[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件和電子控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310741392.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103904629B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田中誠(chéng);中原明宏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 瑞薩電子株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): H02H9/02
• 分類(lèi)號(hào): H02H9/02
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 韓峰;孫志湧

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件和電子控制裝置。半導(dǎo)體器件包括：輸出晶體管；和電流檢測(cè)部。輸出晶體管控制從電源到負(fù)載的電力供應(yīng)。電流檢測(cè)部檢測(cè)流過(guò)輸出晶體管的電流。電流檢測(cè)部具有這樣的電流檢測(cè)特性，其中電流檢測(cè)值對(duì)于輸出晶體管的漏極?源極電壓具有近似線性的負(fù)依賴(lài)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，并且例如能夠被優(yōu)選地應(yīng)用于這樣的半導(dǎo)體器件，即，被用于將電力供應(yīng)給負(fù)載的裝置的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

已知其中通過(guò)使用輸出晶體管電力被供應(yīng)到負(fù)載的功率半導(dǎo)體器件。例如，用于汽車(chē)的功率半導(dǎo)體器件被用于驅(qū)動(dòng)諸如燈、螺絲管等等的負(fù)載。在汽車(chē)中，當(dāng)連接負(fù)載的線束的覆蓋被剝?nèi)ゲ⑶乙虼司€束接觸汽車(chē)的主體（GND）時(shí)，這導(dǎo)致負(fù)載短路情形，并且過(guò)多的電力被供應(yīng)到輸出晶體管。為了保護(hù)輸出晶體管具有通過(guò)前述的負(fù)載短路情形引起的故障，功率半導(dǎo)體器件包括過(guò)電流保護(hù)電路。作為過(guò)電流保護(hù)電路的最好的已知的電路之一是電流限制電路。在過(guò)電流情形下，電流限制電路控制輸出晶體管的柵極電壓以執(zhí)行反饋控制使得流過(guò)輸出晶體管的電流被保持在恒定的值。作為前述的電流限制電路的示例，專(zhuān)利文獻(xiàn)1（JP Heisei 11-285146A）公開(kāi)用于電壓驅(qū)動(dòng)功率半導(dǎo)體器件的保護(hù)電路。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的用于驅(qū)動(dòng)電壓的功率半導(dǎo)體器件的保護(hù)電路包括輸出電流監(jiān)視裝置、過(guò)電流保護(hù)裝置以及輸出電流限制裝置。輸出電流監(jiān)視器裝置監(jiān)視驅(qū)動(dòng)電壓的功率半導(dǎo)體器件的輸出電流。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓的功率半導(dǎo)體器件的輸出電流超過(guò)預(yù)定值時(shí)，基于通過(guò)輸出電流監(jiān)視裝置監(jiān)視的電流值，過(guò)電流保護(hù)裝置通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電壓的功率半導(dǎo)體器件的柵極電勢(shì)來(lái)保護(hù)輸出電流超過(guò)預(yù)定的值。輸出電流限制裝置基于在驅(qū)動(dòng)電壓的功率半導(dǎo)體器件的兩端之間施加的電壓來(lái)限制輸出電流。在此電流限制電路中，基于輸出晶體管的漏極和源極（專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖2）之間的電壓像階梯一樣改變電流限制值。在特定的范圍中可以線性地改變電流限制值（專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖6和圖12）。

專(zhuān)利文獻(xiàn)

[PTL 1]JP Heisei 11-285146A

現(xiàn)在發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)下述事實(shí)。

當(dāng)負(fù)載特性是電阻特性時(shí)，在負(fù)載短路的條件下的電壓和電流的負(fù)載線變成線性的。因此，即使如專(zhuān)利文獻(xiàn)1一樣像階梯一樣更改電流限制值，電流在當(dāng)電流低時(shí)達(dá)到電流限制值（漏極和源極之間的電壓為高）。結(jié)果，流過(guò)輸出晶體管的電流能夠被限于低的值。然而，實(shí)際設(shè)備包括電力布線行和負(fù)載布線行的電感部。即，因?yàn)樨?fù)載特性包括電感特性，所以在負(fù)載短路的條件下的電壓和電流的負(fù)載線變成非線性的。因此，當(dāng)如專(zhuān)利文獻(xiàn)1一樣像階梯一樣改變電流限制值時(shí)，負(fù)載線繞過(guò)階梯的下側(cè)并且在當(dāng)電流為高時(shí)達(dá)到電流限制值（漏極和源極之間的電壓為低）。因此，流過(guò)輸出晶體管的電流變高并且不能夠被限于低的值，盡管電流被限于電流限制值。因此，擔(dān)心高電力被應(yīng)用于輸出晶體管。

從下面的描述和附圖，本發(fā)明的其它目的和新的特征將會(huì)是顯然的。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)實(shí)施例，半導(dǎo)體器件具有這樣的電流檢測(cè)特性，其中電流檢測(cè)值（電流限制值）對(duì)于輸出晶體管的漏極和源極之間的電壓具有近似線性的負(fù)依賴(lài)性。

根據(jù)實(shí)施例，能夠提供針對(duì)過(guò)電流的適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)功能。

附圖說(shuō)明

圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的配置示例的框圖；

圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的輸出晶體管和電流檢測(cè)值之間的關(guān)系的曲線圖；

圖3A是示出在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的電流限制方法的曲線圖；

圖3B是示出在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中的電流限制方法的曲線圖；

圖4是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的偏置電路和比較電路的配置的示例的電路圖；

圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的偏置電路和比較電路的配置的示例的電路圖；