[發(fā)明專利]半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780091742.1
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN110741542B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 益原貴志;堀口剛司
• 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;H02M1/00;H03K17/08;H03K17/687
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

驅(qū)動電路(100)具有信號生成電路(50)、比較器(6a)、比較器(6b)和短路判定部(8)。信號生成電路(50)生成表示半導(dǎo)體元件(1)的柵極電壓的電壓檢測信號(Vg)和電壓檢測信號(Vg)的延遲信號(Sd1)之間的差分放大信號(Sa)而作為輸出信號。比較器(6a)對差分放大信號(Sa)的值和第1基準(zhǔn)電壓值(Vref1)進(jìn)行比較。比較器(6b)對表示柵極電流的電壓值(E)和第2基準(zhǔn)電壓值(Vref2)進(jìn)行比較。短路判定部(8)根據(jù)比較器(6a、6b)各自的比較結(jié)果，判定半導(dǎo)體元件(1)是否為短路狀態(tài)，生成表示判定結(jié)果的判定信號(Sj)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，特別涉及具有對半導(dǎo)體元件的短路狀態(tài)進(jìn)行判定的功能的驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

就IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)等功率用半導(dǎo)體元件而言，如果發(fā)生短路狀態(tài)，則流過大電流，半導(dǎo)體元件有可能發(fā)生熱破壞。因此，需要對半導(dǎo)體元件的短路狀態(tài)進(jìn)行判定的功能。

日本特開2013-123329號公報(專利文獻(xiàn)1)所記載的驅(qū)動電路在半導(dǎo)體元件的集電極電流比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值大且流過半導(dǎo)體元件的柵極電流比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值小的情況下，判定為半導(dǎo)體元件發(fā)生短路。特別地，通過根據(jù)與半導(dǎo)體元件的感測單元連接的分流電阻的兩端電壓對流過半導(dǎo)體元件的集電極電流進(jìn)行檢測，從而即使在半導(dǎo)體元件的正極側(cè)的端子和負(fù)極側(cè)的端子之間被施加了高電壓的情況下，也能夠在不提高電路的耐壓的狀態(tài)下進(jìn)行短路狀態(tài)的判定。

日本特開2009-225506號公報(專利文獻(xiàn)2)所記載的驅(qū)動電路對從驅(qū)動電路流過半導(dǎo)體元件的柵極電流進(jìn)行檢測，當(dāng)從柵極電流變得大于正的基準(zhǔn)值的瞬間起，在短路檢測期間內(nèi)柵極電流變得小于負(fù)的基準(zhǔn)值的情況下，判定為半導(dǎo)體元件發(fā)生短路。如果在半導(dǎo)體元件流過短路電流這樣的大電流，則柵極電壓變得比由驅(qū)動電路控制出的電壓大，電流從半導(dǎo)體元件流向驅(qū)動電路。即，電流在與用于使半導(dǎo)體元件導(dǎo)通的柵極電流相反的方向上流動。因此，通過確認(rèn)導(dǎo)通時的柵極電流是否正負(fù)地擺動，能夠進(jìn)行短路狀態(tài)的判定。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-123329號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特開2009-225506號公報

發(fā)明內(nèi)容

但是，在日本特開2013-123329號公報所記載的驅(qū)動電路中，為了在不提高驅(qū)動電路的耐壓的情況下判定半導(dǎo)體元件的短路，使用半導(dǎo)體元件的感測單元和分流電阻。因此，在半導(dǎo)體元件沒有設(shè)置感測單元的情況下不能應(yīng)用。

在日本特開2009-225506號公報所記載的驅(qū)動電路中，在大電流流過半導(dǎo)體元件的情況下，在與用于使半導(dǎo)體元件導(dǎo)通的柵極電流相反的方向流動的電流通常小。并且，需要對在短路檢測期間內(nèi)柵極電流變得比負(fù)的基準(zhǔn)值小這一情況進(jìn)行檢測。因此，難以進(jìn)行短路狀態(tài)的判定。

本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路，該半導(dǎo)體元件的驅(qū)動電路不需要半導(dǎo)體元件的感測單元，能夠應(yīng)用于廣范圍的半導(dǎo)體元件，能夠容易且高速地判定半導(dǎo)體元件的短路狀態(tài)。