[發明專利]功率半導體開關元件的保護裝置以及保護方法

有效

• 申請號: 201080056700.2
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN102656763A
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發明（設計）人: 杉野友啟;白濱秀文
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張寶榮

1.一種功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，具備：

設置在功率半導體開關元件的兩端子間的電阻分壓電路所構成的端子電壓檢測單元；

功率損耗推定單元，其根據該端子電壓檢測單元的輸出值來推定功率半導體開關元件的導通中的功率損耗；和

保護單元，其對應于通過該功率損耗推定單元所推定的功率損耗超過了規定值的情況，使上述功率半導體開關元件的功率損耗減小。

2.根據權利要求1所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

上述功率損耗推定單元具備緩沖電路，該緩沖電路將上述端子電壓檢測單元的輸出作為輸入，產生與該輸入信號成比例的輸出電壓。

3.根據權利要求1所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

上述功率損耗推定單元具備積分單元，該積分單元輸入上述端子電壓檢測單元的輸出。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

上述功率損耗推定單元具備平方電路，該平方電路輸入上述端子電壓檢測單元的輸出。

5.根據權利要求1或2所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

上述功率損耗推定單元具備一階延遲電路，該一階延遲電路輸入上述端子電壓檢測單元的輸出。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

具備：

周圍溫度測定單元；和

閾值調整單元，其按照上述周圍溫度測定單元的輸出對上述規定值進行調整。

7.根據權利要求1～6中任一項所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

使上述功率半導體開關元件的功率損耗減少的保護單元，具備使上述功率半導體開關元件的柵極電壓降低的單元。

8.根據權利要求1～6中任一項所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

使上述功率半導體開關元件的功率損耗減少的保護單元，具備使上述功率半導體開關元件的柵極電壓逐漸減小的單元。

9.根據權利要求8所述的功率半導體開關元件的保護裝置，其特征在于，

具備在使上述功率半導體開關元件的柵極電壓逐漸減小之后，對應于通過上述功率損耗推定單元所推定的功率損耗低于規定值的情況，使該柵極電壓恢復，以使上述功率半導體開關元件導通的單元。

10.一種功率半導體開關元件的保護方法，其特征在于，

具備：

通過設置在功率半導體開關元件的兩端子間的電阻分壓電路來檢測端子電壓的步驟；

根據該端子電壓檢測步驟中的檢測值來推定功率半導體開關元件的導通中的功率損耗的功率損耗推定步驟；和

對應于通過該功率損耗推定步驟所推定的功率損耗超過了規定值的情況，按照逐漸減小上述功率半導體開關元件的柵極電壓的方式進行限制的步驟。