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JP7490946B2 - ゲート駆動装置及び電力変換装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ゲート駆動装置及び電力変換装置に関する。
従来、リカバリサージ電圧の抑制とスイッチング損失の低減のため、スイッチング素子に流れるドレイン電流又はコレクタ電流（以下、主電流ともいう）に応じて適切なタイミングでスイッチング速度を変化させるアクティブゲート駆動方式が知られている。例えば特許文献１には、ターンオンの指令のタイミングからリカバリサージ電圧発生のタイミングまでのサージ期間を記憶し、今回のターンオン時において、前回記憶したターンオン時におけるサージ期間に基づいて、スイッチング素子の実効ゲート抵抗値の変更タイミングを決定するゲート駆動回路が開示されている。
特許文献１の記載によれば、サージ期間では、実効ゲート抵抗値を大きくすることで、リカバリサージ電圧を低下させ、サージ期間の経過後では、実効ゲート抵抗値を小さくすることで、スイッチング速度が速くなるので、スイッチング損失を減少させることができる。また、特許文献１の記載によれば、前回のターンオン時における情報を利用して、今回のターンオン時における実効ゲート抵抗値を変更するため、フィードバック制御に要する時間に余裕ができる。
特許第４９３５２６６号公報
本開示は、スイッチング損失の低減が可能なゲート駆動装置及び電力変換装置を提供する。
本開示は、
高電源電位部と低電源電位部との間に接続されるスイッチング素子のオンオフを指令する入力信号に応じて、前記スイッチング素子のゲートを駆動する駆動回路と、
前記入力信号がオン指令に切り替わってから、前記スイッチング素子に対向するダイオードにより発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間を記憶する時間記憶回路と、
前記高電源電位部と前記低電源電位部との間の電源電圧の検出値に応じて、前記スイッチング素子のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する切替判定回路と、
前記切替判定回路の判定結果に応じて、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を変更する駆動条件変更回路とを備える、ゲート駆動装置を提供する。
本開示は、
高電源電位部と低電源電位部との間に直列に接続される複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子のそれぞれに対して設けられ、前記複数のスイッチング素子のうち対応する一のスイッチング素子のゲートを駆動する複数のゲート駆動装置と、
前記高電源電位部と前記低電源電位部との間の電源電圧を検出する電源電圧検出回路とを備え、
前記複数のゲート駆動装置は、それぞれ、
前記対応する一のスイッチング素子のオンオフを指令する入力信号に応じて、前記対応する一のスイッチング素子のゲートを駆動する駆動回路と、
前記入力信号がオン指令に切り替わってから、前記対応する一のスイッチング素子に対向するダイオードにより発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間を記憶する時間記憶回路と、
前記電源電圧検出回路により検出された前記電源電圧に応じて、前記対応する一のスイッチング素子のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する切替判定回路と、
前記切替判定回路の判定結果に応じて、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を変更する駆動条件変更回路とを備える、電力変換装置を提供する。
本開示の技術によれば、スイッチング損失の低減が可能なゲート駆動装置及び電力変換装置を提供できる。
サージ抑制技術を適用しない場合のタイミングチャートである。 サージ抑制技術を適用した場合のタイミングチャートである。 電力変換装置の構成例を示す図である。 ゲート駆動装置の構成例を示す図である。 電源電圧が高いときのゲート駆動装置の動作例を示すタイミングチャートである。 電源電圧が低いときのゲート駆動装置の動作例を示すタイミングチャートである。
図１は、高電源電位部と低電源電位部との間に接続されるスイッチ素子のオンオフを指令する入力信号と、スイッチ素子の電圧・電流波形と、スイッチ素子に対向する還流素子の電圧・電流波形との一例を示す。Ｉｄは、スイッチ素子に流れるドレイン電流、ＶＤＳは、スイッチ素子のドレイン－ソース間の電圧、ＩＦは、スイッチ素子に対向する還流素子に流れる順方向電流、ＶＡＫは、スイッチ素子に対向する還流素子のアノード－カソード間の電圧を表す。
直流電源から供給される電源電圧（高電源電位部と低電源電位部との間の電源電圧）には、直流電源の入力電圧の変動等の何らかの理由によって、或る程度の変動が発生する。そのため、高電源電位部と低電源電位部との間に接続されるスイッチ素子のゲートを駆動する場合、最大の電源電圧でターンオンしても、リカバリサージ電圧が、還流素子に並列接続されたスイッチ素子の耐圧を超過しないように設計することが求められる。
したがって、図１に示すように、電源電圧が最小値Ｅｄ（ｍｉｎ）に低下している状況では、ゲート抵抗値が大きくなるゲート駆動条件に切り替えなくても、リカバリサージ電圧のピーク値Ｖｐはスイッチ素子の耐圧（素子耐圧）を超過しないと考えられる（円ａ参照）。
しかしながら、リカバリサージ電圧の抑制のために毎回のターンオン時（逆回復時）にゲート抵抗値を大きくする従来の技術では、主電流Ｉｄの時間変化率ｄＩ／ｄｔが、図２に示すように、毎回のターンオン時に常に緩やかになる（円ｂ参照）。そのため、電源電圧が最大値に対して低下している状況では、ゲート駆動条件を切り替えない図１のような場合に比べてターンオン時のスイッチング損失が増加する。その結果、例えば、電力変換効率の低下やスイッチング素子を冷却する冷却体の大型化を招くおそれがある。
以下、本開示に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図３は、電力変換装置の構成例を示す図である。図３に示す電力変換装置１００は、ハイサイドのスイッチング素子Ｑ１とローサイドのスイッチング素子Ｑ２を利用して、直流の入力電力を所望の直流又は交流の出力電力に変換する装置である。スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との間の接続点Ｍには、不図示の負荷が接続される。電力変換装置１００は、高電源電位部３１、低電源電位部３２、コンデンサ３０、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２、電源電圧検出回路４０及びゲート駆動装置１１，１２を備える。
高電源電位部３１及び低電源電位部３２は、不図示の直流電源に接続され、直流電源からの直流電力が供給される導電性部位である。高電源電位部３１は、直流電源の正極Ｐ側が接続され、低電源電位部３２は、直流電源の負極Ｎ側が接続される。直流電源の具体例として、整流回路、コンバータ、レギュレータなどがある。低電源電位部３２は、電位が高電源電位部３１よりも低い部位である。高電源電位部３１と低電源電位部３２との間に、直流の電源電圧Ｅｄが生じる。
コンデンサ３０は、電源電圧Ｅｄを平滑化する容量素子であり、その具体例として、電解コンデンサなどがある。コンデンサ３０は、高電源電位部３１に接続される一端と、低電源電位部３２に接続される他端とを有する。
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、それぞれ、電圧駆動型の半導体素子であり、制御電極（ゲート）と、第１の主電極（コレクタ又はドレイン）と、第２の主電極（エミッタ又はソース）とを有する。スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の具体例として、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などが挙げられる。図３は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２が、ゲートＧとドレインＤとソースＳとを有するＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴの場合を例示する。
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、互いに直列に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、高電源電位部３１と低電源電位部３２との間に接続され、スイッチング素子Ｑ２を介して低電源電位部３２に接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、高電源電位部３１と低電源電位部３２との間に接続され、スイッチング素子Ｑ１を介して高電源電位部３１に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、ゲート駆動装置１１に接続されるゲートＧと、高電源電位部３１に接続されるドレインＤと、スイッチング素子Ｑ２のドレインＤに接続されるソースＳとを有する。スイッチング素子Ｑ２は、ゲート駆動装置１２に接続されるゲートＧと、低電源電位部３２に接続されるソースＳと、スイッチング素子Ｑ１のソースＳに接続されるドレインＤとを有する。スイッチング素子Ｑ１は、ダイオードＤ１がドレインＤとソースＳとの間に逆並列に接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、ダイオードＤ２がドレインＤとソースＳとの間に逆並列に接続されている。
スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）やＧａ２Ｏ３（酸化ガリウム）やダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体を含む素子（ワイドバンドギャップデバイス）であることが好ましい。ワイドバンドギャップデバイスをスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２に適用することにより、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の損失低減の効果が高まる。なお、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２は、Ｓｉ（シリコン）などの半導体を含むスイッチング素子でもよい。同様に、ワイドバンドギャップデバイスをダイオードＤ１，Ｄ２に適用することにより、ダイオードＤ１，Ｄ２の損失低減の効果が高まる。なお、ダイオードＤ１，Ｄ２は、Ｓｉ（シリコン）などの半導体を含む素子でもよい。
電源電圧検出回路４０は、高電源電位部３１と低電源電位部３２との間の電源電圧Ｅｄを検出し、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄをゲート駆動装置１１，１２のそれぞれに対して出力する。
電源電圧検出回路４０は、例えば、抵抗４１，４２による分圧回路と、分圧回路により分圧された電圧が入力される絶縁アンプ４３，４４とを有する。分圧回路は、電源電圧Ｅｄを抵抗４１，４２により分圧し、分圧して得られる電圧を絶縁アンプ４３，４４のそれぞれに対して供給する。絶縁アンプ４３，４４は、それぞれ、分圧回路から供給される電圧信号を増幅し、当該電圧信号の電圧値に対応する信号を電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄとして出力する。絶縁アンプ４３は、低電源電位部３２基準の電源電圧Ｅｄを、スイッチング素子Ｑ１のソースＳ基準の検出値Ｅｄｄに変換し、絶縁アンプ４４は、低電源電位部３２基準の電源電圧Ｅｄを、スイッチング素子Ｑ２のソースＳ基準の検出値Ｅｄｄに変換する。絶縁アンプ４３，４４は、それぞれ、その入出力間が絶縁されているので、コモンモードノイズを低減できる。
ゲート駆動装置１１は、スイッチング素子Ｑ１に対して設けられ、複数のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のうち対応する一のスイッチング素子Ｑ１のゲートを駆動する。ゲート駆動装置１２は、スイッチング素子Ｑ２に対して設けられ、複数のスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２のうち対応する一のスイッチング素子Ｑ２のゲートを駆動する。
ゲート駆動装置１１は、スイッチング素子Ｑ１のゲートに正又は負の電圧を供給し、スイッチング素子Ｑ１のゲートをオン及びオフする駆動回路である。ゲート駆動装置１２は、スイッチング素子Ｑ２のゲートに正又は負の電圧を供給し、スイッチング素子Ｑ２のゲートをオン及びオフする駆動回路である。ハイサイドのゲート駆動装置１１は、スイッチング素子Ｑ１のターンオン中にスイッチング素子Ｑ１のスイッチング速度を調整するアクティブゲート駆動方式で、スイッチング素子Ｑ１のゲートを駆動する。ローサイドのゲート駆動装置１２は、スイッチング素子Ｑ２のターンオン中にスイッチング素子Ｑ２のスイッチング速度を調整するアクティブゲート駆動方式で、スイッチング素子Ｑ２のゲートを駆動する。ゲート駆動装置１１は、スイッチング素子Ｑ１のソースＳをグランド基準として動作し、ゲート駆動装置１２は、スイッチング素子Ｑ２のソースＳをグランド基準として動作する。
ゲート駆動装置１１，１２は、互いに同じ構成を有する。次に、図４を参照して、ゲート駆動装置１１，１２の各構成例について説明する。
図４は、ゲート駆動装置の構成例を示す図である。上アーム用のゲート駆動装置１１は、上アームであるスイッチング素子Ｑ１のゲートをオン及びオフする駆動回路である。下アーム用のゲート駆動装置１２は、下アームであるスイッチング素子Ｑ２のゲートをオン及びオフする駆動回路である。
ゲート駆動装置１２は、駆動回路５０ｂ、サージ検出回路９０ｂ、時間記憶回路７０ｂ、切替判定回路８０ｂ及び駆動条件変更回路６０ｂを備える。図４には明示されていないが、ゲート駆動装置１１は、ゲート駆動装置１２と同じように、駆動回路５０ａ、サージ検出回路９０ａ、時間記憶回路７０ａ、切替判定回路８０ａ及び駆動条件変更回路６０ａを備える。
駆動回路５０ｂは、ゲート駆動装置１２の外部からの入力信号Ｂに応じて、スイッチング素子Ｑ２のゲートを駆動する回路部である。入力信号Ｂは、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング（オンオフ）を指令する信号であり、例えばパルス幅変調された信号（ＰＷＭ信号）である。入力信号ＢがＰＷＭ信号の場合、入力信号Ｂがアクティブレベル（例えば、ハイレベル）の場合、スイッチング素子Ｑ２のオン指令を表し、入力信号Ｂが非アクティブレベル（例えば、ローレベル）の場合、スイッチング素子Ｑ２のオフ指令を表す。駆動回路５０ｂは、スイッチング素子Ｑ２のソースＳをグランド基準として動作する。
駆動回路５０ａは、ゲート駆動装置１１の外部からの入力信号Ａに応じて、スイッチング素子Ｑ１のゲートを駆動する回路部である。入力信号Ａは、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング（オンオフ）を指令する信号であり、例えばパルス幅変調された信号（ＰＷＭ信号）である。入力信号ＡがＰＷＭ信号の場合、入力信号Ａがアクティブレベル（例えば、ハイレベル）の場合、スイッチング素子Ｑ１のオン指令を表し、入力信号Ａが非アクティブレベル（例えば、ローレベル）の場合、スイッチング素子Ｑ１のオフ指令を表す。駆動回路５０ａは、スイッチング素子Ｑ１のソースＳをグランド基準として動作する。
入力信号Ａは、入力信号Ｂに対して相補的な信号である。入力信号Ａがアクティブレベルの期間では、入力信号Ｂは非アクティブレベルとなり、入力信号Ｂがアクティブレベルの期間では、入力信号Ａは非アクティブレベルとなる。
サージ検出回路９０ｂは、スイッチング素子Ｑ２に対向するスイッチング素子Ｑ１のターンオン時にダイオードＤ２のアノードとカソードとの間に発生するリカバリサージ電圧を検出する。スイッチング素子Ｑ１のターンオン時において、スイッチング素子Ｑ２のドレインＤとソースＳと間（ダイオードＤ２のアノードとカソードとの間）に、電源電圧Ｅｄよりも高く発生した電圧を、スイッチング素子Ｑ１に対向するダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧という。サージ検出回路９０ｂは、ダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧を検出した場合、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ２を出力する。
サージ検出回路９０ａは、スイッチング素子Ｑ１に対向するスイッチング素子Ｑ２のターンオン時にダイオードＤ１のアノードとカソードとの間に発生するリカバリサージ電圧を検出する。スイッチング素子Ｑ２のターンオン時において、スイッチング素子Ｑ１のドレインＤとソースＳと間（ダイオードＤ１のアノードとカソードとの間）に、電源電圧Ｅｄよりも高く発生した電圧を、スイッチング素子Ｑ２に対向するダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧という。サージ検出回路９０ａは、ダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を検出した場合、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ１を出力する。
サージ検出回路９０ｂは、例えば、スイッチング素子Ｑ２のドレインＤとソースＳと間の電圧ＶＤＳを観測する。サージ検出回路９０ｂは、設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳが観測された場合、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ２をゲート駆動装置１１に対して出力する。サージ検出回路９０ａは、例えば、スイッチング素子Ｑ１のドレインＤとソースＳと間の電圧ＶＤＳを観測する。サージ検出回路９０ａは、設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳが観測された場合、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ１をゲート駆動装置１２に対して出力する。
設定電圧値Ｖａは、電源電圧Ｅｄの電圧値よりも大きく、設計的に発生し得るリカバリサージ電圧の最大値（ピーク値Ｖｐ）よりも低い値に予め設定される。リカバリサージ電圧のピーク値Ｖｐは、例えば、電源電圧Ｅｄの最大値Ｅｄ（ｍａｘ）でスイッチング素子をターンオンしたときに、当該スイッチング素子に対向するスイッチング素子の両端に発生する電圧ＶＤＳの電圧値である。サージ検出回路９０ａ，９０ｂは、電圧ＶＤＳが設定電圧値Ｖａを超えたか否かを検知することによって、リカバリサージ電圧がピーク値Ｖｐに至る手前の中途段階でリカバリサージ電圧の発生を検出できる。
サージ検出回路９０ｂは、例えば、入力信号Ｂが入力信号Ａに対して相補的な点を利用して、スイッチング素子Ｑ２において設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳが、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧かどうかを特定する。入力信号Ｂは入力信号Ａに対して相補的なので、入力信号Ｂがオフ指令に切り替わってから入力信号Ａがオン指令になる。したがって、サージ検出回路９０ｂは、入力信号Ｂがオフ指令に切り替わってから設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳを、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧として検出できる。
または、サージ検出回路９０ｂは、入力信号Ａを取得し、取得した入力信号Ａがオン指令に切り替わってから設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳを、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧として検出してもよい。サージ検出回路９０ｂは、入力信号Ａの取得に代えて、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動信号を取得してもよい。この場合、サージ検出回路９０ｂは、取得したゲート駆動信号がオン駆動に切り替わってから設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳを、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧として検出する。
同様に、サージ検出回路９０ａは、例えば、入力信号Ａが入力信号Ｂに対して相補的な点を利用して、スイッチング素子Ｑ１において設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳが、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧かどうかを特定する。入力信号Ａは入力信号Ｂに対して相補的なので、入力信号Ａがオフ指令に切り替わってから入力信号Ｂがオン指令になる。したがって、サージ検出回路９０ａは、入力信号Ａがオフ指令に切り替わってから設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳを、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧として検出できる。
または、サージ検出回路９０ａは、入力信号Ｂを取得し、取得した入力信号Ｂがオン指令に切り替わってから設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳを、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧として検出してもよい。サージ検出回路９０ａは、入力信号Ｂの取得に代えて、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動信号を取得してもよい。この場合、サージ検出回路９０ａは、取得したゲート駆動信号がオン駆動に切り替わってから設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳを、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧として検出する。
サージ検出回路９０ｂは、例えば、電圧ＶＤＳを抵抗９２，９３により分圧する分圧回路と、分圧して得られる電圧値に基づいて、設定電圧値Ｖａを超える電圧ＶＤＳが観測された場合、検出信号Ｓ２をゲート駆動装置１１に対して出力する伝送回路９１とを有する。伝送回路９１は、例えば、コイル等の磁気回路による絶縁回路を介して、検出信号Ｓ２をゲート駆動装置１１に対して出力する。サージ検出回路９０ａも、サージ検出回路９０ｂと同様に、検出信号Ｓ１をゲート駆動装置１２に対して出力する伝送回路９１を有してよい。
なお、サージ検出回路９０ａ，９０ｂは、電圧ＶＤＳが設定電圧値Ｖａを超えたことを観測する方式とは別の方式によって、リカバリサージ電圧を検出してもよい。
例えば、サージ検出回路９０ａは、ダイオードＤ１の電圧ＶＡＫの時間変化率ｄＶ／ｄｔが正から負に転じたことが観測された場合、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ１をゲート駆動装置１２に対して出力する。ダイオードＤ１の電圧ＶＡＫは、ダイオードＤ１の順方向電圧又はスイッチング素子Ｑ１の電圧ＶＤＳを表す。同様に、サージ検出回路９０ｂは、ダイオードＤ２の電圧ＶＡＫの時間変化率ｄＶ／ｄｔが正から負に転じたことが観測された場合、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ２をゲート駆動装置１１に対して出力する。ダイオードＤ２の電圧ＶＡＫは、ダイオードＤ２の順方向電圧又はスイッチング素子Ｑ２の電圧ＶＤＳを表す。ダイオードの電圧ＶＡＫの時間変化率を観測する場合も、電圧ＶＤＳを観測する上述の場合と同様、サージ検出回路９０ａ，９０ｂは、観測値が、対向アームのターンオンに伴うリカバリサージ電圧か否かを判定するため、入力信号又はゲート信号を利用してもよい。
サージ検出回路９０ｂは、検出信号Ｓ２をゲート駆動装置１１の時間記憶回路７０ａに出力する伝送回路９１を有する。同様に、サージ検出回路９０ａは、検出信号Ｓ１をゲート駆動装置１２の時間記憶回路７０ｂに出力する伝送回路９１を有する。
時間記憶回路７０ｂは、入力信号Ｂがオン指令に切り替わってから、スイッチング素子Ｑ２に対向するダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間Δｔｂを記憶する。時間記憶回路７０ｂは、例えば、入力信号Ｂがオン指令からオフ指令に切り替わるエッジタイミングから、ゲート駆動装置１１のサージ検出回路９０ａから供給される検出信号Ｓ１が入力されるタイミングまでの時間Δｔｂをカウンタ又はフィルタにより記憶する。時間記憶回路７０ｂは、スイッチング素子Ｑ２のターンオンのたびに（すなわち、入力信号Ｂがオン指令に切り替わるたびに）、時間Δｔｂを更新する。
時間記憶回路７０ａは、入力信号Ａがオン指令に切り替わってから、スイッチング素子Ｑ１に対向するダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間Δｔａを記憶する。時間記憶回路７０ａは、例えば、入力信号Ａがオン指令からオフ指令に切り替わるエッジタイミングから、ゲート駆動装置１２のサージ検出回路９０ｂから供給される検出信号Ｓ２が入力されるタイミングまでの時間Δｔａをカウンタ又はフィルタにより記憶する。時間記憶回路７０ａは、スイッチング素子Ｑ１のターンオンのたびに（すなわち、入力信号Ａがオン指令に切り替わるたびに）、時間Δｔａを更新する。
切替判定回路８０ｂは、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄに応じて、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する。例えば、切替判定回路８０ｂは、検出値Ｅｄｄが所定の判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）と同じ又は判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）よりも大きい場合、ゲート駆動条件を切り替えると判定し、検出値Ｅｄｄが判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）よりも小さい場合、ゲート駆動条件を切り替えないと判定する。判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）は、電源電圧Ｅｄが取り得る変動幅の最大値Ｅｄ（ｍａｘ）と最小値Ｅｄ（ｍｉｎ）との間の電圧値（＝Ｅｄ（ｍａｘ）－α）に設定される。αは、非負の値である。切替判定回路８０ａも、切替判定回路８０ｂと同様に、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄに応じて、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する。
切替判定回路８０ｂは、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動条件の切り替え有無の判定結果に応じて、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動条件を駆動条件変更回路６０ｂに変更させる期間（時間記憶回路７０ｂに記憶された時間Δｔｂ）を指定する。切替判定回路８０ａは、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件の切り替え有無の判定結果に応じて、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件を駆動条件変更回路６０ａに変更させる期間（時間記憶回路７０ａに記憶された時間Δｔａ）を指定する。
駆動条件変更回路６０ｂは、切替判定回路８０ｂの判定結果に応じて、スイッチング素子Ｑ２の今回のターンオン時において、時間記憶回路７０ｂに記憶された前回のターンオン時における時間Δｔｂと同じ時間、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動条件を変更する。駆動条件変更回路６０ａは、切替判定回路８０ａの判定結果に応じて、スイッチング素子Ｑ１の今回のターンオン時において、時間記憶回路７０ａに記憶された前回のターンオン時における時間Δｔａと同じ時間、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件を変更する。
駆動条件変更回路６０ｂは、切替判定回路８０ｂにより指定される期間（時間記憶回路７０ｂに記憶された時間Δｔｂ）に、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動条件を変更する。駆動条件変更回路６０ａは、切替判定回路８０ａにより指定される期間（時間記憶回路７０ａに記憶された時間Δｔａ）に、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件を変更する。図４には、ゲート駆動条件として、条件内容が相違する駆動条件ａ１，ａ２が例示されているが、条件内容が相違する３つ以上の駆動条件の設定があってもよい。
駆動条件変更回路６０ｂは、時間Δｔｂの指定の有無に応じて、駆動条件ａ１，ａ２のうちいずれか一方を選択する。駆動条件変更回路６０ｂは、例えば、切替判定回路８０ｂにより指定された時間Δｔｂに駆動条件ａ２を選択し、切替判定回路８０ｂにより指定された時間Δｔｂ以外の時間に駆動条件ａ１を選択する。駆動条件変更回路６０ａも、駆動条件変更回路６０ｂと同様に、駆動条件ａ１，ａ２のうちいずれか一方を選択する。
駆動条件変更回路６０ｂは、今回のターンオン時において、時間記憶回路７０ｂに記憶された前回のターンオン時における時間Δｔｂと同じ時間、ゲート駆動条件を、スイッチング素子Ｑ２のターンオン速度が遅くなる条件に変更する。
駆動条件変更回路６０ｂは、例えば、抵抗値の異なる２つのゲート抵抗と、各ゲート抵抗をスイッチング素子Ｑ２のゲートに接続するか否かを切り替えるスイッチ回路とを有する。スイッチング素子Ｑ２のゲートに接続されるゲート抵抗の抵抗値は、駆動条件ａ１が選択されている場合、駆動条件ａ２が選択されている場合に比べて、小さい。
したがって、駆動回路５０ｂによるスイッチング素子Ｑ２のターンオン中に、ゲート抵抗の抵抗値が大きくなる駆動条件ａ２が選択されることによって、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング速度（ターンオン速度）が遅くなる。よって、スイッチング素子Ｑ２に流れるドレイン電流の時間変化率（ｄＩ／ｄｔ）が減少し、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴いダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を抑制できる。一方、駆動回路５０ｂによるスイッチング素子Ｑ２のターンオン中に、ゲート抵抗の抵抗値が小さくなる駆動条件ａ１が選択されることによって、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング速度（ターンオン速度）が速くなる。よって、ターンオン時のスイッチング損失を低減できる。
また、駆動条件変更回路６０ｂは、電流値の異なる２つのゲート電流源と、各ゲート電流源をスイッチング素子Ｑ２のゲートに接続するか否かを切り替えるスイッチ回路とを有する構成でもよい。スイッチング素子Ｑ２のゲートに接続されるゲート電流源の電流値は、駆動条件ａ１が選択されている場合、駆動条件ａ２が選択されている場合に比べて、大きい。あるいは、駆動条件変更回路６０ｂは、電圧値の異なる２つのゲート電圧源と、各ゲート電圧源をスイッチング素子Ｑ２のゲートに接続するか否かを切り替えるスイッチ回路とを有する構成でもよい。スイッチング素子Ｑ２のゲートに接続されるゲート電圧源の電圧値は、駆動条件ａ１が選択されている場合、駆動条件ａ２が選択されている場合に比べて、大きい。
したがって、駆動回路５０ｂによるスイッチング素子Ｑ２のターンオン中に、ゲート電流の電流値が小さくなる駆動条件ａ２が選択されることによって、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング速度（ターンオン速度）が遅くなる。よって、駆動回路５０ｂによるスイッチング素子Ｑ２のターンオン中に、ゲート電流源の電流値又はゲート電圧源の電圧値が小さくなる駆動条件ａ２が選択されることで、スイッチング素子Ｑ２に流れるドレイン電流の時間変化率（ｄＩ／ｄｔ）が減少する。その結果、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴いダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を抑制できる。一方、駆動回路５０ｂによるスイッチング素子Ｑ２のターンオン中に、ゲート電流の電流値が大きくなる駆動条件ａ１が選択されることによって、スイッチング素子Ｑ２のスイッチング速度（ターンオン速度）が速くなる。よって、駆動回路５０ｂによるスイッチング素子Ｑ２のターンオン中に、ゲート電流源の電流値又はゲート電圧源の電圧値が大きくなる駆動条件ａ１が選択されることで、ターンオン時のスイッチング損失を低減できる。
また、切替判定回路８０ｂは、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄに応じて、スイッチング素子Ｑ２のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する。駆動条件変更回路６０ｂは、切替判定回路８０ｂの判定結果に応じて、今回のターンオフ時において、時間記憶回路７０ｂに記憶された前回のターンオン時における時間Δｔｂと同じ時間、ゲート駆動条件を変更する。これにより、電源電圧Ｅｄの大きさに応じてゲート駆動条件の変更有無を切り替えられるので、電源電圧Ｅｄが変動しても、リカバリサージ電圧の抑制とスイッチング損失の低減を両立できる。
例えば、電源電圧Ｅｄの低下によってスイッチング素子のターンオンに伴い発生するリカバリサージ電圧が比較的低くなる状況で、スイッチング素子のターンオン速度が遅くなるゲート駆動条件に切り替わることを禁止できる。これにより、電源電圧Ｅｄの低下によりリカバリサージ電圧が低下した状況において、ターンオン時のドレイン電流の時間変化率ｄＩ／ｄｔが緩やかになることによるターンオン損失の増加を抑制できる。
同様に、駆動条件変更回路６０ａは、駆動回路５０ａによるスイッチング素子Ｑ１のターンオン中に、駆動条件ａ２を選択することで、スイッチング素子Ｑ１に流れるドレイン電流の時間変化率（ｄＩ／ｄｔ）が減少する。その結果、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴いダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧を抑制できる。一方、駆動条件変更回路６０ａは、駆動回路５０ａによるスイッチング素子Ｑ１のターンオン中に、駆動条件ａ１を選択することで、ターンオン時のスイッチング損失を低減できる。また、切替判定回路８０ａは、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄに応じて、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する。駆動条件変更回路６０ａは、切替判定回路８０ａの判定結果に応じて、今回のターンオフ時において、時間記憶回路７０ａに記憶された前回のターンオン時における時間Δｔａと同じ時間、スイッチング素子Ｑ１のゲート駆動条件を変更する。これにより、電源電圧Ｅｄの大きさに応じてゲート駆動条件の変更有無を切り替えられるので、電源電圧Ｅｄが変動しても、リカバリサージ電圧の抑制とスイッチング損失の低減を両立できる。
次に、図４，５，６を参照して、電源電圧Ｅｄの大小によるゲート駆動装置の動作の違いについて説明する。
図５は、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄが判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）以上のとき（より具体的には、電源電圧Ｅｄが最大値Ｅｄ（ｍａｘ）のとき）のゲート駆動装置１２の動作例を示すタイミングチャートである。ゲート駆動装置１１の動作例の説明は、ゲート駆動装置１２の動作例の説明を援用することで、省略する。
駆動回路５０ｂは、スイッチング素子Ｑ２をスイッチングさせる入力信号Ｂに従って、スイッチング素子Ｑ２の制御端子（ゲート）に対して、制御信号（ゲート駆動信号）を駆動条件変更回路６０ｂを介して供給する。この例では、ハイレベルの入力信号Ｂは、スイッチング素子Ｑ２のオン指令を表し、ローレベルの入力信号Ｂは、スイッチング素子Ｑ２のオフ指令を表す。
入力信号Ｂがオフ指令からオン指令に変化した場合、スイッチング素子Ｑ２は、その制御端子に入力される制御信号に従って、ターンオンを開始する（ｔ１時点）。スイッチング素子Ｑ２のドレイン－ソース間の電圧ＶＤＳが減少しつつ、ドレイン電流Ｉｄが増加し始める。
入力信号Ｂがオン指令に変化すると同時に、時間記憶回路７０ｂは、時間Δｔｂの測定を開始する。時間記憶回路７０ｂは、例えば、入力信号Ｂがオン指令になってから、予め設定されたカウント開始値を起点にカウントし、時間Δｔｂを数値化もしくは電圧値化する。
スイッチング素子Ｑ２のターンオンが開始し、ダイオードＤ１に発生するリカバリサージ電圧がゲート駆動装置１１のサージ検出回路９０ａにより検出されると、リカバリサージ電圧が検出されたことを表す検出信号Ｓ１がゲート駆動装置１２の時間記憶回路７０ｂに出力される。
時間記憶回路７０ｂは、サージ検出回路９０ａから供給される検出信号Ｓ１が入力されると同時に、カウントを停止し、ｎ回目のターンオン時の時間Δｔｂの測定値Δｔ１を記憶し、測定値Δｔ１を表す信号を切替判定回路８０ｂに出力する。時間記憶回路７０ｂは、スイッチング素子Ｑ２がターンオンするたびに、そのターンオン時における時間Δｔｂを記憶し、時間Δｔｂの測定値を表す信号を切替判定回路８０ｂに出力する。
切替判定回路８０ｂは、電源電圧Ｅｄの現在の検出値Ｅｄｄが判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）よりも大きいので、ゲート駆動条件を切り替えると判定する。切替判定回路８０ｂは、入力信号Ｂがオフ指令からオン指令に変化した時点ｔ１から時間Δｔｂの測定値Δｔ０経過した時点ｔ２まで、駆動条件ａ２を指定する。測定値Δｔ０は、時間記憶回路７０ｂにより得られる（ｎ－１）回目のターンオン時における時間Δｔｂの測定値に相当する。
つまり、ターンオン動作を開始したｔ１時点からｔ２時点までは、ゲート駆動条件は駆動条件ａ２に切り替わる。駆動条件ａ２は駆動条件ａ１よりもターンオン速度を遅くする条件なので、ターンオン中の前半期間でのスイッチング速度が低速化し、ダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧が抑制される（円ｃ参照）。
しかしながら、駆動条件変更回路６０ｂは、時間Δｔｂの測定値Δｔ０の経過以後に、ゲート駆動条件を、変更前の元の駆動条件ａ１に戻す。これにより、ターンオン中の後半期間でのスイッチング速度が高速化し、スイッチング損失が低減する。
駆動回路５０ｂは、入力信号Ｂがオン指令からオフ指令に切り替わるタイミングｔ３で、スイッチング素子Ｑ２のターンオフを開始する。
（ｎ＋１）回目のスイッチングにおけるタイミングｔ５～ｔ７は、上述のｎ回目のスイッチングにおけるタイミングｔ１～ｔ３に対応する。つまり、切替判定回路８０ｂは、入力信号Ｂがオフ指令からオン指令に変化した時点ｔ５から時間Δｔｂの測定値Δｔ１が経過した時点ｔ６まで、駆動条件ａ２を指定する。測定値Δｔ１は、時間記憶回路７０ｂにより得られるｎ回目のターンオン時における時間Δｔｂの測定値に相当する。タイミングｔ７は、入力信号Ｂがオン指令からオフ指令に変化したタイミングに相当する。
一方、図６は、電源電圧Ｅｄの検出値Ｅｄｄが判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）未満のとき（より具体的には、電源電圧Ｅｄが最小値Ｅｄ（ｍｉｎ）のとき）のゲート駆動装置１２の動作例を示すタイミングチャートである。ゲート駆動装置１１の動作例の説明は、ゲート駆動装置１２の動作例の説明を援用することで、省略する。
この場合、切替判定回路８０ｂは、電源電圧Ｅｄの現在の検出値Ｅｄｄが判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）よりも小さいので、ゲート駆動条件を切り替えないと判定する。切替判定回路８０ｂは、タイミングｔ１で、駆動条件ａ２を指定しない。よって、ターンオン中のゲート駆動条件は、駆動条件ａ２に切り替わらずに、駆動条件ａ１で維持される。したがって、スイッチング速度の低速化によるターンオン損失の増加を防止できる。また、スイッチング速度の低速化によるリカバリサージ電圧の抑制が積極的には行われなくても（円ｄ参照）、電源電圧Ｅｄの低下によってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧はあまり高くならない。よって、ダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧は、スイッチング素子Ｑ１の耐圧を超過しない。
つまり、電源電圧Ｅｄの低下によってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧が比較的低くなる状況で、スイッチング素子Ｑ２のターンオン速度が遅くなるゲート駆動条件に切り替わることを禁止できる。これにより、電源電圧Ｅｄの低下によりリカバリサージ電圧が低下した状況において、ターンオン時のドレイン電流の時間変化率ｄＩ／ｄｔが緩やかになることによるターンオン損失の増加を抑制できる。このように、本開示の技術によれば、電源電圧Ｅｄが変動しても、リカバリサージ電圧の抑制とスイッチング損失の低減との両立が可能となる。
ここで、リカバリサージ電圧の大きさは、ダイオードの温度に応じて変化するので、切替判定回路８０ｂは、ダイオードＤ１の温度（ダイオードＤ１の周辺温度を含んでよい）に応じて、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を変更してもよい。これにより、ダイオードＤ１の温度に応じてゲート駆動条件の変更有無を切り替えられるので、ダイオードＤ１の温度が変動しても、リカバリサージ電圧の抑制とスイッチング損失の低減との両立を維持できる。判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）が「Ｅｄ（ｍａｘ）－α」で定義されている場合、切替判定回路８０ｂは、αの変更によって、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を変更する。切替判定回路８０ａも、切替判定回路８０ｂと同様に、ダイオードＤ２の温度（ダイオードＤ２の周辺温度を含んでよい）に応じて、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を変更してもよい。
例えば図４に示すように、ゲート駆動装置１２は、ダイオードＤ２の温度を検出する温度検出回路２０ｂを備え、ゲート駆動装置１１は、ダイオードＤ１の温度を検出する温度検出回路２０ａ（不図示）を備える。温度検出回路２０ａは、ダイオードＤ１の近傍に設けられたダイオードに定電流を流し、そのダイオードの順方向電圧を測定することによって、ダイオードＤ１の温度を検出する。温度検出回路２０ａは、別の検出方式で、ダイオードＤ１の温度を検出してもよい。温度検出回路２０ｂも、温度検出回路２０ａと同様に、ダイオードＤ２の温度を検出する。切替判定回路８０ｂは、温度検出回路２０ａにより検出された温度に応じて、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を変更する。切替判定回路８０ａは、温度検出回路２０ｂにより検出された温度に応じて、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を変更する。
ダイオードは、ダイオードの温度が低くなるほどリカバリサージ電圧が低くなる特性を有する。この特性を踏まえ、切替判定回路８０ｂは、温度検出回路２０ａにより検出されたダイオードＤ１の温度が低い場合、ダイオードＤ１の温度が高い場合に比べて、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を高くしてもよい。これにより、例えば、ダイオードＤ１の温度低下によってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧が比較的低くなる状況で、スイッチング素子Ｑ２のターンオン速度が遅くなるゲート駆動条件に切り替わることを禁止できる。これにより、ダイオードＤ１の温度低下によりリカバリサージ電圧が低下した状況において、ターンオン時のドレイン電流の時間変化率ｄＩ／ｄｔが緩やかになることによるターンオン損失の増加を抑制できる。判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）が「Ｅｄ（ｍａｘ）－α」で定義されている場合、切替判定回路８０ｂは、αを小さくすることによって、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を高くできる。切替判定回路８０ａも、切替判定回路８０ｂと同様に、温度検出回路２０ｂにより検出されたダイオードＤ２の温度が低い場合、ダイオードＤ２の温度が高い場合に比べて、判定値Ｅｄ（ｒｅｆ）を高くしてもよい。
以上、ゲート駆動装置及び電力変換装置を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。
例えば、少なくとも一つのゲート駆動装置を備える電力変換装置は、直流を直流に変換するＤＣ－ＤＣコンバータに限られない。その具体例として、直流を交流に変換するインバータ、入力電圧を昇圧して出力する昇圧コンバータ、入力電圧を降圧して出力する降圧コンバータ、入力電圧を昇圧又は降圧して出力する昇降圧コンバータなどがある。
また、サージ検出回路９０ａ，９０ｂは、電圧ＶＤＳ又は電圧ＶＡＫを観測する方式とは別の方式によって、リカバリサージ電圧を検出してもよい。
例えば、サージ検出回路９０ｂは、スイッチング素子Ｑ２のドレイン電流Ｉｄの時間変化率ｄＩ／ｄｔが正から負に転じたことが観測された場合、スイッチング素子Ｑ２のターンオンに伴ってダイオードＤ１により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ１を時間記憶回路７０ｂに対して出力してもよい。同様に、サージ検出回路９０ａは、スイッチング素子Ｑ１のドレイン電流Ｉｄの時間変化率ｄＩ／ｄｔが正から負に転じたことが観測された場合、スイッチング素子Ｑ１のターンオンに伴ってダイオードＤ２により発生するリカバリサージ電圧を検出したことを表す検出信号Ｓ２を時間記憶回路７０ａに対して出力してもよい。
１１，１２ ゲート駆動装置
２０ｂ 温度検出回路
３０ コンデンサ
３１ 高電源電位部
３２ 低電源電位部
４０ 電源電圧検出回路
５０ｂ 駆動回路
６０ｂ 駆動条件変更回路
７０ｂ 時間記憶回路
８０ｂ 切替判定回路
９０ｂ サージ検出回路
１００ 電力変換装置
Ｑ１，Ｑ２ スイッチング素子

Claims (10)

  1. 高電源電位部と低電源電位部との間に接続されるスイッチング素子のオンオフを指令する入力信号に応じて、前記スイッチング素子のゲートを駆動する駆動回路と、
    前記入力信号がオン指令に切り替わってから、前記スイッチング素子に対向するダイオードにより発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間を記憶する時間記憶回路と、
    前記高電源電位部と前記低電源電位部との間の電源電圧の検出値に応じて、前記スイッチング素子のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する切替判定回路と、
    前記切替判定回路の判定結果に応じて、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を変更する駆動条件変更回路とを備え、
    前記切替判定回路は、前記電源電圧の検出値が判定値よりも大きい場合、前記ゲート駆動条件を切り替えると判定し、前記電源電圧の検出値が前記判定値よりも小さい場合、前記ゲート駆動条件を切り替えないと判定するものであり、
    前記切替判定回路は、前記ダイオードの温度が低い場合、前記温度が高い場合に比べて、前記判定値を高くする、ゲート駆動装置。
  2. 高電源電位部と低電源電位部との間に接続されるスイッチング素子のオンオフを指令する入力信号に応じて、前記スイッチング素子のゲートを駆動する駆動回路と、
    前記入力信号がオン指令に切り替わってから、前記スイッチング素子に対向するダイオードにより発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間を記憶する時間記憶回路と、
    前記スイッチング素子のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定し、前記ダイオードの温度が低い場合、前記温度が高い場合に比べて、判定値を高くし、前記高電源電位部と前記低電源電位部との間の電源電圧の検出値が前記判定値よりも小さい場合、前記ゲート駆動条件を切り替えない切替判定回路と、
    前記切替判定回路の判定結果に応じて、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を変更する駆動条件変更回路とを備える、ゲート駆動装置。
  3. 前記駆動条件変更回路は、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を、前記スイッチング素子のターンオン速度が遅くなる条件に変更する、請求項１又は２に記載のゲート駆動装置。
  4. 前記駆動条件変更回路は、前記スイッチング素子のゲートに接続されるゲート抵抗の抵抗値を大きくすることによって、前記ターンオン速度を遅くする、請求項３に記載のゲート駆動装置。
  5. 前記駆動条件変更回路は、前記スイッチング素子のゲートに流れるゲート電流の電流値を小さくすることによって、前記ターンオン速度を遅くする、請求項３に記載のゲート駆動装置。
  6. 前記駆動条件変更回路は、前記ゲート駆動条件を、前記ターンオン速度が遅くなる条件に変更してから前記同じ時間の経過以後に変更前の元の駆動条件に戻す、請求項３から５のいずれか一項に記載のゲート駆動装置。
  7. 高電源電位部と低電源電位部との間に直列に接続される複数のスイッチング素子と、
    前記複数のスイッチング素子のそれぞれに対して設けられ、前記複数のスイッチング素子のうち対応する一のスイッチング素子のゲートを駆動する複数のゲート駆動装置と、
    前記高電源電位部と前記低電源電位部との間の電源電圧を検出する電源電圧検出回路とを備え、
    前記複数のゲート駆動装置は、それぞれ、
    前記対応する一のスイッチング素子のオンオフを指令する入力信号に応じて、前記対応する一のスイッチング素子のゲートを駆動する駆動回路と、
    前記入力信号がオン指令に切り替わってから、前記対応する一のスイッチング素子に対向するダイオードにより発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間を記憶する時間記憶回路と、
    前記電源電圧検出回路により検出された前記電源電圧に応じて、前記対応する一のスイッチング素子のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定する切替判定回路と、
    前記切替判定回路の判定結果に応じて、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を変更する駆動条件変更回路とを備え、
    前記切替判定回路は、前記電源電圧の検出値が判定値よりも大きい場合、前記ゲート駆動条件を切り替えると判定し、前記電源電圧の検出値が前記判定値よりも小さい場合、前記ゲート駆動条件を切り替えないと判定するものであり、
    前記切替判定回路は、前記ダイオードの温度が低い場合、前記温度が高い場合に比べて、前記判定値を高くする、電力変換装置。
  8. 高電源電位部と低電源電位部との間に直列に接続される複数のスイッチング素子と、
    前記複数のスイッチング素子のそれぞれに対して設けられ、前記複数のスイッチング素子のうち対応する一のスイッチング素子のゲートを駆動する複数のゲート駆動装置と、を備え、
    前記複数のゲート駆動装置は、それぞれ、
    前記対応する一のスイッチング素子のオンオフを指令する入力信号に応じて、前記対応する一のスイッチング素子のゲートを駆動する駆動回路と、
    前記入力信号がオン指令に切り替わってから、前記対応する一のスイッチング素子に対向するダイオードにより発生するリカバリサージ電圧が検出されるまでの時間を記憶する時間記憶回路と、
    前記スイッチング素子のゲート駆動条件を切り替えるか否かを判定し、前記ダイオードの温度が低い場合、前記温度が高い場合に比べて、判定値を高くし、前記高電源電位部と前記低電源電位部との間の電源電圧の検出値が前記判定値よりも小さい場合、前記ゲート駆動条件を切り替えない切替判定回路と、
    前記切替判定回路の判定結果に応じて、今回のターンオン時において、前記時間記憶回路に記憶された前回のターンオン時における前記時間と同じ時間、前記ゲート駆動条件を変更する駆動条件変更回路とを備える、電力変換装置。
  9. 前記電源電圧検出回路は、
    前記電源電圧を分圧する分圧回路と、
    前記分圧回路により分圧された電圧が入力され、前記電源電圧の検出値を出力する絶縁アンプとを有する、請求項７に記載の電力変換装置。
  10. 前記複数のスイッチング素子は、ワイドバンドギャップデバイスである、請求項７又は８に記載の電力変換装置。
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