[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810004013.0
• 申請日: 2008-01-16
• 公開（公告）號: CN101304209A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 堺憲治;田中良和
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 浦柏明;劉宗杰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對串聯(lián)連接于高電位的主電源電位與低電位的主電源 電位之間的2個功率器件之中高電位側(cè)的功率器件進(jìn)行驅(qū)動控制的半導(dǎo) 體裝置，特別是涉及可防止功率器件的誤動作的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

圖14是表示半橋電路的電路圖。在電源PS的正極與負(fù)極(接地電 位GND)之間，以推拉輸出電路方式連接(totem-pole-connect)有 IGBT(絕緣柵型雙極晶體管)等功率器件(power?device)101、102。 另外，續(xù)流二極管D1、D2分別與功率器件101、102反向并聯(lián)連接。 而且，負(fù)載(電動機(jī)等電感性負(fù)載)103跟功率器件101與功率器件102 的連接點N1連接。

功率器件101是以與功率器件102的連接點N1的電位為基準(zhǔn)電位， 在該基準(zhǔn)電位與電源PS所供給的電源電位之間進(jìn)行開關(guān)動作的器件， 被稱之為高電位側(cè)功率器件。另一方面，功率器件102是以接地電位為 基準(zhǔn)電位，在該基準(zhǔn)電位與連接點N1的電位之間進(jìn)行開關(guān)動作的器件， 被稱之為低電位側(cè)功率器件。

功率器件101由高電位側(cè)功率器件驅(qū)動電路HD進(jìn)行驅(qū)動，功率器 件102由低電位側(cè)功率器件驅(qū)動電路LD進(jìn)行驅(qū)動。高電位側(cè)功率器件 驅(qū)動電路HD上被施加了高電位側(cè)電源104的正極的電壓VB(高電位 側(cè)浮置電源絕對電壓)和高電位側(cè)電源104的負(fù)極的電壓VS(高電位 側(cè)浮置電源失調(diào)電壓)。而且，高電位側(cè)功率器件驅(qū)動電路HD將輸出 信號HO輸出到功率器件102的柵電極。再有，關(guān)于低電位側(cè)功率器件 驅(qū)動電路LD，由于與本申請發(fā)明的關(guān)系不深，故省略其說明。

圖15是表示現(xiàn)有的半導(dǎo)體裝置的電路圖。該半導(dǎo)體裝置是對串聯(lián) 連接于高電位的主電源電位與低電位的主電源電位之間的2個功率器件 之中高電位側(cè)的功率器件進(jìn)行驅(qū)動控制的高電位側(cè)功率器件驅(qū)動電路。

從設(shè)置于外部的微型計算機(jī)等提供輸入信號HIN。輸入信號HIN具 有表示高電位側(cè)的功率器件的導(dǎo)通的“H(高電位)”(第1狀態(tài))和 表示高電位側(cè)的功率器件的非導(dǎo)通的“L(低電位)”(第2狀態(tài))。

脈沖產(chǎn)生電路11與輸入信號HIN向“H”、“L”的電平轉(zhuǎn)變 (transition)相對應(yīng)地分別產(chǎn)生脈沖狀的導(dǎo)通(ON)信號(第1脈沖信 號)、截止(OFF)信號(第2脈沖信號)。

脈沖產(chǎn)生電路11的2個輸出分別與作為電平移動(level?shift)晶 體管的高耐壓N溝道型場效應(yīng)晶體管(以下，稱為HNMOS晶體管)12、 13的柵電極連接。而且，導(dǎo)通信號被提供給HNMOS晶體管12的柵電 極，截止信號被提供給HNMOS晶體管13的柵電極。HNMOS晶體管 12、13的漏電極分別與電阻14、15的一端連接，并且也與反相器 (inverter)16、17的輸入連接。

通過該HNMOS晶體管12、13、電阻14、15和反相器16、17構(gòu)成 電平移動電路。該電平移動電路將導(dǎo)通信號、截止信號電平移動至高電 位側(cè)，分別得到第1、第2電平移動完畢的脈沖信號。

SR型觸發(fā)器19經(jīng)保護(hù)電路18，分別從置位輸入端S和復(fù)位輸入端 R輸入反相器16、17的輸出信號(第1、第2電平移動完畢的脈沖信號)。 在此處，保護(hù)電路18是用于防止SR型觸發(fā)器19的誤動作的濾波電路， 由邏輯門構(gòu)成。

SR型觸發(fā)器19的輸出端Q與NMOS晶體管20的柵電極連接，并 且也與反相器21的輸入連接，反相器21的輸出與NMOS晶體管22的 柵電極連接。輸出NMOS晶體管20、22的連接點的電壓作為高電位側(cè) 的輸出信號HO。這樣，通過使NMOS晶體管20、22互補(bǔ)性地導(dǎo)通、 截止，從而使功率器件101開關(guān)。

電阻14、15的另一端與NMOS晶體管20的漏電極側(cè)連接，施加了 電壓VB。另外，NMOS晶體管22的源電極與二極管23、24的陽極和 圖14的連接點N1連接，施加了電壓VS。二極管23、24的陰極分別與 HNMOS晶體管12、13的漏電極連接。

接著，用圖16所示的時序圖，說明現(xiàn)有的高電位側(cè)功率器件驅(qū)動 電路的動作。

首先，脈沖產(chǎn)生電路11響應(yīng)于輸入信號HIN的上升，產(chǎn)生轉(zhuǎn)變到 “H(高電位)”的脈沖狀的導(dǎo)通信號。借助于該導(dǎo)通信號，HNMOS 晶體管12導(dǎo)通。此時，截止信號為“L(低電位)”，HNMOS晶體管 13處于截止?fàn)顟B(tài)。