高耐圧IPDのブートストラップ回路とは何ですか？

以下にIGBT駆動ブートストラップ回路の動作について説明します。

図2に示すように、ハイサイド側のIGBT Q₁がオフ、ローサイド側のIGBT Q₂がオンの状態では、Q₁のエミッター電位はグランド（GND）まで低下します。この状態では、V_CC → ダイオードD_B → ブートストラップコンデンサーC_B → Q₂ の経路で電流が流れ、C_Bが充電されます。
C_Bの上側の電位は、制御電源電圧V_CCからダイオードD_Bの順方向電圧V_Fを差し引いた値まで充電されます。一方、C_Bの下側の電位（Q₁のソース電位）は、Q₂がオンしているためGNDとなります。したがって、C_Bの両端にかかる電圧V_CBは、V_CB = V_CC − V_F となります。

その後、Q₂がオフになると、C_Bの充電経路は遮断（D_Bがオフ）されますが、C_Bの電荷は放電されていないため、両端の電圧V_CBはそのまま保持されます。この時点ではQ₁はまだオフの状態であり、エミッター電位はGNDです。次にQ₁をオンさせるタイミングになると、C_Bに蓄えられた電荷により、ゲートにはV_CBの電圧が印加されます。このゲート・エミッター間の電位差V_CBは、Q₁をオンさせるのに十分なため、Q₁は導通状態になります。
図3に示すように、Q₁がオンすると、そのエミッター電位は高圧電源V_BBと同じになります。この状態でもC_Bの電荷は保持されており、両端の電圧V_CBは維持されます。C_Bの下側の電位がV_BBであるため、上側の電位は V_CB + V_BB となり、高圧電源電圧を上回ります。Q₁のゲート・エミッター間の電位差は引き続きV_CBであるため、Q₁はオン状態を維持します。

このようにブートストラップ回路は、Q₁のエミッター電位にかかわらず、Q₁をオンさせるために必要なゲート電位を生成する回路です。
ただし、ブートストラップコンデンサーC_Bを充電するためには、Q₁がオフでQ₂がオンとなる期間が必要です。このオフ時間が短すぎると、C_Bの両端電圧V_CBが十分に充電されず、ゲート駆動電圧が不足する可能性があります。この点は、回路設計時に十分な注意が必要です。

製品ラインアップについては、以下のページ、ドキュメントをご参照ください。