开关元件的驱动装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供开关元件的驱动装置，能够防止开关元件的导通/截止动作产生的噪声所导致的误动作。该开关元件的驱动装置对具有控制端子、高压侧端子、以及低压侧端子的开关元件进行驱动，该驱动装置的特征在于，具有：信号输出端子，其与所述开关元件的所述控制端子相连接；第1基准端子，其与所述开关元件的所述低压侧端子相连接；第2基准端子，其与所述低压侧端子独立地设置；以及保护元件，其连接于所述第2基准端子与所述开关元件的所述低压侧端子之间。
【专利说明】
开关元件的驱动装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及对开关元件进行导通/截止驱动的驱动装置，特别涉及能够防止开关噪声所导致的误动作的驱动装置。
【背景技术】
[0002]专利文献I公开了多个开关元件(Ql?Q6)及其驱动装置(IC3)被收纳在I个半导体封装中的IPM(智能电源模块-1ntelligent Power Module)。现有的驱动装置具有:与开关元件的栅极端子相连接的信号输出端子(UP、VP、WP、UN、VN、WN);以及与开关元件的低压侧端子(NU、NV、NW)独立地设置的基准端子(GND)。根据从驱动装置的信号输出端子输出的脉冲信号，对开关元件进行导通/截止驱动。
[0003]【专利文献1】:CN202652061U公报
[0004]开关元件的低压侧端子和基准端子作为彼此独立的引脚被导出到半导体封装的外部。在这样的结构中，当在开关元件的低压侧端子和基准端子之间施加ESD(静电放电:Electro-Static Discharge)时，开关元件的栅极有可能被破坏。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供开关元件的驱动装置，其能够防止ESD所导致的开关元件的破坏。
[0006]根据本实用新型，提供一种驱动装置，其对具有栅极端子、高压侧端子、以及低压侧端子的开关元件进行驱动，该驱动装置的特征在于，具有:信号输出端子，其与所述开关元件的所述栅极端子相连接;第I基准端子，其与所述开关元件的所述低压侧端子相连接；第2基准端子，其与所述低压侧端子独立地设置；以及保护元件，其连接于所述第2基准端子与所述开关元件的所述低压侧端子之间。
[0007]根据本实用新型的开关元件的驱动装置，其特征在于，所述保护元件具有双向齐纳二极管。
[0008]根据本实用新型的开关元件的驱动装置，其特征在于，所述保护元件具有与所述双向齐纳二极管并联连接的电阻。
[0009]根据本实用新型的开关元件的驱动装置，其特征在于，所述开关元件是构成桥接电路的低压侧开关元件。
[0010]根据本实用新型的开关元件的驱动装置，其特征在于，所述开关元件的所述高压侧端子与构成所述桥接电路的高压侧开关元件的低压侧端子相连接。
[0011]根据本实用新型的开关元件的驱动装置，其特征在于，所述开关元件是IGBT。
[0012]根据本实用新型，能够提供开关元件的驱动装置，其可以防止ESD所导致的开关元件的破坏。
【附图说明】
[0013]图1是表示本实用新型的第I实施例的开关元件的驱动装置的结构的电路图。
[0014]图2是表示本实用新型的第2实施例的开关元件的驱动装置的结构的电路图。
[0015]标号说明
[0016]Ia、Ib:驱动装置;2:低压侧驱动电路;3:高压侧驱动电路;4a、4b:保护元件；Sffl、SW2:第I开关元件、第2开关元件;G1、G2:第I栅极端子、第2栅极端子;E1、E2:第I低压侧端子、第2低压侧端子;C1、C2:第I高压侧端子、第2高压侧端子;L0:低压侧的信号输出端子；HO:高压侧的信号输出端子;COMl、C0M2:第I基准端子、第2基准端子;GNDl、GND2:第I基准电位点、第2基准电位点。
【具体实施方式】
[0017]接着，参照附图来说明本实用新型的实施方式。在以下的附图的记载中，对相同或类似的部分标注相同或类似的标号。但是，应该注意到:附图仅仅是示意性的。另外，以下所示的实施方式是对用于使本实用新型的技术思想具体化的装置或方法进行例示，本实用新型的实施方式不是要将构成部件的结构、配置等限定为下述的内容。本实用新型的实施方式能够在所要求保护的范围内施加各种改变。
[0018]图1是表示本实用新型的第I实施例的开关元件的驱动装置的结构的电路图。本实施例的驱动装置Ia由半导体集成电路构成，具有低压侧驱动电路2、高压侧驱动电路3以及保护元件4a。另外，驱动装置Ia具有低压侧的信号输出端子L0、高压侧的信号输出端子HO、第I基准端子C0M1、以及第2基准端子COM2。驱动装置Ia根据从外部输入的低压侧指令信号LIN和高压侧指令信号HIN对第I开关元件SWl和第2开关元件SW2进行驱动。第I开关元件SWl和第2开关元件SW2以及驱动装置Ia被收纳在I个半导体封装中，构成IPM(智能电源模块:Intelligent Power Module)。
[0019]第I开关元件SWl和第2开关元件SW2分别具有第I栅极端子Gl、第2栅极端子G2、第I高压侧端子Cl、第2高压侧端子C2、第I低压侧端子El以及第2低压侧端子E2。第I栅极端子Gl与低压侧的信号输出端子LO相连接。第I高压侧端子Cl与第2低压侧端子E2以及端子OUT相连接。第I低压侧端子El与第I基准端子COMl以及第I基准电位点GNDl相连接。第2栅极端子Gl与高压侧的信号输出端子HO相连接。第2高压侧端子C2与未图示的高电压源相连接。即，第I开关元件SWl和第2开关元件SW2串联连接在高电压源和第I基准电位点GNDl之间并构成桥接电路。也可以将第I开关元件SWl和第2开关元件SW2分别改称为低压侧的开关元件和高压侧的开关元件。
[0020]低压侧驱动电路2的第2基准端子COM2是与所述低压侧端子独立地设置的端子，且与第2基准电位点GND2相连接。第2基准电位点GND2具有与第I基准电位点GNDl不同的电位。本实施例中的保护元件4a由双向齐纳二极管构成，保护元件4a的一端与第I基准端子COMl相连接，保护元件4a的另一端与第2基准端子COM2相连接。即，保护元件4a连接于第I低压侧端子El与第2基准端子COM2之间。另外，保护元件4a的耐压被设计为低于第I栅极端子Gl和第I低压侧端子El之间的耐压。
[0021]低压侧驱动电路2根据低压侧指令信号LIN生成以第2基准电位点GND2的电位为基准的低压侧脉冲信号。高压侧驱动电路3根据高压侧指令信号HIN生成以第2低压侧端子E2的电位为基准的高压侧脉冲信号。驱动装置Ia分别从低压侧的信号输出端子LO和高压侧的信号输出端子HO输出低压侧脉冲信号和高压侧脉冲信号，使得第I开关元件SWl和第2开关元件SW2导通/截止。
[0022]与现有的IPM相同，开关元件的低压侧端子和基准端子作为彼此独立的引脚被导出到半导体封装的外部。但是，当在第I低压侧端子El和第2基准端子COM2之间施加ESD(静电放电)时，保护元件4a吸收浪涌电压，能够防止第I开关元件SWl的栅极发生破坏。因此，本实施例的驱动装置Ia能够提供可以防止ESD所导致的开关元件的破坏的开关元件的驱动装置。并且，保护元件4a也可以内置于第I开关元件SWl，但考虑到各自特性的兼顾以及成本，优选将保护元件4a内置于驱动装置Ia。
[0023]另外，通过第I开关元件SWl的导通/截止动作，第I基准电位点GNDl的电位有时会成为负电位。对此，低压侧驱动电路2被连接至不同于第I基准电位点GNDl的第2基准电位点GND2，因此不受负电位影响，能够稳定地进行工作。
[0024]图2是表示本实用新型的第2实施例的开关元件的驱动装置的结构的电路图。本实施例的驱动装置Ib在保护元件4b的结构上，与上述的驱动装置Ia不同。
[0025]保护元件4a具有双向齐纳二极管以及与该双向齐纳二极管并联连接的电阻。根据这种结构，保护元件4a除了具有与第I实施例相同的作用效果外，还能够获得以下这样的作用效果，即能够容易地检查第I低压侧端子El和第2基准端子COM2之间的连接状态。
[0026]如上所述，本实用新型通过实施方式进行了记载，但应该理解到，构成这种公开的一部分的论述和附图并非是对本实用新型进行限定。对于本领域技术人员而言，很显然能够从该公开中得到各种替代的实施方式、实施例以及运用技术。即，本实用新型当然包括未在此记载的各种实施方式。因此，本实用新型的技术范围仅由基于上述说明的适当的保护范围所给出的实用新型特定事项限定。
[0027]例如，在上述实施方式中，将第I开关元件SWl和第2开关元件SW2记载为IGBT，但也可以替换为如MOSFET那样众所周知的电压控制型开关元件。此外，也可以由其构成。
【主权项】
1.一种开关元件的驱动装置，所述驱动装置对具有控制端子、高压侧端子、以及低压侧端子的开关元件进行驱动， 该驱动装置的特征在于，该驱动装置具有: 信号输出端子，其与所述开关元件的所述控制端子相连接； 第I基准端子，其与所述开关元件的所述低压侧端子相连接； 第2基准端子，其与所述低压侧端子独立地设置；以及 保护元件，其连接于所述第2基准端子与所述开关元件的所述低压侧端子之间。2.根据权利要求1所述的开关元件的驱动装置，其特征在于， 所述保护元件具有双向齐纳二极管。3.根据权利要求2所述的开关元件的驱动装置，其特征在于， 所述保护元件具有与所述双向齐纳二极管并联连接的电阻。4.根据权利要求1所述的开关元件的驱动装置，其特征在于， 所述开关元件是构成桥接电路的低压侧开关元件。5.根据权利要求4所述的开关元件的驱动装置，其特征在于， 所述开关元件的所述高压侧端子与构成所述桥接电路的高压侧开关元件的低压侧端子相连接。6.根据权利要求5所述的开关元件的驱动装置，其特征在于， 所述开关元件是IGBT。
【文档编号】H02M1/08GK205566083SQ201620123197
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月16日
【发明人】前川祐也, 坂井邦崇
【申请人】三垦电气株式会社