[發明專利]半導體器件驅動電路及逆變器裝置

有效

• 申請號: 201580083994.0
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN108337922B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 外園和也;山本晃央;王東
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H03K17/0812;H02M1/32;H02M1/08;H02M7/00;H03K17/082
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

半導體器件驅動電路對半導體開關元件進行驅動，該半導體開關元件具備第1電極、第2電極、以及對所述第1電極及第2電極的電連接進行控制的控制電極。所述半導體器件驅動電路具備：輸入端子，其接收輸入信號；電平移位部，其將所述輸入信號的電壓電平進行移位，輸出應向所述控制電極賦予的驅動信號；第1電阻，其根據施加于所述第1電極的第1電壓生成第1電流；第2電阻，其根據施加于所述第2電極的第2電壓生成第2電流；以及電壓差判定部，其在所述第1電流和所述第2電流的差大于或等于預先設定的不飽和判定值時，發出檢測信號。所述半導體器件驅動電路構成為，所述電平移位部、所述第1電阻、所述第2電阻及所述電壓差判定部設置于1個集成電路芯片。

技術領域

本發明涉及半導體器件驅動電路及逆變器裝置。

背景技術

在半導體開關元件(例如絕緣柵極雙極晶體管等)正常進行接通動作的情況下，集電極-發射極間電壓被保持在降低至半導體開關元件的飽和電壓的狀態。但是，如果半導體開關元件變為短路狀態，則由于過電流，集電極-發射極間電壓從飽和電壓開始上升。集電極-發射極間電壓上升而超過飽和電壓的狀態也被稱為“不飽和(Desaturation)”，半導體開關元件為不飽和狀態時的集電極-發射極間電壓也被稱為“不飽和電壓”或“去飽和電壓”。

當前，例如，如日本特開平9-247951號公報所公開的那樣，已知具備高電位側半導體開關元件的短路保護功能的電路裝置。在該公報中，在半導體器件的驅動電路和半導體開關元件之間設置有第1電阻，在驅動電路內設置有第2電阻。第1電阻設置于驅動電路之外，通過由第1電阻和在驅動電路內設置的第2電阻分壓后的電壓而檢測在半導體開關元件的端子之間產生的電壓。

專利文獻1：日本特開平9-247951號公報

發明內容

在由上述日本特開平9-247951號公報公開的電路中，必須在半導體器件的驅動電路之外進一步設置高耐壓電阻才可完成基于不飽和電壓檢測的短路保護功能。由于要求設置驅動電路和其它外部部件，所以需要用于安裝外部部件的空間及將驅動電路和外部部件連接的導線等。其結果，存在產生設計上及制造上的限制，妨礙半導體裝置的小型化等問題。

本發明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于，提供具備不飽和電壓檢測功能，并且減少了裝置設計等的限制的半導體器件驅動電路及逆變器裝置。

另外，為了得到基于不飽和電壓檢測的短路保護功能，想到的是將多個高耐壓電阻與半導體器件的驅動電路進行組合。但是，在設置多個高耐壓電阻的情況下，在這些高耐壓電阻之間需要對特性進行匹配的工作(配對)，存在設計及制造上的限制。

本發明的另一目的在于提供能夠抑制由使用多個電阻造成的配對的工時，并且實現不飽和電壓檢測功能的半導體器件驅動電路及逆變器裝置。

第1技術方案涉及的半導體器件驅動電路用于對半導體開關元件進行驅動，該半導體開關元件具備第1電極、第2電極、以及對所述第1電極及第2電極的電連接進行控制的控制電極，該半導體器件驅動電路具備：輸入端子，其接收輸入信號；電平移位電路，其將所述輸入信號的電壓電平進行移位，輸出應向所述控制電極賦予的驅動信號；第1電阻，其根據施加于所述第1電極的第1電壓生成第1電流；第2電阻，其根據施加于所述第2電極的第2電壓生成第2電流；以及電壓差判定部，其在所述第1電流和所述第2電流的差大于或等于預先設定的不飽和判定值時，發出檢測信號，所述電平移位電路、所述第1電阻、所述第2電阻及所述電壓差判定部設置于1個集成電路芯片。