[发明专利]晶体管驱动电路和电动机驱动控制装置

说明书

根据本发明的晶体管驱动电路，利用温度检测元件(15)对双极型晶体管(1)或者MOSFET(2)的温度进行检测，若所述温度为阈值以下，则使MOSFET(2)和双极型晶体管(1)双方接通，若所述温度大于阈值，则仅使双极型晶体管(1)接通。

技术领域

本发明涉及一种以将双极型晶体管和元件尺寸比该双极型晶体管小的MOSFET并联连接的结构作为驱动对象的驱动电路，以及利用该驱动电路对电动机进行驱动的电动机驱动控制装置。

背景技术

双极型晶体管的一种即RC-IGBT(Reverse Conducting-Insulated Gate BipolarTransistor：反向导体绝缘栅双极晶体管)是高抗压的功率元件，但存在接通电阻高这样的问题。因此，已往例如，将采用了SiC等宽带隙半导体的低损失的MOSFET与RC-IGBT并联连接，使它们同时接通，从而实现损失的降低。另外，在以下说明中，存在将IGBT和FET同时接通的动作称作“DC辅助”的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平4-354156号公报

发明内容

(第一个技术问题)

一般，在采用上述结构的情况下，并联连接的MOSFET使用芯片尺寸比RC-IGBT小的元件。因此，当向负载的通电量增加时，FET处于过热状态，存在不能使损失降低的可能性。

(第二个技术问题)

在如上所述进行并联驱动时，为了对于MOSFET能可靠地维持断开状态，如图42所示，存在将断开时施加的低电平电压设定为负电位的情况。这样，由于与接通时施加的高电平电压的电位差变大，因此，驱动损失增大。

(第三个技术问题)

对于上述结构，如图43所示，在一般进行的驱动控制中，首先，开始RC-IGBT的接通，然后，开始MOSFET的接通。在上述情况下，当存在指示RC-IGBT接通的信号的输入时，对于MOSFET侧，例如，在通过计时器、CR时间常数而等待一定时间经过后，开始接通。

对于上述一定时间，设定为包括考虑到了RC-IGBT的开关特性、温度特性的偏差等的余量。因此，存在使MOSFET的接通开始的时刻进一步延迟的趋势，从而存在无法充分实现通过与RC-IGBT的并联驱动来降低损失的效果的问题。

(第四个技术问题)

如图44所示，在上述DC辅助中，一般是使IGBT先接通，使FET先断开的控制模式。然而，在FET先断开，然后进行IGBT的断开时，如图中斜线所示，存在所谓的尾电流流过的情况。这样，随着尾电流的发生，也发生电力损失。另外，在图中所示的“Si”表示IGBT，“SiC”表示假设使用了SiC-MOSFET的FET。

(第五、第六个技术问题)

关于上述结构，在一般所进行的PWM(Pulse Width Modulation：脉冲宽度调制)控制中，如图45的下方所示，首先，使MOSFET的断开开始，然后，使RC-IGBT的断开开始。因此，与图45的上方所示的、单独驱动RC-IGBT的情况比较，直到断开完成的时间变长，控制性变差。

例如，对于由将上述并联连接元件串联连接而成的上下桥臂来构成电桥电路的情况，假设通过与RC-IGBT单体驱动的情况相同的输入信号来动作，则存在上下桥臂同时接通而流过短路电流的可能性。因此，若为了防止短路电流流过，而将使上下桥臂同时断开的滞后时间设定得更长，则存在损失增加的可能性。

(第一个目的)