90]尚频振荡电路10生成尚频，并向调制电路30输出所生成的尚频。尚频的频率例如可以是2.4GHz或者5.8GHz，还可以是其它的值。高频例如是如图13所示的波形603那样的波形。高频振荡电路10例如也可以是考毕兹振荡器、或哈特莱振荡器、或者产生微波的其它振荡器。在尚频的频率变动的情况下，尚频振荡电路10也可以具有频率调整机构。
[0191]调制电路30生成第一被调制信号和第二被调制信号。第一被调制信号例如是如图13所示的波形605那样的波形。第二被调制信号例如是如图13所示的波形604那样的波形。调制电路30例如也可以是差分混合电路或开关电路。
[0192]在实施方式2中，第二被调制信号包括第二高频。第二高频例如是第二被调制信号中具有用于生成充电用电压的振幅的部分。在通过对第一高频进行振幅调制来生成第二被调制信号的情况下，第二高频具有与第一高频相同的频率。
[0193]调制电路30向第一电磁场谐振親合器20a输出第一被调制信号，向第二电磁场谐振親合器20b输出第二被调制信号。省略有关第一电磁场谐振親合器20a和第二电磁场谐振耦合器20b的具体结构的说明。
[0194]在实施方式2中，绝缘传输部包括第一电磁场谐振親合器20a和第二电磁场谐振親合器20b。
[0195]在此，第二被调制信号在由第二电磁场谐振耦合器20b绝缘传输后又被分配。
[0196]具体而言，由第二电磁场谐振耦合器20b绝缘传输的第二被调制信号中的一方通过第三整流电路40c被整流。换言之，第三整流电路40c通过对由第二电磁场谐振耦合器20b绝缘传输的第二被调制信号进行整流来生成第三信号。通过所生成的第三信号对电容器50充电。第三信号例如是如图13的波形606那样的波形。
[0197]在图13所示的例子中，第三信号包括第三接通电压和第三关断电压，第三接通电压相当于充电用电压。如图13所示，在第二被调制信号包括第三振幅和大于第三振幅的第四振幅的情况下，第三信号的第三接通电压对应于第二被调制信号的第四振幅，第三信号的第三关断电压对应于第二被调制信号的第三振幅。在这种情况下，第二被调制信号中第四振幅的期间相当于第二高频，该第二高频被整流而成为第三接通电压即充电用电压。另夕卜，第三信号除第三接通电压以外也可以包括例如能够成为充电用电压的其它电压。在这种情况下，第二高频具有基于不同的多个振幅的信号成分。
[0198]由第二电磁场谐振耦合器20b绝缘传输的第二被调制信号中的另一方通过第二整流电路40b被整流。第二整流电路40b通过对由第二电磁场谐振耦合器20b绝缘传输的第二被调制信号进行整流来生成第二信号。第二信号例如是如图13的波形608那样的波形。第二信号被输入到构成半桥电路60的晶体管62并驱动晶体管62。
[0199]即，在实施方式2中，第二被调制信号是从第二电磁场谐振耦合器20b输出的，并输入第二整流电路40b和第三整流电路40c。因此，用于使输出电路60进行动作的第二信号和用于对电容器50充电的第三信号都是根据第二被调制信号生成的。
[0200]第一被调制信号由第一电磁场谐振親合器20a绝缘传输，并输入第一整流电路40a。第一整流电路40a也可以是与第二整流电路40b大致相同的结构。
[0201]第一整流电路40a通过对第一被调制信号进行整流来生成第一信号。第一信号例如是如图13的波形607那样的波形。第一信号被输入到构成半桥电路60的晶体管61并驱动晶体管61。
[0202]并且，与实施方式I相同地，半桥电路60根据第一信号及第二信号交替地重复晶体管61接通而晶体管62关断的状态、和晶体管61关断而晶体管62接通的状态。由此，半桥电路60将对电容器50充电的电荷提供给半导体开关元件I。
[0203]如以上说明的那样，实施方式2的栅极驱动电路1002能够减少在栅极驱动电路1002中占据面积较大的电磁场谐振耦合器的数量。因此，栅极驱动电路1002能够大幅减小电路面积，电路结构也变简单。因此，栅极驱动电路1002的电路部件的安装变简单。
[0204]在实施方式I的栅极驱动电路1000中，如图7(c)所示，与晶体管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始终都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。
[0205]在实施方式2的栅极驱动电路1002中，电容器50通过基于第二被调制信号的第三信号而被充电。因此，在栅极驱动电路1002中，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，不进行电容器50的充电。因此，实施方式2的栅极驱动电路1002能够高效地充电。
[0206]S卩，第三信号与第二信号同样是根据第二被调制信号生成的。因此，例如根据第二信号的第二接通电压使晶体管62接通的期间、和根据第三信号的第三接通电压对电容器50充电的期间能够同步。同样，根据第二信号的第二关断电压使晶体管62关断的期间、和根据第三信号的第三关断电压使电容器50放电的期间能够同步。由此，能够在对电容器50充电的电荷从输出端子71输出的期间中，不向电容器50提供充电用电压，在对电容器50充电的电荷不从输出端子71输出的期间中，向电容器50提供充电用电压。换言之，第三整流电路40c能够被控制成，在输出电路60不向半导体开关元件I的栅极端子提供电荷时输出充电用电压，而在输出电路60向半导体开关元件I的栅极端子提供电荷时则不输出充电用电压。
[0207]另外，栅极驱动电路也可以具有放大电路，以便进一步增加对半导体开关元件I的栅极端子的供给电流。
[0208]图14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。
[0209]如图14所示，栅极驱动电路1003是在栅极驱动电路1002中追加了放大电路70的电路。
[0210]放大电路70将第二被调制信号放大并输出给第二电磁场谐振耦合器20b。并且，第二电磁场谐振耦合器20b对从放大电路70输出的第二被调制信号进行绝缘传输。放大电路70例如是高频用的功率放大器。
[0211]通过追加这样的放大电路70，能够对电容器50充以更多的电荷。通过放大电路70，能够对电容器50快速充电。即，栅极驱动电路1003能够向半导体开关元件I提供大电流，实现半导体开关元件I的快速动作。
[0212]通过追加这样的放大电路70，例如，第二被调制信号的振幅的最大值也可以大于第一被调制信号的振幅的最大值。具体而言，第二被调制信号的第四振幅也可以大于第一被调制信号的第二振幅。
[0213](实施方式3)
[0214]实施方式I及2的栅极驱动电路的输出电路是半桥电路，而实施方式3的栅极驱动电路的输出电路是H电桥电路(全桥电路)。下面，参照【附图说明】实施方式3的栅极驱动电路。
[0215]图15是表示实施方式3的栅极驱动电路1006的具体结构例的电路图。栅极驱动电路1006相对于图2所示的栅极驱动电路1000的不同之处在于，输出电路60a是H电桥电路。
[0216]图16是表示实施方式3的栅极驱动电路1007的具体结构例的电路图。栅极驱动电路1007相对于图13所示的栅极驱动电路1002的不同之处在于，输出电路60a是H电桥电路。
[0217]另外，在实施方式3的栅极驱动电路1006及1007中，除H电桥电路以外的结构分别与实施方式I及2相同，因而省略一部分说明。
[0218]例如，在半导体开关元件I是IGBT或功率MOSFET的情况下，从电容器50提供给半导体开关元件I的电力几乎不会作为栅极电流被消耗掉。即，在半导体开关元件I是IGBT或功率MOSFET的情况下，半导体开关元件I的栅极电容反复进行电荷的充电和放电。
[0219]但是，在具有半桥电路60的栅极驱动电路1000和1002中，在电容器50放电时(图6(b)的状态)被充电给栅极电容的电荷，在以后电容器50充电时(图6(a)的状态)又通过负载2向接地放电。
[0220]与此相对，栅极驱动电路1006和1007由于具有H电桥电路60a，因而对栅极电容充电的电荷再次被充电给电容器50。
[0221]图15和图16所示的H电桥电路60a包括第一开关元件61、第二开关元件62、第三开关元件63和第四开关元件64。第一开关元件61、第二开关元件62、第三开关元件63和第四开关元件64分别可以是晶体管61、晶体管62、晶体管63、晶体管64。下面对此情况进行说明。
[0222]晶体管62根据第二信号提取半导体开关元件I的栅极端子的电荷。
[0223]晶体管62的漏极端子与输出端子71及晶体管61的源极端子连接，晶体管62的源极端子与晶体管64的源极端子、电容器50的另一端、第一整流电路40a的输出基准端子、以及第二整流电路40b的输出基准端子连接。晶体管62的栅极端子与第一整流电路40a的输出端子连接。
[0224]晶体管63根据第二信号进行动作，并与晶体管62联动地从半导体开关元件I的栅极端子提取电荷，将所提取的电荷向电容器50充电。
[0225]晶体管63的漏极端子与电容器50的一端及晶体管61的漏极端子连接，晶体管63的源极端子与输出基准端子72及晶体管64的漏极端子连接。晶体管63的栅极端子与第一整流电路40a的输出端子及晶体管62的栅极端子连接。
[0226]晶体管61根据第一信号将对电容器50充电的电荷提供给半导体开关元件I的栅极端子。
[0227]晶体管61的漏极端子与电容器50的一端及晶体管63的漏极端子连接，晶体管61的源极端子与输出端子71及晶体管62的漏极端子连接。晶体管61的栅极端子与第二整流电路40b的输出端子及晶体管64的栅极端子连接。
[0228]晶体管64根据第一信号进行动作，并与晶体管61联动地将对电容器50充电的电荷提供给半导体开关元件I的栅极端子。
[0229]晶体管64的漏极端子与输出端子71及晶体管63的源极端子连接，晶体管64的源极端子与晶体管62的源极端子、电容器50的另一端、第一整流电路40a的输出基准端子、以及第二整流电路40b的输出基准端子连接。晶体管64的栅极端子与第二整流电路40b的输出端子及晶体管61的栅极端子连接。
[0230]下面，进行更具体的说明。
[0231]在H电桥电路60a中，晶体管61及晶体管64同时接通或者关断，晶体管62及晶体管63同时接通或者关断。
[0232]例如，第一信号的第一接通电压输入到晶体管61的栅极端子和晶体管64的栅极端子，由此晶体管61和晶体管64接通。从而，形成包括电容器50、晶体管61、输出端子71、半导体开关元件I的栅极电容、输出基准端子72、晶体管64的路径。例如，第二信号的第二接通电压输入到晶体管62的栅极端子和晶体管63的栅极端子，由此晶体管62和晶体管63接通。从而，形成包括电容器50、晶体管63、输出基准端子72、半导体开关元件I的栅极电容、输出端子71、晶体管62的路径。
[0233]在晶体管61和晶体管64接通的情况下，从电容器50放电的电荷对半导体开关元件I的栅极电容充电。另外，此时晶体管62和晶体管63是关断的。
[0234]另一方面，在晶体管62和晶体管63接通的情况下，从半导体开关元件I的栅极电容提取电荷。但是，与半桥电路的情况不同，在H电桥电路60a中，通过晶体管62和晶体管63接通，电容器50和栅极电容连接。此时，电容器50的极性和栅极电容的极性是相反的，因而电荷从栅极电容向电容器50急速移动。即，对栅极电容充电的电荷再次被电容器50回收，并对电容器50充电。
[0235]这样，使用H电桥电路60a的栅极驱动电路1006和1007能够持续使用对电容器50充电一次的电力。因此，栅极驱动电路1006和1007能够对半导体开关元件I提供大电流，而不会使用无用的电力。即，栅极驱动电路1006和1007能够进一步降低功耗。
[0236]另外，晶体管61?64也可以是例如栅极宽度4.8mm、栅极长度0.7 μπι的氮化镓HFETo电容器50也可以是具有200nF电容值的电容器。输入信号也可以是2MHz的矩形波。
[0237](实施方式4)
[0238]在实施方式I?3的栅极驱动电路中，用于对电容器50提供充电用电压的第二高频的频率、和作为用于向输出电路发送第一信号及第二信号的载波的第一高频的频率可以相同，也可以不同。
[0239]与此相对，实施方式4的栅极驱动电路将高频中的基波成分用于对电容器50提供充电用电压，将高次谐波成分用于控制输出电路。由此，实现提高电容器50的充电效率、而且能够小型化的栅极驱动电路。
[0240]即，在实施方式4的栅极驱动电路中，高频的基波成分是第二高频，高频的高次谐波成分是第一高频。
[0241]下面，参照【附图说明】实施方式4的栅极驱动电路。
[0242]图17是表示实施方式4的栅极驱动电路的具体结构例的电路图。
[0243]棚极驱动电路1008具有尚频振汤电路10、频率分配滤波器90、调制电路30、第一电磁场谐振耦合器20a、第二电磁场谐振耦合器20b、第三电磁场谐振耦合器20c。并且，栅极驱动电路1008具有第一整流电路40a、第二整流电路40b、第三整流电路40c、电容器50、半桥电路60、输出端子71、输出基准端子72。
[0244]尚频振荡电路10生成尚频。尚频振荡电路10例如也可以是考毕兹振荡器、或哈特莱振荡器、或者产生微波的其它振荡器。从高频振荡电路10输出的高频，只要不是所期望的频率单一的正弦波，可以形成为包含二倍波(第二高次谐波)、三倍波(第三高次谐波)等高次谐波的变形的波形。
[0245]频率分配滤波器90将高频振荡电路10生成的高频划分成为基波成分和高次谐波成分。频率分配滤波器90例如使用电感器和电容器构成。频率分配滤波器90例如将输入的高频分离为基波成分和二倍波成分。高次谐波成分典型地讲是比基波成分小的功率。
[0246]因此，在频率分配滤波器90将基波成分作为第二高频进行输出、将高次谐波成分作为第一高频进行输出的情况下，第二高频的振幅例如大于第一高频的振幅。下面，说明高次谐波成分是二倍波成分的示例。
[0247]另外，在本公开中，频率分配滤波器90能够视为高频生成器的一部分。S卩，在图17所示的例子中，高频生成器包括高频振荡电路10和频率分配滤波器90。另外，如前面所述，棚极驱动电路1008也可以不具有尚频振荡电路10。
[0248]在此，晶体管61和晶体管62的栅极宽度比半导体开关元件I窄，栅极电容也比半导体开关元件I小。因此，使晶体管61和晶体管62接通所需要的电荷比使半导体开关元件I接通所需要的电荷小。因此，晶体管61和晶体管62能够使用功率比基波成分小的二倍波成分进行驱动。
[0249]因此，栅极驱动电路1008在用于对电容器50充电的第二高频中使用基波成分，在用于对晶体管61和晶体管62提供小电流的第一高频中使用二倍波成分。
[0250]二倍波成分是在实施方式I?3中示例的栅极驱动电路中不使用的电力。这是因为，由于电磁场谐振耦合器仅传输规定的频带，因此高频的二倍波成分通过频带被设定成传输基波成分的电磁场谐