半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路及半導(dǎo)體裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路及半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種使用單一的電源對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件施加正、負(fù)的偏壓信號(hào)來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)的低功耗的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路（100）對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件（7）進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于具備：內(nèi)部電源電路（3），根據(jù)從外部電源（4）供給的第一電壓生成第二電壓；以及驅(qū)動(dòng)部（1），根據(jù)從外部輸入的輸入信號(hào)，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件（7）的柵極–發(fā)射極之間施加第一電壓或第二電壓，進(jìn)行半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件（7）的導(dǎo)通/截止，內(nèi)部電源電路（3）根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行工作。
【專利說(shuō)明】半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路及半導(dǎo)體裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路及半導(dǎo)體裝置，特別涉及驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]作為IGBT、M0SFET、雙極晶體管等半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的驅(qū)動(dòng)方法，為了使開(kāi)關(guān)元件的截止?fàn)顟B(tài)可靠，通常使用在截止?fàn)顟B(tài)下在負(fù)偏壓方向?qū)Π雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)元件施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法。
[0003]通常，已知準(zhǔn)備正偏壓用電源和負(fù)偏壓用電源,使互補(bǔ)對(duì)(complementary pair)的晶體管交替地導(dǎo)通、截止，由此獲得正偏壓、負(fù)偏壓的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法。
[0004]此外，有從單一的正偏壓用電源取出固定電壓來(lái)作為負(fù)偏壓用電源的技術(shù)。該技術(shù)例如是在施加正偏壓時(shí)利用正偏壓用電源對(duì)電容器進(jìn)行充電來(lái)作為負(fù)偏壓用電源的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9 - 140122號(hào)公報(bào)。
[0006]發(fā)明要解決的課題
在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，由于需要正偏壓用電源和負(fù)偏壓用電源，所以電路規(guī)模變大，導(dǎo)致成本上升。此外，即使在將負(fù)偏壓用電源與正偏壓用電源共同使用的情況下，也總是對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件施加負(fù)偏壓信號(hào)，因此，單一電源的電壓需要增大設(shè)定負(fù)偏壓信號(hào)的大小的量，存在功耗增大的問(wèn)題。此外，在負(fù)偏壓用電源中使用電容器的情況下，需要使電容器的電容與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的柵極電容相比充分大，存在導(dǎo)致成本、電路規(guī)模增大的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是為了解決以上的課題而完成的，其目的在于提供一種使用單一的電源對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件施加正、負(fù)的偏壓信號(hào)來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)的低功耗的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路。
[0008]用于解決課題的方案
本發(fā)明的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于具備:內(nèi)部電源電路，根據(jù)從外部電源供給的第一電壓生成第二電壓；以及驅(qū)動(dòng)部，根據(jù)從外部輸入的輸入信號(hào)，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的柵極-發(fā)射極之間施加第一電壓或第二電壓，進(jìn)行所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通/截止，內(nèi)部電源電路根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行工作。
[0009]發(fā)明效果
在本發(fā)明的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路中，通過(guò)內(nèi)部電源電路生成的第二電壓在輸入到驅(qū)動(dòng)部的輸入信號(hào)是正偏壓時(shí)變?yōu)镺、在輸入信號(hào)是負(fù)偏壓時(shí)變?yōu)楣潭妷海鶕?jù)輸入信號(hào)進(jìn)行變動(dòng)。因此，不需要將用于使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7導(dǎo)通的第一電壓增大設(shè)定上述固定電壓的量。因此，與前提技術(shù)相比較，能夠降低從外部電源供給的第一電壓，因此期待功耗的削減。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是表示前提技術(shù)的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路的電路圖的圖。
[0011]圖2是表示前提技術(shù)及實(shí)施方式I的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路的工作的圖。
[0012]圖3是表示實(shí)施方式I的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路的電路圖的圖。
[0013]圖4是表示實(shí)施方式2的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路的電路圖的圖。
[0014]圖5是表示實(shí)施方式3的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路的電路圖的圖。
[0015]圖6是表示實(shí)施方式4的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路的電路圖的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]〈前提技術(shù)〉
<結(jié)構(gòu)>
在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，對(duì)成為本發(fā)明的前提的技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是成為前提技術(shù)的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路300的電路圖。半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路300具備用于控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通/截止的互補(bǔ)對(duì)的晶體管la、lb作為驅(qū)動(dòng)部I。半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路300由供給第一電壓(V。)的外部電源4驅(qū)動(dòng)，與外部電源4并聯(lián)地連接有內(nèi)部電源電路3。此外，經(jīng)由接口(I/F)2，對(duì)晶體管la、lb的共同的柵極輸入控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通、截止的輸入信號(hào)(正偏壓信號(hào)、負(fù)偏壓信號(hào))。
[0017]半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路300的端子20a經(jīng)由柵極電阻Rg連接于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的柵極。此外，端子20b與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的發(fā)射極連接。再有，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7例如是IGBT、M0SFET、雙極晶體管等。再有，為了保護(hù)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7免受反饋電流的影響，與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7并聯(lián)地插入續(xù)流二極管8。
[0018]在內(nèi)部電源電路3中，串聯(lián)連接的電阻Rb和齊納二極管3a與外部電源4并聯(lián)地配置，電阻Rb和齊納二極管3a的連接點(diǎn)經(jīng)由緩沖放大器3b連接于端子20b。內(nèi)部電源電路3從外部電源4生成第二電壓，對(duì)開(kāi)關(guān)元件7施加反偏置電壓。
[0019]〈工作〉
半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7通過(guò)如圖2 (a)所示那樣被施加正偏置電壓V1、反偏置電壓V2作為柵極-發(fā)射極電壓(Vge)，從而被開(kāi)關(guān)。
[0020]在圖2 (b)、(c)中分別示出前提技術(shù)的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路300的端子20a、20b的電壓 Va、Vb。
[0021]在從I/F2對(duì)驅(qū)動(dòng)部I輸出正偏壓信號(hào)的情況下，互補(bǔ)對(duì)的上側(cè)的晶體管Ia變?yōu)閷?dǎo)通，下側(cè)的晶體管Ib變?yōu)榻刂梗虼藢?duì)端子20a如圖2 (b)中以虛線所示那樣施加VJV2作為第一電壓(V。)。這時(shí)，以內(nèi)部電源電路3生成的第二電壓、即端子20b的電壓Vb與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通/截止無(wú)關(guān)地總是為V2 (圖2 (c)的虛線)。其結(jié)果是，Vge變?yōu)閂1,半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7變成導(dǎo)通狀態(tài)。
[0022]另一方面,在從I/F2對(duì)驅(qū)動(dòng)部I輸出負(fù)偏壓信號(hào)的情況下,互補(bǔ)對(duì)的下側(cè)的晶體管Ib變?yōu)閷?dǎo)通，上側(cè)的晶體管Ia變?yōu)榻刂?，因此端?0a的電壓Va變?yōu)?，端子20b的電壓Vb總是為V2，因此Vge變?yōu)開(kāi)\。因此，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。[0023]在以上述的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行圖2 (a)所示的開(kāi)關(guān)的情況下，需要將從外部電源4供給的第一電壓(V。)設(shè)定成Vi+V2。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)內(nèi)部電源電路3根據(jù)第一電壓生成的第二電壓與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通/截止無(wú)關(guān)地總是為V2。為了削減功耗，優(yōu)選能夠以更小的電壓的外部電源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路。
[0024]<實(shí)施方式1>
<結(jié)構(gòu)>
在圖3中示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100的電路圖。對(duì)前提技術(shù)(圖1)的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路300追加與內(nèi)部電源電路3所具備的齊納二極管3a平行地連接的開(kāi)關(guān)電路。在本實(shí)施方式中，使用晶體管5作為開(kāi)關(guān)電路。對(duì)晶體管5的柵極輸入來(lái)自I/F2的信號(hào)，對(duì)晶體管5的導(dǎo)通/截止進(jìn)行切換。再有，晶體管5例如是雙極晶體管、MOS - FET等。
[0025]此外，半導(dǎo)體裝置200以半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7、與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的柵極連接的柵極電阻Rg以及與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7并聯(lián)連接的續(xù)流二極管8構(gòu)成。除此之外，與前提技術(shù)(圖1)相同，因此省略說(shuō)明。
[0026]< 工作 >
如圖2 (a)所示那樣，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的柵極-發(fā)射極之間施加正偏置電壓％、反偏置電壓V2作為柵極-發(fā)射極電壓(Vge)，進(jìn)行半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通、截止。此外，在圖2 (b)、(c)中分別示出端子20a,20b的電壓Va、Vb。
[0027]在從I/F2對(duì)驅(qū)動(dòng)部I輸出正偏壓信號(hào)的情況下，互補(bǔ)對(duì)的上側(cè)的晶體管Ia變?yōu)閷?dǎo)通，下側(cè)的晶體管Ib變?yōu)榻刂埂４送?，晶體管5變?yōu)閷?dǎo)通。因此，對(duì)端子20a如圖2 (b)中以實(shí)線所示那樣輸出從外部電源4供給的第一電壓(V。)作為導(dǎo)通電壓。在這里，在本實(shí)施方式中，從外部電源4供給的第一電壓(V。)與正偏置電壓V1相等。此外，這時(shí)端子20b的電壓Vb為O。其結(jié)果是，Vge變?yōu)閂1，開(kāi)關(guān)元件7變成導(dǎo)通狀態(tài)。在導(dǎo)通狀態(tài)下，與前提技術(shù)不同，端子20b的電壓不變?yōu)閂2而變?yōu)?，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)晶體管5接受來(lái)自I/F2的正偏壓信號(hào)而變?yōu)閷?dǎo)通，從而不對(duì)齊納二極管3a施加電壓，在內(nèi)部電源電路3中生成的第二電壓變?yōu)镺。
[0028]另一方面,在從I/F2對(duì)驅(qū)動(dòng)部I輸出負(fù)偏壓信號(hào)的情況下,互補(bǔ)對(duì)的下側(cè)的晶體管Ib變?yōu)閷?dǎo)通，上側(cè)的晶體管Ia變?yōu)榻刂?。此外，晶體管5變?yōu)榻刂?。因此，端?0a的電壓Va變?yōu)?，通過(guò)內(nèi)部電源電路3生成的第二電壓、即端子20b的電壓Vb變?yōu)閂2,因此Vge變?yōu)開(kāi)V2。因此，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)。
[0029]如以上那樣，由于根據(jù)從I/F2向驅(qū)動(dòng)部I輸出的信號(hào)，以內(nèi)部電源電路3生成的第二電壓變?yōu)镺或V2，所以將外部電源4的電壓、即第一電壓(V。)設(shè)定為與正偏置電壓V1相同的大小即可。因此，與上述的前提技術(shù)相比，能夠?qū)⑼獠侩娫?的電壓降低V2，能夠?qū)崿F(xiàn)功耗的削減。
[0030]此外，在本實(shí)施方式中，當(dāng)將外部電源4的電壓、即第一電壓(V。)與前提技術(shù)同樣地設(shè)為'+V2時(shí)，能夠?qū)Π雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的柵極施加充分的電壓，能夠降低半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通電阻。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通電阻降低帶來(lái)的功耗的削減。
[0031]〈效果〉
本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7 (例如，功率晶體管)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于具備:內(nèi)部電源電路，根據(jù)從外部電源4供給的第一電壓生成第二電壓；以及驅(qū)動(dòng)部，根據(jù)從外部輸入的輸入信號(hào)，在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)兀件7的柵極-發(fā)射極之間施加第一電壓或第二電壓，進(jìn)行半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通/截止，內(nèi)部電源電路3根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行工作。
[0032]因此，通過(guò)內(nèi)部電源電路3生成的第二電壓在輸入到驅(qū)動(dòng)部I的輸入信號(hào)是正偏壓時(shí)變?yōu)镺、在輸入信號(hào)是負(fù)偏壓時(shí)變?yōu)閂2，根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行變動(dòng)。因此能夠?qū)⒂糜谑拱雽?dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7導(dǎo)通的第一電壓設(shè)定為V1。因此，與前提技術(shù)相比較，能夠?qū)⑼獠侩娫?的電壓、即第一電壓(V。)從降低到V1,因此期待功耗的削減。
[0033]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100還具備根據(jù)輸入信號(hào)而被導(dǎo)通/截止的開(kāi)關(guān)電路、即晶體管5，內(nèi)部電源電路3生成第二電壓，并且具備與晶體管5并聯(lián)連接的齊納二極管3a。
[0034]因此，由于與齊納二極管3a并聯(lián)地連接晶體管5，所以在來(lái)自I/F2的輸入信號(hào)是負(fù)偏壓的情況下，利用齊納二極管3a使第二電壓變?yōu)閂2，在晶體管5導(dǎo)通的情況下、即輸入信號(hào)是正偏壓的情況下，第二電壓變?yōu)镺。因此，與前提技術(shù)相比較，能夠?qū)⑼獠侩娫?的電壓降低到V1,因此期待功耗的削減。
[0035]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200具備半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100和半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件
7。因此，由于外部電源4的電壓比前提技術(shù)小，所以能夠使外部電源4小型化，能夠?qū)崿F(xiàn)裝載有半導(dǎo)體裝置200的裝置的小型化。
[0036]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200的特征在于，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7包含SiC。因此，在高溫下也能夠進(jìn)行高速的開(kāi)關(guān)。此外，由于能夠在高溫下工作，所以能夠簡(jiǎn)化半導(dǎo)體裝置200整體的散熱構(gòu)造。
[0037]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200的特征在于，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7包含GaN。因此，在高溫下也能夠進(jìn)行高速的開(kāi)關(guān)。此外，由于能夠在高溫下工作，所以能夠簡(jiǎn)化半導(dǎo)體裝置200整體的散熱構(gòu)造。
[0038]<實(shí)施方式2>
<結(jié)構(gòu)>
在圖4中示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100及半導(dǎo)體裝置200的電路圖。在本實(shí)施方式中，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件(例如IGBT)還具備感測(cè)元件。感測(cè)元件以流過(guò)與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的主電流成比例的電流的感測(cè)端子7a和連接于主端子與感測(cè)端子7a之間、對(duì)感測(cè)電流進(jìn)行電壓變換的感測(cè)電阻Rs構(gòu)成。
[0039]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100是在實(shí)施方式I的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100中追加了過(guò)電流檢測(cè)部12的電路。過(guò)電流檢測(cè)部12檢測(cè)流過(guò)上述感測(cè)元件的感測(cè)電流，在感測(cè)電流超過(guò)了規(guī)定值的情況下，使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7截止，保護(hù)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7免受過(guò)電流的影響。
[0040]在本實(shí)施方式中，過(guò)電流檢測(cè)部12以比較器9和電源Vref構(gòu)成。比較器9的正相輸入與端子20c連接。比較器9的負(fù)相輸入與電源Vref連接。此外，電源Vref的基準(zhǔn)電位連接于內(nèi)部電源電路3的輸出側(cè)(即端子20b)。
[0041]〈工作〉
由于半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的導(dǎo)通/截止工作與實(shí)施方式I相同，所以省略說(shuō)明。
[0042]在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7被導(dǎo)通的狀態(tài)下，通過(guò)在感測(cè)電阻Rs中流過(guò)感測(cè)電流，從而在感測(cè)電阻Rs的兩端、即端子20b、20c之間產(chǎn)生感測(cè)電壓Vs。在比較器9中，對(duì)感測(cè)電壓Vs和電源Vref的電壓進(jìn)行比較，當(dāng)感測(cè)電壓Vs超過(guò)電源Vref的電壓時(shí)，從比較器9對(duì)I/F2輸入“高”信號(hào)。
[0043]由于感測(cè)電壓Vs與感測(cè)電流成比例，所以只要將感測(cè)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)的感測(cè)電壓Vs設(shè)定為電源Vref的電壓，那么在感測(cè)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，從比較器9輸出“高”信號(hào)。
[0044]當(dāng)對(duì)I/F2輸入“高”信號(hào)時(shí)，I/F2輸出負(fù)偏壓信號(hào)使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7截止。因此，能夠保護(hù)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7免受過(guò)電流的影響來(lái)防止損壞。
[0045]< 效果 >
在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100中，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7具備以與半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的主電流的任意比率流過(guò)電流的感測(cè)元件(感測(cè)端子7a、感測(cè)電阻Rs)，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100還具備過(guò)電流檢測(cè)部12，該過(guò)電流檢測(cè)部12檢測(cè)流過(guò)感測(cè)元件的感測(cè)電流，在感測(cè)電流超過(guò)了規(guī)定值的情況下使開(kāi)關(guān)元件7截止。
[0046]因此，能夠利用感測(cè)元件和過(guò)電流檢測(cè)部12感測(cè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的過(guò)電流狀態(tài)和短路狀態(tài)，提前使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7截止，因此能夠防止半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的損壞。因此，半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100的耐久性提高。
[0047]此外，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置200具備半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100和感測(cè)元件(感測(cè)端子7a、感測(cè)電阻Rs)以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7。因此，與實(shí)施方式I同樣地，由于外部電源4的電壓比前提技術(shù)小，所以能夠使外部電源4小型化，能夠?qū)崿F(xiàn)裝載有半導(dǎo)體裝置200的裝置的小型化。
[0048]進(jìn)而，利用過(guò)電流檢測(cè)部12檢測(cè)流過(guò)感測(cè)元件的感測(cè)電流，在由于主電流變得過(guò)大導(dǎo)致感測(cè)電流超過(guò)了規(guī)定值的情況下，能夠使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7截止，因此能夠防止半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的損壞。因此，半導(dǎo)體裝置200的耐久性提高。
[0049]<實(shí)施方式3>
在圖5中示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100及半導(dǎo)體裝置200的電路圖。在本實(shí)施方式的過(guò)電流檢測(cè)部12中，使電源Vref的基準(zhǔn)電位與第一電壓的基準(zhǔn)電位、即接地電位相等。其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式2 (圖4)相同，因此省略說(shuō)明。
[0050]通過(guò)降低電源Vref的基準(zhǔn)電位，從而能夠?qū)㈦娫碫ref的電壓設(shè)定得比實(shí)施方式2 (圖4)大。因此，難以發(fā)生例如由噪聲導(dǎo)致的過(guò)電流檢測(cè)的誤動(dòng)作。
[0051]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100的特征在于，過(guò)電流檢測(cè)部12的基準(zhǔn)電位與第一電壓的基準(zhǔn)電位相等。因此，由于能夠?qū)㈦娫碫ref的電壓設(shè)定得更大，所以難以發(fā)生由噪聲等導(dǎo)致的過(guò)電流檢測(cè)的誤動(dòng)作。
[0052]<實(shí)施方式4>
在圖6中示出本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100的電路圖。在本實(shí)施方式中，過(guò)電流檢測(cè)部12由差動(dòng)放大器13構(gòu)成。差動(dòng)放大器13的正相輸入、負(fù)相輸入分別連接于感測(cè)電阻Rs的兩端、即端子20c、端子20b。
[0053]差動(dòng)放大器13測(cè)定感測(cè)電壓Vs，輸入到I/F2。I/F2在輸入超過(guò)了規(guī)定值的情況下，判斷為主電流過(guò)大，輸出負(fù)偏壓信號(hào)，使半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7截止。
[0054]此外，由于差動(dòng)放大器13的正相輸入、負(fù)相輸入連接于感測(cè)電阻Rs的兩端，所以過(guò)電流檢測(cè)部12不用受到半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的工作導(dǎo)致的內(nèi)部電源電路3的電壓變動(dòng)的影響，因此能夠防止誤檢測(cè)。
[0055]本實(shí)施方式的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路100的特征在于，過(guò)電流檢測(cè)部12包含差動(dòng)放大器
13。因此，在差動(dòng)放大器13的正相輸入、負(fù)相輸入連接于感測(cè)電阻Rs的兩端的情況下，過(guò)電流檢測(cè)部12不用受到半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件7的工作導(dǎo)致的內(nèi)部電源電路3的電壓變動(dòng)的影響，因此能夠防止誤檢測(cè)。此外，即使在內(nèi)部電源電路3的精度不良的情況下，也不會(huì)受到其影響，因此能夠使檢測(cè)精度提高。
[0056]再有，本發(fā)明在其發(fā)明范圍內(nèi)能夠自由地組合各實(shí)施方式或?qū)Ω鲗?shí)施方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形、省略。
[0057]附圖標(biāo)記的說(shuō)明:
I驅(qū)動(dòng)部；la、lb、5晶體管；2接口；3內(nèi)部電源電路；3a齊納二極管；3b緩沖放大器；4外部電源；7半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件；7a感測(cè)端子；8續(xù)流二極管；9比較器；12過(guò)電流檢測(cè)部；13差動(dòng)放大器；20a、20b、20c端子；100、300半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路；200半導(dǎo)體裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于，具備: 內(nèi)部電源電路，根據(jù)從外部電源供給的第一電壓生成第二電壓；以及 驅(qū)動(dòng)部，根據(jù)從外部輸入的輸入信號(hào)，在所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的柵極-發(fā)射極之間施加所述第一電壓或所述第二電壓，進(jìn)行所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通/截止， 所述內(nèi)部電源電路根據(jù)所述輸入信號(hào)進(jìn)行工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路，其中， 還具備:開(kāi)關(guān)電路，根據(jù)所述輸入信號(hào)而被導(dǎo)通/截止， 所述內(nèi)部電源電路具備:齊納二極管，與所述開(kāi)關(guān)電路并聯(lián)連接，生成所述第二電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路，其中， 所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件具備:感測(cè)元件，以與所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的主電流的任意比率流過(guò)電流， 所述半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路還具備:過(guò)電流檢測(cè)部，檢測(cè)流過(guò)所述感測(cè)元件的感測(cè)電流，在所述感測(cè)電流超過(guò)了規(guī)定值的情況下，使所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件截止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述過(guò)電流檢測(cè)部的基準(zhǔn)電位與所述第一電壓的基準(zhǔn)電位相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述過(guò)電流檢測(cè)部包含差動(dòng)放大器。
6.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具備: 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件；以及 半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路，對(duì)所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)， 所述半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路具備: 內(nèi)部電源電路，根據(jù)從外部電源供給的第一電壓生成第二電壓；以及驅(qū)動(dòng)部，根據(jù)從外部輸入的輸入信號(hào)，在所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的柵極-發(fā)射極之間施加所述第一電壓或所述第二電壓，進(jìn)行所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的導(dǎo)通/截止， 所述內(nèi)部電源電路根據(jù)所述輸入信號(hào)進(jìn)行工作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路還具備:開(kāi)關(guān)電路，根據(jù)所述輸入信號(hào)而被導(dǎo)通/截止， 所述內(nèi)部電源電路具備:齊納二極管，與所述開(kāi)關(guān)電路并聯(lián)連接，生成所述第二電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體裝置，其中， 所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件具備:感測(cè)元件，以與所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件的主電流的任意比率流過(guò)電流， 所述半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)電路還具備:過(guò)電流檢測(cè)部，檢測(cè)流過(guò)所述感測(cè)元件的感測(cè)電流，在所述感測(cè)電流超過(guò)了規(guī)定值的情況下，使所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件截止。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件包含SiC。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件包含GaN。
【文檔編號(hào)】H03K17/567GK103457587SQ201210561009
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月28日
【發(fā)明者】玉木恒次, 井上貴公, 岡部浩之 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社