半導體裝置、半導體開關元件的驅動裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發明設及半導體裝置、半導體開關元件的驅動裝置。
【背景技術】
[0002] 當前,例如如日本特開2013-77976號公報公開所示,已知具備過電流保護電路的 半導體裝置。作為具備半導體開關元件(下面,簡稱為"開關元件")的逆變器等半導體裝置, 存在具有過電流保護電路的半導體裝置,如果流過開關元件的主電流超過一定等級,則該 過電流保護電路通過進行將開關元件斷開等保護動作,從而保護開關元件。
[0003] 關于流過開關元件的主電流的檢測方法,存在下述方法,即,使主電流的一部分分 流至與開關元件并聯連接的電流檢測用元件(單元),對該分流出的電流(感測電流)進行檢 測。
[0004] 電流感測元件具有與開關元件相同的單元構造,與開關元件并聯連接,相對于開 關元件具有一定的單元面積。通常,在采用了 W下方式的半導體裝置中,W使得感測電流相 對于開關元件的主電流的比例(分流比)約為1/1000~1/100000的方式設定電流感測元件 的尺寸及電氣特性,其中,上述方式是指使用電流感測元件。
[0005] 對于感測電流,使用電阻等將感測電流變換為電壓(感測電壓),輸入至過電流保 護電路。過電流保護電路在感測電壓超過規定的闊值電壓的情況下判定為開關元件流過了 過電流,進行將開關元件斷開等保護動作,由此防止開關元件的損傷。將過電流保護電路開 始保護動作的開關元件的主電流的值,稱為短路保護切斷等級(W下記作"SC切斷等級")。
[0006] 日本特開2008-206348號公報所設及的裝置,具備不改變基準電壓就能夠調整SC 切斷等級的過電流保護電路。具體地說,是向感測電阻供給校正電流的電路。在校正電流被 供給至感測電阻的情況下,按照感測電壓=感測電阻X (感測電流+校正電流)運樣的關系, 感測電流增加。因此,與沒有校正電流的情況相比過電流保護電路W較低的集電極電流來 動作。另一方面,如果將校正電流的流向反過來,則還能夠提高過電流保護電路的動作等 級。
[0007] 如果開關元件的元件溫度變動,則SC切斷等級變動。即,SC切斷等級具有溫度特 性。關于運一點,在日本特開2008-206348號公報所設及的裝置中,為了使得即使開關元件 的元件溫度變動也將SC切斷等級保持為恒定,W與元件溫度成正比的方式對校正電流進行 增減。由此,得到一種能夠調整過電流保護電路的動作等級的半導體裝置。
[000引專利文獻1:日本特開2013-77976號公報
[0009] 專利文獻2:日本特開2006-211834號公報
[0010] 專利文獻3:日本特開2005-151631號公報
[0011] 專利文獻4:日本特開2002-353795號公報
[0012] 專利文獻5:日本特開2008-206348號公報
【發明內容】
[0013] 如上述所示,SC切斷等級具有溫度特性。日本特開2008-206348號公報所設及的 裝置概念性地公開了為了校正該溫度特性而供給校正電流的校正電流產生電路。但是,為 了生成校正電流需要復雜的電路、大型的電路,因此存在安裝面積變大、成本變高運樣的問 題。
[0014] 本發明就是為了解決上述課題而提出的,其目的在于,提供一種能夠通過簡單的 結構來實現SC切斷等級的調整而無需改變基準電壓的半導體裝置、半導體開關元件的驅動 裝置。
[0015] 本發明所設及的半導體裝置的特征在于,具有:
[0016] 半導體開關元件,其能夠由其感測端子輸出相對于主電流W規定的分流率而提供 的感測電流;
[0017] 感測電阻,其一端與所述感測端子連接,另一端接地,該感測電阻接受來自所述感 測端子的電流而生成感測電壓;
[0018] 校正電壓產生電路,其產生校正電壓;
[0019] 分壓電路,其包含第1電阻和第2電阻,該第1電阻的一端接受所述感測電壓,該第2 電阻的一端接受所述校正電壓產生電路的所述校正電壓,另一端與所述第1電阻的另一端 連接,該分壓電路從所述第1、2電阻的連接點輸出通過所述校正電壓對所述感測電壓進行 校正后的校正后感測電壓;
[0020] 過電流保護電路,其被輸入所述校正后感測電壓,在所述校正后感測電壓大于闊 值電壓的情況下輸出停止信號;W及
[0021] 驅動電路,其如果從所述過電流保護電路接受到所述停止信號,則將所述半導體 開關元件的驅動停止。
[0022] 本發明所設及的半導體開關元件的驅動裝置是驅動半導體開關元件的驅動裝置,
[0023] 該半導體開關元件的驅動裝置的特征在于,具備:
[0024] 校正電壓產生電路,其產生校正電壓;
[0025] 分壓電路,其包含第1電阻和第2電阻,該第1電阻的一端接受與所述感測電流成正 比的感測電壓,該第2電阻的一端接受所述校正電壓產生電路的所述校正電壓,另一端與所 述第1電阻的另一端連接,該分壓電路從所述第1、2電阻的連接點輸出通過所述校正電壓對 所述感測電壓進行校正后的校正后感測電壓;
[0026] 過電流保護電路,其被輸入所述校正后感測電壓,在所述校正后感測電壓大于闊 值電壓的情況下輸出停止信號;W及
[0027] 驅動電路,其如果從所述過電流保護電路接受到所述停止信號,則將所述半導體 開關元件的驅動停止。
[002引發明的效果
[0029] 根據本發明,通過使用分壓電路,從而能夠通過簡單的結構來實現SC切斷等級的 調整而無需改變基準電壓。
【附圖說明】
[0030] 圖1是表示本發明的實施方式1所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0031] 圖2是表示本發明的實施方式I所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的動作的時序圖。
[0032] 圖3是表示本發明的實施方式1所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置中的SC切斷等級的測定結果的圖。
[0033] 圖4是表示本發明的實施方式2所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0034] 圖5是表示本發明的實施方式3所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0035] 圖6是表示本發明的實施方式4所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0036] 圖7是表示本發明的實施方式5所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0037] 圖8是表示本發明的實施方式5所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的動作的時序圖。
[0038] 圖9是表示本發明的實施方式6所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0039] 圖10是表示本發明的實施方式7所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0040] 圖11是表示本發明的實施方式7所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置中的SC切斷等級的測定結果的圖。
[0041] 圖12是表示本發明的實施方式8所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0042] 圖13是表示本發明的實施方式9所設及的半導體裝置及半導體開關元件的驅動裝 置的圖。
[0043] 圖14是表示本發明的實施方式9的變形例所設及的半導體裝置及半導體開關元件 的驅動裝置的圖。
[0044] 圖15是表示與本發明的實施方式相對的對比例的圖。
【具體實施方式】
[0045] 實施方式1.
[0046] [實施方式1的裝置的結構]
[0047] 圖1是表示本發明的實施方式1所設及的半導體裝置51及半導體開關元件的驅動 裝置2的圖。半導體裝置51具備:半導體開關元件1(下面,簡稱為"開關元件r)、校正電壓產 生電路5、分壓電路3、緩沖器4、感測電阻R2、過電流保護電路10、驅動電路9。驅動裝置2具備 半導體裝置51中的除了開關元件IW外的結構,即:校正電壓產生電路5、分壓電路3、緩沖器 4、感測電阻R2、驅動電路9、過電流保護電路10。
[0048] 半導體裝置51是在未圖示的框體內搭載上述的半導體元件及各電路而得到的半 導體裝置。另外,驅動裝置2中的過電流保護電路10及驅動電路9也可W作為驅動器IC而集 成化。此時,也可W進一步將緩沖器4集成化至驅動器IC中。另外,也可W將分壓電路3及校 正電壓產生電路5集成化至驅動器IC中。
[0049] 此外,雖然省略了圖示,但續流二極管與開關元件1連接。另外,在圖1中為了說明 的簡單化僅示出了 1個開關元件1,但本發明并不限定于上述形態,在作為實際的產品而提 供的半導體裝置51中,也可W為了驅動多個開關元件1