半导体装置、半导体开关元件的驱动装置的制造方法

文档序号:9757207阅读:587来源:国知局
半导体装置、半导体开关元件的驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及半导体装置、半导体开关元件的驱动装置。
【背景技术】
[0002] 当前,例如如日本特开2013-77976号公报公开所示,已知具备过电流保护电路的 半导体装置。作为具备半导体开关元件(下面,简称为"开关元件")的逆变器等半导体装置, 存在具有过电流保护电路的半导体装置,如果流过开关元件的主电流超过一定等级,则该 过电流保护电路通过进行将开关元件断开等保护动作,从而保护开关元件。
[0003] 关于流过开关元件的主电流的检测方法,存在下述方法,即,使主电流的一部分分 流至与开关元件并联连接的电流检测用元件(单元),对该分流出的电流(感测电流)进行检 测。
[0004] 电流感测元件具有与开关元件相同的单元构造,与开关元件并联连接,相对于开 关元件具有一定的单元面积。通常,在采用了 W下方式的半导体装置中,W使得感测电流相 对于开关元件的主电流的比例(分流比)约为1/1000~1/100000的方式设定电流感测元件 的尺寸及电气特性,其中,上述方式是指使用电流感测元件。
[0005] 对于感测电流,使用电阻等将感测电流变换为电压(感测电压),输入至过电流保 护电路。过电流保护电路在感测电压超过规定的阔值电压的情况下判定为开关元件流过了 过电流,进行将开关元件断开等保护动作,由此防止开关元件的损伤。将过电流保护电路开 始保护动作的开关元件的主电流的值,称为短路保护切断等级(W下记作"SC切断等级")。
[0006] 日本特开2008-206348号公报所设及的装置,具备不改变基准电压就能够调整SC 切断等级的过电流保护电路。具体地说,是向感测电阻供给校正电流的电路。在校正电流被 供给至感测电阻的情况下,按照感测电压=感测电阻X (感测电流+校正电流)运样的关系, 感测电流增加。因此,与没有校正电流的情况相比过电流保护电路W较低的集电极电流来 动作。另一方面,如果将校正电流的流向反过来,则还能够提高过电流保护电路的动作等 级。
[0007] 如果开关元件的元件溫度变动,则SC切断等级变动。即,SC切断等级具有溫度特 性。关于运一点,在日本特开2008-206348号公报所设及的装置中,为了使得即使开关元件 的元件溫度变动也将SC切断等级保持为恒定,W与元件溫度成正比的方式对校正电流进行 增减。由此,得到一种能够调整过电流保护电路的动作等级的半导体装置。
[000引专利文献1:日本特开2013-77976号公报
[0009] 专利文献2:日本特开2006-211834号公报
[0010] 专利文献3:日本特开2005-151631号公报
[0011] 专利文献4:日本特开2002-353795号公报
[0012] 专利文献5:日本特开2008-206348号公报

【发明内容】

[0013] 如上述所示,SC切断等级具有溫度特性。日本特开2008-206348号公报所设及的 装置概念性地公开了为了校正该溫度特性而供给校正电流的校正电流产生电路。但是,为 了生成校正电流需要复杂的电路、大型的电路,因此存在安装面积变大、成本变高运样的问 题。
[0014] 本发明就是为了解决上述课题而提出的,其目的在于,提供一种能够通过简单的 结构来实现SC切断等级的调整而无需改变基准电压的半导体装置、半导体开关元件的驱动 装置。
[0015] 本发明所设及的半导体装置的特征在于,具有:
[0016] 半导体开关元件,其能够由其感测端子输出相对于主电流W规定的分流率而提供 的感测电流;
[0017] 感测电阻,其一端与所述感测端子连接,另一端接地,该感测电阻接受来自所述感 测端子的电流而生成感测电压;
[0018] 校正电压产生电路,其产生校正电压;
[0019] 分压电路,其包含第1电阻和第2电阻,该第1电阻的一端接受所述感测电压,该第2 电阻的一端接受所述校正电压产生电路的所述校正电压,另一端与所述第1电阻的另一端 连接,该分压电路从所述第1、2电阻的连接点输出通过所述校正电压对所述感测电压进行 校正后的校正后感测电压;
[0020] 过电流保护电路,其被输入所述校正后感测电压,在所述校正后感测电压大于阔 值电压的情况下输出停止信号;W及
[0021] 驱动电路,其如果从所述过电流保护电路接受到所述停止信号,则将所述半导体 开关元件的驱动停止。
[0022] 本发明所设及的半导体开关元件的驱动装置是驱动半导体开关元件的驱动装置,
[0023] 该半导体开关元件的驱动装置的特征在于,具备:
[0024] 校正电压产生电路,其产生校正电压;
[0025] 分压电路,其包含第1电阻和第2电阻,该第1电阻的一端接受与所述感测电流成正 比的感测电压,该第2电阻的一端接受所述校正电压产生电路的所述校正电压,另一端与所 述第1电阻的另一端连接,该分压电路从所述第1、2电阻的连接点输出通过所述校正电压对 所述感测电压进行校正后的校正后感测电压;
[0026] 过电流保护电路,其被输入所述校正后感测电压,在所述校正后感测电压大于阔 值电压的情况下输出停止信号;W及
[0027] 驱动电路,其如果从所述过电流保护电路接受到所述停止信号,则将所述半导体 开关元件的驱动停止。
[002引发明的效果
[0029] 根据本发明,通过使用分压电路,从而能够通过简单的结构来实现SC切断等级的 调整而无需改变基准电压。
【附图说明】
[0030] 图1是表示本发明的实施方式1所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0031] 图2是表示本发明的实施方式I所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的动作的时序图。
[0032] 图3是表示本发明的实施方式1所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置中的SC切断等级的测定结果的图。
[0033] 图4是表示本发明的实施方式2所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0034] 图5是表示本发明的实施方式3所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0035] 图6是表示本发明的实施方式4所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0036] 图7是表示本发明的实施方式5所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0037] 图8是表示本发明的实施方式5所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的动作的时序图。
[0038] 图9是表示本发明的实施方式6所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0039] 图10是表示本发明的实施方式7所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0040] 图11是表示本发明的实施方式7所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置中的SC切断等级的测定结果的图。
[0041] 图12是表示本发明的实施方式8所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0042] 图13是表示本发明的实施方式9所设及的半导体装置及半导体开关元件的驱动装 置的图。
[0043] 图14是表示本发明的实施方式9的变形例所设及的半导体装置及半导体开关元件 的驱动装置的图。
[0044] 图15是表示与本发明的实施方式相对的对比例的图。
【具体实施方式】
[0045] 实施方式1.
[0046] [实施方式1的装置的结构]
[0047] 图1是表示本发明的实施方式1所设及的半导体装置51及半导体开关元件的驱动 装置2的图。半导体装置51具备:半导体开关元件1(下面,简称为"开关元件r)、校正电压产 生电路5、分压电路3、缓冲器4、感测电阻R2、过电流保护电路10、驱动电路9。驱动装置2具备 半导体装置51中的除了开关元件IW外的结构,即:校正电压产生电路5、分压电路3、缓冲器 4、感测电阻R2、驱动电路9、过电流保护电路10。
[0048] 半导体装置51是在未图示的框体内搭载上述的半导体元件及各电路而得到的半 导体装置。另外,驱动装置2中的过电流保护电路10及驱动电路9也可W作为驱动器IC而集 成化。此时,也可W进一步将缓冲器4集成化至驱动器IC中。另外,也可W将分压电路3及校 正电压产生电路5集成化至驱动器IC中。
[0049] 此外,虽然省略了图示,但续流二极管与开关元件1连接。另外,在图1中为了说明 的简单化仅示出了 1个开关元件1,但本发明并不限定于上述形态,在作为实际的产品而提 供的半导体装置51中,也可W为了驱动多个开关元件1
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