(例如，碳化硅、氮化镓、氧化镓、金钢石等)来作为半导体开关6，并通过其所具有的低导通电阻以及高速开关转换的特性来实现装置的高效化以及小型化。

具有上述构成的开关电源装置1具备下述的半导体开关控制电路16(实施方式一涉及的半导体开关控制电路16)来作为作为半导体开关控制电路。

实施方式一涉及的半导体开关控制电路16如图2所示，通过对具备源电极、漏电极以及栅电极的半导体开关6中的栅电极提供驱动电流来进行半导体开关6的on/off控制，其包括：脉冲信号生成部17，用于生成作为进行半导体开关6的on/off控制的时间基准的脉冲信号；驱动电流生成部18，在根据脉冲信号生成部17生成的脉冲信号生成驱动电流后，将该驱动电流提供至半导体开关6的栅电极；栅极电压检测部21，对半导体开关6的栅极电压进行检测；以及驱动电流控制部22，根据脉冲信号生成部17生成的脉冲信号以及栅极电压检测部21检测出的栅极电压，对驱动电流生成部18生成的驱动电流进行控制。

驱动电流生成部18具有充放电电路，该充放电电路具有：用于对半导体开关6的栅电极进行电流充电的充电电流源(在图2中标示为拉(source)电流部19)、以及用于使半导体开关6的栅电极进行电流放电的放电电流源(在图2中标示为灌(sink)电流部20)，驱动电流控制部22通过控制对半导体开关6的栅电极进行充电的充电电流或是控制从半导体开关6的栅电极放电出的放电电流，从而控制驱动电流。

图3是展示实施方式一涉及的开关电源装置1中开关运作时的栅极电压vgs的波形的模式图。图中，位于最左侧的栅极电压vgs波形是额定最大负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左侧起第二个栅极电压vgs的波形是过载区域1中的栅极电压vgs的波形，从左起的第三个和第四个栅极电压vgs的波形是过载区域2中的栅极电压vgs的波形。不过，从左侧起第四个栅极电压vgs的波形是在降低了关断期中栅极电压vgs的下降速度的情况下(参照符号r1)的栅极电压vgs的波形。另外，额定最大负载区域指的是额定负载区域中负载最重的区域，过载区域1指的是过载区域中负载相对较轻的区域，过载区域2指的是过载区域中负载相对较重的区域(参照图14)。

图4是将实施方式一涉及的开关电源装置1中每个负载区域在关断时的栅极电压vgs的波形与负载特性图一同进行展示的模式图。图中，位于最左侧的栅极电压vgs波形是轻负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左侧起第二个栅极电压vgs的波形是重负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左起的第三个栅极电压vgs的波形是额定最大负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左起的第四个栅极电压vgs的波形是过载区域1中的栅极电压vgs的波形，从左起的第五个和第六个栅极电压vgs的波形是过载区域2中的栅极电压vgs的波形。不过，从左侧起第六个栅极电压vgs的波形是在降低了关断期中栅极电压vgs的下降速度的情况下(参照符号r1)的栅极电压vgs的波形。另外，轻负载区域指的是额定负载区域中负载相对较轻的区域，重负载区域指的是额定负载区域中负载比轻负载区域更重且比额定最大负载区域更轻的区域(参照图14)。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，如图3所示，当栅极电压检测部21在处于关断期toff中的栅极电压vgs的第一平稳期tp1(参照图13)开始后的第一期间t1内检测到栅极电压vgs的自激振荡现象时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度。具体来说，在处于关断期toff中的栅极电压vgs的第一平稳期tp1(参照图13)开始后的第一期间t1内，当栅极电压检测部21检测到的栅极电压vgs超过比半导体开关6的阈值电压vth高出规定值的第一设定电压v1时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度。

即，会在关断时发生的自激振荡具体是在栅极电压vgs超过额定最大负载区域后到达过载区域1时产生的，并且在栅极电压vgs到达过载区域2时变大。此时，如果对此放任不管，自激振荡就会如以往一样变得极大，可能导致半导体开关出现故障或是导致半导体开关及其外围电路部件的损坏(参照图13以及图14中过载区域2处的栅极电压vgs的波形)。相对于此，在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，由于一旦栅极电压vgs到达过载区域2(栅极电压vgs超过第一设定电压v1)，驱动电流控制部22就会控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度，因此自激振荡便得以被抑制，从而能够将自激振荡的大小维持在不导致半导体开关6出现故障的程度(参照图13以及图14中过载区域2处的栅极电压vgs的波形)。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，当在第一期间t1内栅极电压检测部21检测出的栅极电压vgs超过第一设定电压v1时，并不是在该关断期内立即降低(减慢)下降速度，而是凭借下一个到通信号在半导体开关导通后的关断期内降低(减慢)下降速度。通过这样的构成，就不必将驱动电流控制部22的控制设置得那么快速。

当将第一设定电压v1设定为略高于半导体开关6的阈值电压vth的情况下，虽然会增大抑制自激振荡的效果，但由于同时会导致关断期变长且开关转换速度会变得太慢，因此不够理想。而另一方面，当将第一设定电压v1设定为远高于半导体开关6的阈值电压vth的情况下，则有可能无法充分获得抑制自激振荡的效果，因而同样不够理想。因此从上述观点来看，将第一设定电压v1设定为权衡了抑制自激振荡的效果与关断期之后的值才较为理想。

图5是在实施方式一涉及的开关电源装置1中，在将多个电压电平作为第一设定电压v1进行设置的情况下的开关运作时的栅极电压vgs的波形模式图。图中，位于左侧的两个栅极电压vgs的波形分别为当在过载区域2中栅极电压vgs超过第一设定电压v11时的栅极电压vgs的波形以及作为相应降低栅极电压vgs的下降速度时(参照符号r1)的栅极电压vgs的波形，而位于右侧的两个栅极电压vgs的波形分别为当在过载区域2中栅极电压vgs超过(比第一设定电压v11更高的)第一设定电压v12时的栅极电压vgs的波形以及作为相应进一步降低栅极电压vgs的下降速度时(参照符号r1)的栅极电压vgs的波形。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，如图5所示，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度随着多个电压电平(v11～v13)可以被设置为第一设定电压v1且栅极电压vgs超过多个电压电平中较高的电压电平，呈阶段性下降。通过这样的构成，就能够根据自激振荡做产生的危险度来适宜地控制栅极电压的下降速度，从而能够在无需非必要地延长关断期的情况下获得抑制自激振荡的效果。

如图5所示，例如可以设定3个电压电平来作为多个电压电平，不过本发明并不仅限于此，例如也可以设定2个或4个或更多个电压电平来作为多个电压电平。可以作为多个电压电平的具体值，可以设定为使之(电压电平的具体值)能够根据自激振荡发生后产生的危险度来对栅极电压的下降速度进行适宜地控制。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，仅在栅极电压检测部检测出的栅极电压vgs在第一期间t1内多次超过第一设定电压v1时，驱动电流控制部22才控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度。通过这样的构成，就能够在消除不会导致自激振荡的零星噪声的影响且无需非必要地延长关断期的情况下有效地抑制自激振荡。

上述用到的“多次”，例如可以具体为2次、3次、4次、5次，但也可以例如根据上述“第一设定电压v1”的高低来设定。此情况下，正如例如将“第一设定电压v1”设定得较高时，则将“多次”的具体次数设定得较少，因此将“第一设定电压v1”的高低与“多次”的次数之间设定为反比例关系是比较理想的。另外，通过设定为这样的构成，不仅能够根据自激振荡发生后产生的危险度来对栅极电压的下降速度进行适宜地控制，还能够在无需非必要地延长关断期的情况下有效地抑制自激振荡。

另外，实施方式一涉及的半导体开关控制电路16不仅是一种在关断期不易发生自激振荡的半导体开关控制电路，其还是一种在开启期不易发生自激振荡的半导体开关控制电路。从这一点来说，半导体开关控制电路16尤其适用于易发生自激振荡的开关电源装置(例如由连续型升压斩波电路构成的开关电源装置等)。

图6是展示实施方式一涉及的开关电源装置1中开关运作时的栅极电压vgs的波形模式图。图中，位于最左侧的栅极电压vgs波形是额定最大负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左侧起第二个栅极电压vgs的波形是过载区域1中的栅极电压vgs的波形，从左起的第三个和第四个栅极电压vgs的波形是过载区域2中的栅极电压vgs的波形。不过，从左侧起第四个栅极电压vgs的波形是在降低了开启期中栅极电压vgs的上升速度的情况下(参照符号r2)的栅极电压vgs的波形。

图7是将实施方式一涉及的开关电源装置1中每个负载区域在开启时的栅极电压vgs的波形与负载特性图一同进行展示的模式图。图中，位于最左侧的栅极电压vgs波形是轻负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左侧起第二个栅极电压vgs的波形是重负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左起的第三个栅极电压vgs的波形是额定最大负载区域中的栅极电压vgs的波形，从左起的第四个栅极电压vgs的波形是过载区域1中的栅极电压vgs的波形，从左起的第五个和第六个栅极电压vgs的波形是过载区域2中的栅极电压vgs的波形。不过，从左侧起第六个栅极电压vgs的波形是在降低了开启期中栅极电压vgs的上升速度的情况下(参照符号r2)的栅极电压vgs的波形。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，如图6所示，当栅极电压检测部21在处于开启期ton中的栅极电压vgs的第二平稳期tp2内检测到栅极电压vgs的自激振荡现象时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度。具体来说，在处于开启期ton中栅极电压vgs的第二平稳期tp2内，当栅极电压检测部21检测到的栅极电压vgs超过比半导体开关6的阈值电压vth高出规定值的第二设定电压v2时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度。

即，会在开启时发生的自激振荡具体是在栅极电压vgs超过额定最大负载区域后到达过载区域1时产生的，并且在栅极电压vgs到达过载区域2时变大。此时，如果对此放任不管，自激振荡就会如在关断时一样变得极大，可能导致半导体开关出现故障或是导致半导体开关及其外围电路部件的损坏。相对于此，在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，由于一旦栅极电压vgs到达过载区域2(栅极电压vgs超过第二设定电压v2)，驱动电流控制部22就会控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度，因此自激振荡便得以被抑制，从而能够将自激振荡的大小维持在不导致半导体开关6出现故障的程度(参照图6以及图7中过载区域2处的栅极电压vgs的波形)。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，当在第二平稳期tp2内栅极电压检测部21检测出的栅极电压vgs超过第二设定电压v2时，并不是在该开启期内立即降低(减慢)上升速度，而是凭借下一个到通信号在半导体开关导通后的开启期内降低(减慢)上升速度。通过这样的构成，就不必将驱动电流控制部22的控制设置得那么快速。

当将第二设定电压v2设定为略高于半导体开关的阈值电压vth的情况下，虽然会增大抑制自激振荡的效果，但由于同时会导致开启期变长且开关转换速度会变得太慢，因此不够理想。而另一方面，当将第二设定电压v2设定为远高于半导体开关的阈值电压vth的情况下，则有可能无法充分获得抑制自激振荡的效果，因而同样不够理想。因此从上述观点来看，将第二设定电压v2设定为权衡了抑制自激振荡的效果与开启期之后的值才较为理想。

图8是在实施方式二涉及的开关电源装置中，在将多个电压电平作为第二设定电压v2进行设置的情况下的开关运作时的栅极电压vgs的波形模式图。图中，位于左侧的两个栅极电压vgs的波形分别为当在过载区域2中栅极电压vgs超过第二设定电压v21时的栅极电压vgs的波形以及作为相应降低栅极电压vgs的上升速度时(参照符号r2)的栅极电压vgs的波形，而位于右侧的两个栅极电压vgs的波形分别为当在过载区域2中栅极电压vgs超过(比第二设定电压v21更高的)第一设定电压v22时的栅极电压vgs的波形以及作为相应进一步降低栅极电压vgs的上升速度时(参照符号r2)的栅极电压vgs的波形。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，如图8所示，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度随着多个电压电平(v21～v23)可以被设置为第二设定电压v2且栅极电压vgs超过多个电压电平中较高的电压电平，呈阶段性下降。通过这样的构成，就能够根据自激振荡做产生的危险度来适宜地控制栅极电压的上升速度，从而能够在无需非必要地延长开启期的情况下获得抑制自激振荡的效果。

如图8所示，例如可以设定3个电压电平来作为多个电压电平，不过本发明并不仅限于此，例如也可以设定2个或4个或更多个电压电平来作为多个电压电平。可以作为多个电压电平的具体值，可以设定为使之(电压电平的具体值)能够根据自激振荡发生后产生的危险度来对栅极电压的上升速度进行适宜地控制。

在实施方式一涉及的半导体开关控制电路16中，仅在栅极电压检测部检测出的栅极电压vgs在第二平稳期tp2内多次超过第二设定电压v2时，驱动电流控制部22才控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度。通过这样的构成，就能够在消除不会导致自激振荡的零星噪声的影响且无需非必要地延长开启期的情况下有效地抑制自激振荡。

上述用到的“多次”，与关断时的情况一样，例如可以具体为2次、3次、4次、5次，但也可以例如根据上述“第二设定电压v2”的高低来设定。此情况下，正如例如将“第二设定电压v2”设定得较高时，则将“多次”的具体次数设定得较少，因此将“第二设定电压v2”的高低与“多次”的次数之间设定为反比例关系是比较理想的。另外，通过设定为这样的构成，不仅能够根据自激振荡发生后产生的危险度来对栅极电压的上升速度进行适宜地控制，还能够在无需非必要地延长开启期的情况下有效地抑制自激振荡。

2.实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1的效果

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于具备驱动电流控制部22，其根据脉冲信号生成部17生成的脉冲信号以及栅极电压检测部21检测出的栅极电压，对驱动电流生成部18生成的驱动电流进行控制，因此在电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻，通过控制驱动电流，使栅极电压的下降速度或上升速度变低(变慢)(参照图3、5)，就能够实现不易因电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻产生的自激振荡导致半导体开关出现故障或是导致半导体开关及其外围电路部件的损坏(参照图4以及图7)。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于当在第一期间t1内检测到栅极电压vgs的自激振荡现象时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度，因此能够在较易发生自激振荡的关断期内获得足够的自激振荡抑制效果。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于当在第一期间t1内栅极电压vgs超过第一设定电压v1时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度，因此能够在较易发生自激振荡的关断期内获得足够的自激振荡抑制效果。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度随着栅极电压vgs超过多个电压电平中较高的电压电平，呈阶段性下降，因此就能够根据自激振荡做产生的危险度来适宜地控制栅极电压的下降速度，从而能够在无需非必要地延长关断期的情况下获得抑制自激振荡的效果。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于仅在栅极电压vgs在第一期间t1内多次超过第一设定电压v1时，驱动电流控制部22才控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度低于检测前的该下降速度，因此就能够在消除不会导致自激振荡的零星噪声的影响且无需非必要地延长关断期的情况下有效地抑制自激振荡。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于当在第二平稳期tp2内检测到栅极电压vgs的自激振荡现象时，驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度，因此能够在较易发生自激振荡的开启期内获得足够的自激振荡抑制效果。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于当在第二平稳期tp2内栅极电压vgs超过第二设定电压v2时，驱动电流控制部22会控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度，因此也能够开启期内获得足够的自激振荡抑制效果。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于驱动电流控制部22控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度随着栅极电压vgs超过多个电压电平中较高的电压电平，呈阶段性下降，因此就能够根据自激振荡做产生的危险度来适宜地控制栅极电压的上升速度，从而能够在无需非必要地延长开启期的情况下获得抑制自激振荡的效果。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于仅在栅极电压vgs在第二平稳期tp2内多次超过第二设定电压v2时，驱动电流控制部22才控制驱动电流，使栅极电压vgs的上升速度低于检测前的该上升速度，因此就能够在消除不会导致自激振荡的零星噪声的影响且无需非必要地延长开启期的情况下有效地抑制自激振荡。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于驱动电流生成部18具有充放电电路，该充放电电路具有：用于对半导体开关6的栅电极进行电流充电的充电电流源19、以及用于使半导体开关6的栅电极进行电流放电的放电电流源20，并且驱动电流控制部22通过控制对半导体开关6的栅电极进行充电的充电电流或是控制从半导体开关6的栅电极放电出的放电电流，从而控制驱动电流，因此就能够通过充电电流源以及放电电流源的作用来高效得控制驱动电流。

根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16以及开关电源装置1，由于半导体开关6是由宽带隙半导体(例如，碳化硅、氮化镓、氧化镓、金钢石等)形成的，因此就能够通过其所具有的低导通电阻以及高速开关转换的特性来实现装置的高效化以及小型化。

【实施方式二】

图9是用于说明实施方式二涉及的半导体开关控制电路23的图。图10是展示实施方式二涉及的使用了半导体开关控制电路23的开关电源装置中开关运作时的漏极电流id的波形模式图。其中，图10(a)所示的漏极电流id的波形为处于额定最大负载区域中的漏极电流id的波形，图10(b)以及图10(c)所示的漏极电流id的波形为处于过载区域中1的漏极电流id的波形。不过，图10(c)所示的漏极电流id的波形是降低了处于关断期中的栅极电压vgs的下降速度后的漏极电流id的波形。图11是在实施方式二涉及的使用了半导体开关控制电路23的开关电源装置中开关运作时的漏极电流id的波形模式图。其中，图11(a)所示的漏极电流id的波形为处于额定最大负载区域中的漏极电流id的波形，图11(b)以及图11(c)所示的漏极电流id的波形为处于过载区域中1的漏极电流id的波形。不过，图11(c)所示的漏极电流id的波形是降低了处于开启期中的栅极电压vgs的上升速度后的漏极电流id的波形。另外，图10是将实施方式二涉及的半导体开关控制电路23适用于由临界型升压斩波电路构成的开关电源装置时的漏极电流id的波形模式图，图11是将实施方式二涉及的半导体开关控制电路23适用于由连续型升压斩波电路构成的开关电源装置时的漏极电流id的波形模式图。

实施方式二涉及的半导体开关控制电路23虽然在基本的构成上与根据实施方式一涉及的半导体开关控制电路16相同，但是其在进一步具备漏极电流检测部24这一点上不同于实施方式一涉及的半导体开关控制电路16。即，如图9所示，实施方式二涉及的半导体开关控制电路23在进一步具备漏极电流检测部24的同时，驱动电流控制部22即便是在栅极电压vgs超过第一设定电压或第二设定电压的情况下，也仅会在当漏极电流id在半导体开关6处于导通的期间内超过规定的第一设定电流i1(参照图10)或第二设定电流i2(参照图11)时(参照图10(b)和图10(c)以及图11(b)和图11(c))，才会控制驱动电流，使栅极电压vgs的的下降速度或上升速度低于检测前的该上升速度。即，在实施方式二涉及的半导体开关控制电路23中，只要漏极电流id在半导体开关6处于导通的期间内未超过规定的第一设定电流i1或第二设定电流i2，驱动电流控制部22就不会控制驱动电流，使栅极电压vgs的下降速度或上升速度低于检测前的该上升速度。

如上述般，虽然实施方式二涉及的半导体开关控制电路23在进一步具备漏极电流检测部24这一点上不同于实施方式一涉及的半导体开关控制电路16，但是其与实施方式一涉及的半导体开关控制电路16一样，由于具备驱动电流控制部22，其根据脉冲信号生成部17生成的脉冲信号以及栅极电压检测部21检测出的栅极电压，对驱动电流生成部18生成的驱动电流进行控制，因此也同样具有实施方式一涉及的半导体开关控制电路16所具有的效果。即，在电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻，通过控制驱动电流，使栅极电压的下降速度或上升速度变低(变慢)，从而实现不易因电源启动时或发生过载时等会流通大的开关电流的时刻产生的自激振荡导致半导体开关出现故障或是导致半导体开关及其外围电路部件的损坏。

另外，根据实施方式二涉及的半导体开关控制电路23，由于驱动电流控制部22仅会在当漏极电流id在半导体开关6处于导通的期间内超过规定的第一设定电流i1或第二设定电流i2时，才会控制驱动电流，使栅极电压vgs的的下降速度或上升速度低于检测前的该上升速度，因此通过将第一设定电流i1或第二设定电流i2大小设定为合适的值，就能够根据自激振荡做产生的危险度来适宜地控制栅极电压的下降速度或上升速度，从而能够在无需非必要地延长关断期或开启期的情况下获得抑制自激振荡的效果。

以上，对本发明基于上述实施方式进行了说明。本发明并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内实施各种形态，例如，可以是如下变形例：

(1)在上述实施方式一中，虽然当在第一期间t1内栅极电压检测部21检测出的栅极电压vgs超过第一设定电压v1时，并不是在该关断期内立即降低(减慢)下降速度，而是凭借下一个到通信号在半导体开关导通后的关断期内降低(减慢)下降速度，但本发明不仅限于此。也可以在该关断期内立即降低(减慢)下降速度。通过这样的构成，就能够更大的自激振荡抑制效果。

(2)在上述实施方式一中，虽然当在第二平稳期tp2内栅极电压检测部21检测出的栅极电压vgs超过第二设定电压v2时，并不是在该关断期内立即降低(减慢)上升降速度，而是凭借下一个到通信号在半导体开关导通后的开启期内降低(减慢)上升速度，但本发明不仅限于此。也可以在该导通期内立即降低(减慢)上升速度。通过这样的构成，就能够更大的自激振荡抑制效果。

(3)在上述实施方式二中，虽然作为电流检测部，采用的是对半导体开关6的漏极电流id进行检测的漏极电流检测部24，但本发明不仅限于此。作为电流检测部，也可以采用对半导体开关的源极电流进行检测的源极电流检测部。还可以采用能够对开关电源装置的负载电流或输入电流进行检测的其他电流检测部。

(4)在上述哥实施方式中，虽然作为半导体开关，采用的是使用了宽带隙半导体的半导体开关，但本发明不仅限于此。例如，也可以采用使用了一般的硅材料的半导体开关。

(5)在上述各实施方式中，虽然将半导体开关控制电路16、23配置在控制部11与半导体开关6之间，但本发明不仅限于此。也可以将半导体开关控制电路配置在控制部的内部作为一体化来使用。

(6)在上述各实施方式中，虽然是将半导体开关控制电路用于控制由升压斩波电路构成的开关电源装置中的半导体开关的，但本发明不仅限于此。也可以将半导体开关控制电路用于控制除由升压斩波电路构成的开关电源装置以外的半导体开关。例如，可以用于控制由降压或升降压斩波电路构成的开关电源装置、pwm(plusewidthmoduration)或是rcc(ringingchokeconverter)等被称之为反激电源的开导体开关。

符号说明

1、101…开关电源装置；2、102…输入端子；3、103…二极管桥；4、104…输入电容器；5、105…输入线圈；6、106…半导体开关；7、107…整流二极管；8、108…整流电容器；9、109…分压电路(voltageladder)；10、110…输出端子；11、111…控制部；12…第一运算放大器；13…第二运算放大器；14…正反器；15…计时器；16、23…半导体开关控制电路；17…脉冲信号生成部；18…驱动电流生成部；19…拉电流部；20…灌电流部、21…栅极电压检测部；22…驱动电流控制部；24…漏极电流检测部。