振耦合器而被過濾掉了。
[0251]這樣，柵極驅(qū)動電路1008通過有效運(yùn)用通常不使用的電力，提高對電容器50的充電效率。高頻的基波成分的頻率例如也可以設(shè)為2.4GHz。因此，二倍波成分的頻率成為4.8GHz。另外，高頻的頻率不限于這樣的頻率。此外，高次諧波成分也可以使用二倍波成分以外的高次諧波成分(三倍波成分等)。
[0252]基波成分例如是如圖17的波形701那樣的波形。通過頻率分配濾波器90被分離出來的基波成分經(jīng)由第三電磁場諧振耦合器20c被絕緣傳輸。換言之，在柵極驅(qū)動電路1008中，第三電磁場諧振耦合器絕緣傳輸?shù)牡诙哳l是通過頻率分配濾波器90被分離出來的基波成分。
[0253]另一方面，二倍波成分例如是如圖17的波形702那樣的波形。通過頻率分配濾波器90被分離出來的高次諧波成分通過調(diào)制電路30根據(jù)輸入信號被調(diào)制。換言之，在柵極驅(qū)動電路1008中，調(diào)制電路30所調(diào)制的高頻是通過頻率分配濾波器90被分離出來的高次諧波成分。
[0254]S卩，通過根據(jù)第一輸入信號(圖17的波形704)對高次諧波成分進(jìn)行調(diào)制來生成第一被調(diào)制信號(圖17的波形705)。通過根據(jù)第二輸入信號(圖17的波形703)對高次諧波成分進(jìn)行調(diào)制來生成第二被調(diào)制信號(圖17的波形706)。
[0255]并且，由調(diào)制電路30生成的第一被調(diào)制信號通過第一電磁場諧振耦合器20a被絕緣傳輸，由調(diào)制電路30生成的第二被調(diào)制信號通過第二電磁場諧振耦合器20b被絕緣傳輸。
[0256]另一方面，作為第二高頻的基波成分通過第三電磁場諧振耦合器20c被絕緣傳輸。
[0257]即，在實施方式4中，絕緣傳輸部具有第一電磁場諧振親合器20a、第二電磁場諧振親合器20b、第三電磁場諧振親合器20c。
[0258]在此，如前面所述，在電磁場諧振耦合器20中，共鳴器的線路長度依賴于傳輸對象的信號的頻率，傳輸對象的信號的頻率越高，線路長度越長。
[0259]因此，在對基波成分進(jìn)行絕緣傳輸?shù)牡谌姶艌鲋C振耦合器20c、對從高次諧波成分生成的第一被調(diào)制信號進(jìn)行絕緣傳輸?shù)牡谝浑姶艌鲋C振耦合器20a、以及對從高次諧波成分生成的第二被調(diào)制信號進(jìn)行絕緣傳輸?shù)牡诙姶艌鲋C振耦合器20b中，共鳴器的尺寸大不相同。下面，具體說明共鳴器的尺寸的一例。
[0260]例如，也可以在相對電容率為10的基板上形成電磁場諧振耦合器20。傳輸基波的第三電磁場諧振耦合器的共鳴器的線路長度可以設(shè)為16_。另一方面，傳輸高次諧波成分的第一電磁場諧振耦合器20a和第二電磁場諧振耦合器20b各自的共鳴器的線路長度可以設(shè)為8mm。并且，在各電磁場諧振耦合器20中，共鳴器之間的絕緣距離可以設(shè)為0.3mm。
[0261]這樣，柵極驅(qū)動電路1008由于使用高次諧波成分，因而能夠?qū)⒌谝浑姶艌鲋C振耦合器20a和第二電磁場諧振耦合器20b小型化。另外，在柵極驅(qū)動電路1008中，在作為高次諧波成分而采用三倍波以上的高次諧波成分的情況下，能夠進(jìn)一步減小第一電磁場諧振耦合器20a和第二電磁場諧振耦合器20b的尺寸。但是，由于三倍波成分的功率比二倍波成分還小，因而能夠使用三倍波成分進(jìn)行驅(qū)動的晶體管有時受到限制。在這種情況下，例如可以減小半橋電路60的晶體管61和晶體管62的尺寸，以便能夠使用三倍波成分將半橋電路60開關(guān)。
[0262]第一整流電路40a通過對第一被調(diào)制信號(圖17的波形705)進(jìn)行整流來生成第一信號(圖17的波形708)，第二整流電路40b通過對第二被調(diào)制信號(圖17的波形706)進(jìn)行整流來生成第二信號(圖17的波形709)。半橋電路60的開關(guān)通過第一信號和第二信號來控制。第三整流電路40c通過對基波成分(圖17的波形701)進(jìn)行整流來生成第三信號(圖17的波形707)。第三信號在電容器50的充電時使用。
[0263]第一整流電路40a、第二整流電路40b以及第三整流電路40c的電路結(jié)構(gòu)可以與實施方式I相同。但是，第一整流電路40a及第二整流電路40b與第三整流電路40c由于成為整流對象的高頻的頻率不同，因而與電路部件的特性有關(guān)的常數(shù)不同。
[0264]例如，電感器42a和42b的電感值可以是6nH，電感器42c的電感值可以是3nH。并且，電容器43a、43b、43c的電容值可以都是10pF。另外，只要能夠在第一整流電路40a、第二整流電路40b及第三整流電路40c各自的輸出端子形成短路點，電感器和電容器的常數(shù)也可以是其它的值。
[0265]圖18是表示確認(rèn)了柵極驅(qū)動電路1008進(jìn)行動作的模擬結(jié)果的圖。
[0266]圖18(a)是表不在柵極驅(qū)動電路1008中輸入到半橋電路60的晶體管61的第一信號的波形的圖。圖18(a)中的實線表示電壓波形，虛線表示電流波形。另外，輸入半橋電路60的晶體管62的第二信號雖然接通、關(guān)斷的定時不同，但示出了相同的波形。圖18(a)所示的波形表示連接了具有100pF電容值的電容元件作為柵極驅(qū)動電路1008的負(fù)載時的情況。
[0267]圖18(a)表示了在柵極驅(qū)動電路1008中，基于功率微弱的高次諧波成分的第一信號和第二信號能夠控制半橋電路60的開關(guān)。
[0268]另外，圖18(b)是表示當(dāng)在柵極驅(qū)動電路1008中通過基于基波成分的第三信號對電容器50充電時的、電容器50的兩端的電壓和流入電容器50的電流的圖。圖18(b)中，增加為接近7V的曲線表示電壓的時間變化，以根據(jù)約0.1ysec(微秒)上升、然后接近OmA的方式減小的曲線表示出電流的時間變化。
[0269]圖18(b)表示在柵極驅(qū)動電路1008中，通過基于基波成分的第三信號對電容器50施加7V的電壓、而且能夠?qū)﹄娙萜?0充以7nC的電荷。
[0270]另外，柵極驅(qū)動電路也可以具有放大電路，以便進(jìn)一步增大向半導(dǎo)體開關(guān)元件I的柵極端子的供給電流。
[0271]圖19是表示追加了放大電路的柵極驅(qū)動電路的具體結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0272]如圖19所示，柵極驅(qū)動電路1009是柵極驅(qū)動電路1008中追加了放大電路70a的電路。
[0273]放大電路70a將高頻振蕩電路10生成的高頻放大并輸出給頻率分配濾波器90a。放大電路70a例如也可以是具有非線性性質(zhì)的放大器。由此，放大電路70a不僅能夠放大基波成分，而且也能夠放大高次諧波成分，因而基于高次諧波成分的第一信號和第二信號能夠控制半橋電路60的開關(guān)。放大電路70a例如也可以是如C級放大器那樣的非線性性質(zhì)較大的放大器。
[0274]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，放大電路70a不僅能夠?qū)⒂糜趯﹄娙萜?0充電的基波成分放大，而且也能夠?qū)⒂糜诳刂瓢霕螂娐?0的開關(guān)的高次諧波成分放大。由此，例如能夠增大構(gòu)成半橋電路60的晶體管61和晶體管62的柵極寬度。即，能夠減小晶體管61和晶體管62的接通電阻。因此，柵極驅(qū)動電路1009通過利用放大電路70a將基波成分放大，能夠向半導(dǎo)體開關(guān)元件I提供更大的電流。并且，在通過放大電路70a不僅放大基波成分、而且也放大高次諧波成分的情況下，還能夠降低半橋電路60中的開關(guān)損耗。
[0275]另外，在本公開中，放大電路70a能夠視為高頻生成器的一部分。S卩，在圖19所示的例子中，高頻生成器包括高頻振蕩電路10、放大電路70a和頻率分配濾波器90。另外，如如面所述，棚極驅(qū)動電路1001也可以不具有尚頻振蕩電路10。
[0276](實施方式5)
[0277]實施方式I的柵極驅(qū)動電路1000通過對電容器50充電并使半橋電路60開關(guān)，由此向半導(dǎo)體開關(guān)元件I提供大電流。
[0278]在此，在實施方式I的柵極驅(qū)動電路1000中，如圖7(c)所示，與是晶體管61接通而晶體管62關(guān)斷的期間、還是晶體管61關(guān)斷而晶體管62接通的期間無關(guān)地，高頻振蕩電路10都始終向第三電磁場諧振耦合器20c輸出第二高頻。但是，在晶體管62關(guān)斷的期間即對電容器50充電的電荷從輸出端子71輸出的期間中，電容器50不被充電。因此，在該期間中，高頻振蕩電路10也可以不向第三電磁場諧振耦合器20c輸出作為電容器50的充電用電壓的基礎(chǔ)的第二高頻。
[0279]因此，實施方式5的柵極驅(qū)動電路使高頻振蕩電路與輸入信號同步進(jìn)行動作，以便實現(xiàn)電路的省電。下面，參照【附圖說明】實施方式5的柵極驅(qū)動電路。
[0280]圖20是表示實施方式5的柵極驅(qū)動電路的一例的系統(tǒng)框圖。
[0281]圖21是表示圖20所示的柵極驅(qū)動電路的具體結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0282]柵極驅(qū)動電路1010是與實施方式I的柵極驅(qū)動電路1000相同的結(jié)構(gòu)，因而以不同之處為中心進(jìn)行說明。
[0283]高頻振蕩電路10還具有控制端子73，根據(jù)被輸入控制端子73的信號調(diào)整針對第三電磁場諧振耦合器20c而生成的第二高頻的振幅。在圖20和圖21所示的例子中，輸入信號從信號發(fā)生器3輸入控制端子73。并且，高頻振蕩電路10根據(jù)被輸入控制端子73的輸入信號來調(diào)整向第三電磁場諧振耦合器20c輸出的第二高頻的振幅。
[0284]如上所述，在半導(dǎo)體開關(guān)元件I接通的期間不進(jìn)行電容器50的充電。因此，高頻振蕩電路10在該期間中將向第三電磁場諧振耦合器20c輸出的第二高頻的振幅調(diào)整為例如0V。在這種情況下，高頻振蕩電路10不向第三電磁場諧振耦合器20c輸出第二高頻。另夕卜，半導(dǎo)體開關(guān)元件I接通的期間例如對應(yīng)于第一輸入信號表示第一高電平電壓的期間。
[0285]另一方面，在半導(dǎo)體開關(guān)元件I關(guān)斷的期間進(jìn)行電容器50的充電。因此，高頻振蕩電路10在該期間中將向第三電磁場諧振耦合器20c輸出的第二高頻的振幅調(diào)整為非OV的規(guī)定值。在這種情況下，高頻振蕩電路10向第三電磁場諧振耦合器20c輸出具有規(guī)定的振幅的第二高頻。另外，半導(dǎo)體開關(guān)元件I接通的期間例如對應(yīng)于第一輸入信號表示第一低電平電壓的期間。
[0286]圖22是表示柵極驅(qū)動電路1010中的晶體管61及晶體管62的柵極源極間電壓、與對電容器50充電的電荷的關(guān)系的圖。另外，圖22(c)表示高頻振蕩電路10向第三電磁場諧振親合器20c輸出的電力。
[0287]如圖22所不，在晶體管61接通、晶體管62關(guān)斷的期間中，尚頻振蕩電路10不向第三電磁場諧振耦合器20c供給電力。因此，在柵極驅(qū)動電路1010中實現(xiàn)電路的省電。
[0288]如圖22所示，高頻振蕩電路10在晶體管62接通時向第三電磁場諧振耦合器20c輸出電力，在晶體管62關(guān)斷時不向第三電磁場諧振耦合器20c輸出電力。因此，高頻振蕩電路10也可以根據(jù)作為控制晶體管62的接通關(guān)斷的第二信號的基礎(chǔ)的第二輸入信號，調(diào)整第二高頻的振幅。
[0289]另外，在圖10中說明的柵極驅(qū)動電路1001或者在圖14中說明的柵極驅(qū)動電路1003等如果是具有放大電路70的柵極電路，則在放大電路70中設(shè)有控制端子73。由此，棚極驅(qū)動電路能夠如圖22所不控制尚頻振蕩電路10。
[0290]圖23是表示在圖10所示的柵極驅(qū)動電路1001的放大電路中設(shè)有控制端子73時的電路結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0291]在這種情況下，放大電路70設(shè)于高頻振蕩電路10和第三電磁場諧振耦合器20c之間，因而放大電路70不會對從高頻振蕩電路10輸出給調(diào)制電路30的第一高頻產(chǎn)生影響。因此，能夠在對傳輸用于控制半橋電路60的信號的第一高頻沒有影響的情況下，將用于向電容器50提供電力的第二高頻接通及關(guān)斷。
[0292]圖24是表示在圖14所示的柵極驅(qū)動電路1003的放大電路中設(shè)有控制端子73時的電路結(jié)構(gòu)例的電路圖。
[0293]圖23所示的柵極驅(qū)動電路1012和圖24所示的柵極驅(qū)動電路1011都能夠抑制不需要的電力。
[0294](其它變形例)
[0295]在上述實施方式I?5中示例的絕緣傳輸部為了將作為第一信號的基礎(chǔ)的第一被調(diào)制信號和作為第二信號的基礎(chǔ)的第二被調(diào)制信號絕緣傳輸，至少具有第一電磁場諧振耦合器和第二電磁場諧振耦合器。
[0296]另外，在柵極驅(qū)動電路中，能夠減少對被調(diào)制信號進(jìn)行絕緣傳輸?shù)碾姶艌鲋C振耦合器的數(shù)量。
[0297]例如，也可以是，柵極驅(qū)動電路具有:調(diào)制電路，生成根據(jù)輸入信號對第一高頻進(jìn)行調(diào)制而得到的被調(diào)制信號；電磁場諧振耦合器，對被調(diào)制信號進(jìn)行絕緣傳輸；另一電磁場諧振耦合器，對第二高頻進(jìn)行絕緣傳輸；整流電路，通過對被調(diào)制信號進(jìn)行整流來生成信號；另一整流電路，通過對第二高頻進(jìn)行整流來生成充電用電壓；電容器，根據(jù)充電用電壓被充電；以及輸出電路，根據(jù)信號選擇是否將對電容器充電的電荷提供給半導(dǎo)體開關(guān)元件的柵極端子。
[0298]這樣的電路例如利用使圖2所示的柵極驅(qū)動電路1000不具有第二電磁場諧振耦合器20b的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。下面，對具有這種結(jié)構(gòu)的柵極驅(qū)動電路的一例進(jìn)行說明。第一被調(diào)制信號在由第一電磁場諧振親合器20a絕緣傳輸后又被分配，被輸入到第一整流電路40a和第二整流電路40b。第一整流電路40a對第一被調(diào)制信號中的正的電壓成分進(jìn)行整流，第二整流電路40b對第一被調(diào)制信號中的負(fù)的電壓成分進(jìn)行整流。對正的電壓成分進(jìn)行整流的第一整流電路40a例如可以是對圖2所示的第一整流電路40a以相反朝向連接二極管41a后的電路。由第一整流電路40a生成的第一信號具有正的電壓成分，由第二整流電路40b生成的第二信號具有負(fù)的電壓成分。第一信號和第二信號雖然極性彼此不同，但是絕對值的大小同步。第一信號例如輸入常斷型的晶體管61，第二信號例如輸入常通型的晶體管62。由此，在晶體管61和晶體管62被輸入了規(guī)定的電壓的期間，晶體管61接通，晶體管62關(guān)斷。相反，在晶體管61和晶體管62未被輸入規(guī)定的電壓的期間，晶體管61關(guān)斷，晶體管62接通。由此，半橋電路60發(fā)揮與圖1所示的半橋電路60相同的作用。
[0299]即使是這樣的柵極驅(qū)動電路，也能夠?qū)﹄娙萜?0充電，并通過開關(guān)元件的切換向半導(dǎo)體開關(guān)元件I提供大電流。
[0300]例如，也可以是，柵極驅(qū)動電路具有:調(diào)制電路，生成根據(jù)輸入信號對第一高頻進(jìn)行調(diào)制而得到的被調(diào)制信號；電磁場諧振耦合器，被調(diào)制信號進(jìn)行絕緣傳輸；整流電路，通過對被調(diào)制信號進(jìn)行整流來生成信號；另一整流電路，通過對被調(diào)制信號中包含的第二高頻進(jìn)行整流來生成充電用電壓；電容器，根據(jù)充電用電壓被充電；以及輸出電路，根據(jù)信號選擇是否將對電容器充電的電荷提供給半導(dǎo)體開關(guān)元件的柵極端子。
[0301]這樣的電路例如利用使圖13所示的柵極驅(qū)動電路1000不具有第二電磁場諧振耦合器20b和第二整流電路40b的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。在這種情況下，例如，第一被調(diào)制信號在由第一電磁場諧振耦合器20a絕緣傳輸后又被分配，也可以被輸入到第一整流電路40a和第三整流電路40c。并且，例如，輸出電路60的晶體管61和晶體管62也可以是根據(jù)所輸入的一個信號相輔地接通及關(guān)斷的結(jié)構(gòu)。例如，晶體管61也可以是常斷型而且是P型的晶體管，晶體管62也可以是常通型而且是N型的晶體管62。
[0302]即使是這樣的柵極驅(qū)動電路，也能夠?qū)﹄娙萜?0充電電荷，并通過開關(guān)元件的切換向半導(dǎo)體開關(guān)元件I提供大電流。
[0303]另外，本變形例也能夠適當(dāng)與在上述實施方式I?5中說明的其它柵極驅(qū)動電路進(jìn)行組合。
[0304](總結(jié))
[0305]以上對各實施方式的柵極驅(qū)動電路進(jìn)行了說明。
[0306]上述實施方式I?5的柵極驅(qū)動電路能夠在瞬時向半導(dǎo)體開關(guān)元件提供大電流。因此，也能夠驅(qū)動在現(xiàn)有技術(shù)中采用電磁場諧振耦合器的柵極驅(qū)動電路中難以驅(qū)動的半導(dǎo)體開關(guān)元件(例如，IGBT或者SiC FET)。
[0307]另外，上述的框圖和電路圖所示的電路結(jié)