CN103064303A - 用于开关器件的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，尽管开关器件不处于过电流状态但出于过电流保护的目的抑制在开关器件的电流切断时的浪涌电压。本发明的用于开关器件的控制装置包括电流传感器10、比较器501、计时器闩锁502、控制电路80、以及晶体管95。电流传感器10检测开关器件Q1的电流，并且相应地输出检测电压ES。当检测电压RS大于或等于基准电压ER1时，比较器501输出信号。当输出信号的持续时间大于或等于设定时间时，计时器闩锁502输出浪涌抑制检测信号S3。基于该浪涌抑制检测信号S3，控制电路80将驱动信号S12输出到晶体管95以切断开关器件Q1。基准电压ER1小于检测在开关器件Q1中流动的过电流时所使用的基准电压ER2。

Description

用于开关器件的控制装置

技术领域

本发明涉及用于诸如绝缘栅双极晶体管（IGBT）之类的压控型开关器件的控制装置，其中该控制装置控制开关器件的导通和切断。

背景技术

作为一种控制装置，已知例如在日本专利申请特开No.2008-141841中所公开的装置。

该现有技术装置包括使开关器件导通和切断的驱动电路、以及检测在开关器件中流动的电流的电流传感器。

此外，该现有技术装置包括第一比较电路，该第一比较电路将电流传感器检测到的电流与第一基准值进行比较，并且在检测电流大于或等于第一基准值时输出指示开关器件中的过电流的过电流检测信号。

此外，该现有技术装置包括第二比较电路，该第二比较电路将电流传感器检测到的电流与第二基准值进行比较，并且在该检测电流大于或等于第二基准值时输出指示通过开关器件的电流的通过电流检测信号。

此外，当从第一比较电路输出的过电流检测信号的持续时间大于或等于第一规定时间时、或者当从第二比较电路输出的通过电流检测信号的持续时间大于或等于第二规定时间时，该现有技术装置切断开关器件。

在包括这种配置的现有技术装置中，当在开关器件中存在过电流或通过电流时，通过切断开关器件，可抑制在开关器件的电流切断时出现的浪涌电压。

然而，这种现有技术装置的问题在于，当开关器件不处于过电流状态、但出于过电流保护的目的对在开关器件电流切断时的浪涌电压的抑制为必要时，这种浪涌电压抑制是不可能的。

发明内容

因此，鉴于以上问题，本发明的目的在于提供一种控制装置，该控制装置用于开关器件以使当开关器件不处于过电流状态、但出于过电流保护的目的对在开关器件电流切断时的浪涌电压的抑制为必要时，可抑制这些浪涌电压。

为了达到以上目的，本发明采样以下配置。

即，第一发明是一种用于开关器件的控制装置，该控制装置控制开关器件的导通和切断，该控制装置包括：检测在开关器件中流动的电流的电流传感器；将电流传感器的检测电流与预先确定的第一基准值进行比较、并且在检测电流大于或等于第一基准值时输出浪涌抑制信号的第一比较电路；以及在从第一比较电路输出了浪涌抑制信号时切断开关器件的第一切断电路，其中第一基准值被设置为小于预先确定以检测在开关器件中流动的过电流的第二基准值。

在第一发明中，第一基准值被设置在开关器件的额定电流值和第二基准值之间。

在第一发明中，该控制装置还包括：将电流传感器的检测电流与第二基准值进行比较、并且在检测电流大于或等于第二基准值时输出过电流检测信号的第二比较电路；以及在第一比较电路输出了浪涌抑制信号并且第二比较电路输出了过电流检测信号时切断开关器件的第二切断电路。

第二发明是一种用于开关器件的控制装置，该控制装置控制开关器件的导通和切断，该控制装置包括：检测在开关器件中流动的电流的电流传感器；将电流传感器的检测电流与预先确定的基准值进行比较、并且在检测电流大于或等于基准值时输出检测信号的比较电路；在从比较电路输出的检测信号的持续时间大于或等于第一设定时间时输出浪涌抑制信号的第一信号生成电路；以及在第一信号生成电路输出了浪涌抑制信号时切断开关器件的第一切断电路，其中第一设定时间被设置为比预先确定以检测在开关器件中流动的过电流的第二设定时间短。

在第二发明中，该控制装置还包括：在从比较电路输出的检测信号的持续时间大于或等于第二设定时间时输出过电流检测信号的第二信号生成电路；以及在第一信号生成电路输出了浪涌抑制信号并且第二信号生成电路输出了过电流检测信号时切断开关器件的第二切断电路。

根据本发明，当开关器件不处于过电流状态、但出于过电流保护的目的对在开关器件电流切断时的浪涌电压的抑制为必要时，可抑制这些浪涌电压。

此外，在本发明中，当第一切断电路的切断能力被设置为大于第二切断电路的切断能力时，与切断第二切断电路时的功耗相比，切断第一切断电路时的功耗可减少。

附图说明

图1示出用于本发明开关器件的控制装置的第一实施例的配置；

图2示出解释第一实施例的第一操作示例的各部分的波形图；

图3示出解释第一实施例的第二操作示例的各部分的波形图；

图4示出用于本发明开关器件的控制装置的第二实施例的配置；

图5示出解释第二实施例的第一操作示例的各部分的波形图；以及

图6示出解释第二实施例的第二操作示例的各部分的波形图。

具体实施方式

在下文中，基于附图解释本发明的各个实施例。

（第一实施例的概要）

用于本发明开关器件的控制装置的第一实施例应用于在驱动电机以及类似应用的逆变器中所使用的智能功率模块（IPM）。

如图1所示，该控制装置包括输入端子1、输出端子2、警报输出端子3、重置端子4、以及电源电压端子5，并且控制连接到输出端子2的开关器件Q1的导通和切断。该控制装置根据供应给电源电压端子5的电源电压VCC操作。

开关器件Q1包括具有例如数十至数百安培（A）的额定电流的IGBT或类似物。当该控制装置应用于逆变器时，开关器件Q1是逆变器构成元件的一部分。

（第一实施例的配置）

接着，参考图1解释第一实施例的控制装置的配置。

如图1所示，该控制装置包括电流传感器10、温度传感器20、通过电流检测电路30、过电流检测电路40、浪涌抑制检测电路50、过热检测电路60、电位降检测电路70、控制电路80、多个晶体管91至95、警报生成电路100、以及警报输出电路110。

电流传感器10检测在开关器件Q1中流动的电流，根据该检测电流生成检测电压ES，并且将该生成的检测电压ES输出到通过电流检测电路30、过电流检测电路40、以及浪涌抑制检测电路50中的每一个。

温度传感器20检测开关器件Q1的温度，并且将根据该检测温度的检测电压输出到过热检测电路60。

通过电流检测电路30基于电流传感器10检测到的电流来检测通过开关器件Q1的电流（通过电流），并且在检测到通过电流时将通过电流检测信号S1输出到控制电路80和警报生成电路100两者。

出于该目的，通过电流检测电路30包括比较器301和计时器闩锁302。比较器301将电流传感器10的检测电压ES与基准电压ER3进行比较，并且在检测电压ES大于或等于基准电压ER3时输出高电平信号。计时器闩锁302在比较器301输出了高电平信号时对输出信号的持续时间计数，并且在所计数的时间大于或等于设定时间T1时将通过电流检测信号S1输出到控制电路80和警报生成电路100两者。

过电流检测电路40基于电流传感器10的检测电流来检测开关器件Q1中的过电流，并且在检测到过电流时将过电流检测信号S2输出到控制电路80和警报生成电路100两者。

出于该目的，过电流检测电路40包括比较器401和计时器闩锁402。比较器401将电流传感器10的检测电压ES与基准电压ER2进行比较，并且在检测电压ES大于或等于基准电压ER2时输出高电平信号。计时器闩锁402在比较器401输出了高电平信号时对该输出信号的持续时间计数，并且在所计数的时间大于或等于设定时间T2时将过电流检测信号S2输出到控制电路80和警报生成电路100两者。

在电流传感器10检测到的电流的基础上确定对在开关器件Q1的电流切断时发生的浪涌电压的抑制为必要时，浪涌抑制检测电路50将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80。

出于该目的，浪涌抑制检测电路50包括比较器501和计时器闩锁502。比较器501将电流传感器10的检测电压ES与基准电压ER1进行比较，并且在检测电压ES大于或等于基准电压ER1时输出高电平信号。计时器闩锁502在比较器501输出了高电平信号时对该输出信号的持续时间计数，并且在所计数的时间大于或等于设定时间T2时将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80。

在此，预先确定在上述比较器301、401和501中分别设定的基准电压ER3、ER2和ER1。基准电压ER3、ER2和ER1被设置成满足以下方程式（1）的关系。

ER3>ER2>ER1    (1)

此外，如果预先确定的与开关器件Q1的额定电流相对应的电压为ERC，则优选比较器501所使用的基准电压ER1满足以下方程式（2）的关系。

ER2>ER1>ERC    (2)

在此，当开关器件Q1为IGBT时，如果例如IGBT的额定电流为300A，则过电流保护的电流约为450A。因此，基于这些值，分别设定基准电压ER2、ER1和ERC。

此外，与计时器闩锁402和502的设定时间T2相比，计时器闩锁302的设定时间T1被设置为短。计时器闩锁302的设定时间T1为例如2μs，而计时器闩锁402和502的设定时间T2为例如4μs。

过热检测电路60检测连接到输出端子2的开关器件Q1是否处于过热状态，并且在检测到过热状态时将过热检测信号S4输出到警报生成电路100。出于该目的，过热检测电路60包括比较器601。比较器601将温度传感器20的检测电压与基准电压ER4进行比较，并且在检测电压大于或等于基准电压ER4时将过热检测信号S4输出到警报生成电路100。

电位降检测电路70检测供应给电源电压端子5的电源电压VCC，并且在该检测电压小于或等于指定值时将电位降信号S5输出到控制电路80。出于该目的，电位降检测电路70包括比较器701。比较器701将电源电压VCC与基准电压ER5进行比较，并且在检测电压小于或等于基准电压ER5时将电位降信号S5输出到控制电路80。

多个晶体管91至95中的每一个根据从控制电路80输出的驱动信号操作，并且具有以下功能。多个晶体管91至95的输出端子共同连接到输出端子2。

晶体管91包括P型MOS晶体管，并且用作在使连接到输出端子2的开关器件Q1的正常开关导通时所使用的导通晶体管。

晶体管92包括N型MOS晶体管，并且用作在使开关器件Q1的正常开关截止时所使用的截止晶体管。

晶体管93是用于截止保护的晶体管，该晶体管用于减小输出阻抗以防止在开关器件Q1的正常导通时的错误操作。此晶体管93包括N型MOS晶体管。

晶体管94对开关器件Q1进行通过电流和过电流保护，并且用作在开关器件Q1的电流切断期间逐渐降低开关器件Q1的栅极电位的软切断用晶体管。

晶体管95用作即使开关器件Q1不处于过电流状态、也在切断期间逐渐降低开关器件Q1的栅极电位以抑制在开关器件Q12的电流切断期间的浪涌电压的软切断用晶体管。

在此，晶体管94和95用作如上所解释的软切断用晶体管，但是其切断能力（驱动能力）如下所解释地设置。

相对于晶体管94的切断能力，晶体管95的切断能力被设置为大。具体地，与晶体管94的晶体管尺寸相比，晶体管95的晶体管尺寸被设置为大。

基于供应到输入端子1的输入信号IN，控制电路80输出驱动信号S7以使开关器件Q1导通，并且输出驱动信号S8以使开关器件Q1截止。

因此，当导通开关器件Q1时，只有晶体管91被驱动信号S7导通，电源电压VCC被施加到开关器件Q1的栅极，并且对栅极充电。当截止开关器件Q1时，截止晶体管92被驱动信号S8导通，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极上的电荷被放电。

当为了保护起见开关器件Q1截止时，控制电路80基于从电位降检测电路70输出的电位降信号S5来输出驱动信号S3。通过该手段，驱动信号S3导通截止保护用晶体管63，开关器件Q1的栅极接地，并且开关器件Q1得到保护。

此外，当通过电流检测信号S1从通过电流检测电路30输出时，控制电路80生成驱动信号S11以使开关器件Q1截止，并且将该信号输出到晶体管94。由此，驱动信号S11导通软切断用晶体管94，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。

此外，当只有浪涌抑制检测信号S3从浪涌抑制检测电路50输出时，控制电路80生成驱动信号S12以使开关器件Q1截止，并且将该信号输出到晶体管95。由此，驱动信号S12导通软切断用晶体管95，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。

此外，当浪涌抑制检测电路50输出了浪涌抑制检测信号S3而过电流检测电路40输出了过电流检测信号S2时，控制电路80生成驱动信号S22以使开关器件Q1截止，并且将该信号输出到晶体管94。由此，驱动信号S11导通软切断用晶体管94，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。

当通过电流检测电路30输出了通过电流检测信号S1、过电流检测电路40输出了过电流检测信号S2、或者过热检测电路60输出了过热检测信号S4时，警报生成电路100生成警报信号，并且将该信号输出到警报传输电路110。当生成和输出警报信号时，警报生成电路100将该事实通知控制电路80。

当警报生成电路100输出了警报信号时，警报输出电路110将警报信号经由警报输出端子3输出到外部设备。从警报输出电路110输出的警报信号的输出可通过输入至重置端子4的重置信号来停止。

（第一实施例的操作）

接着，参考附图解释第一实施例的操作。

在该操作示例中，假设在第一实施例中，开关器件Q1的栅极连接到输出端子2，电源电压VDD被施加到开关器件Q1的集电极，而开关器件Q1的发射极接地。

（第一操作示例）

参考图1和图2解释第一操作示例。

控制电路80基于输入到输入端子1的输入信号IN来生成和输出驱动信号S7和S8。为此，当驱动信号S7从控制电路80输出时，晶体管91由此操作，并且开关器件Q1导通。此外，当驱动信号S8从控制电路80输出时，晶体管92由此操作，并且开关器件Q1截止。

通过该操作，在图2所示的时刻t1或者在t1之前，开关器件Q1的栅电压VG如图2的（B）所示。此外，开关器件Q1的集电极-发射极电压VCG、以及MOS晶体管Q1的集电极电流IC如图2的（A）所示。而且，从电流传感器10输出的检测电压ES如图2的（C）所示。

如图2的（C）所示，当在时刻t1电流传感器10的检测电压ES变成大于或等于比较器501的基准电压ER1时，比较器501将高电平信号输出到计时器闩锁502。计时器闩锁502对来自比较器501的输出信号的持续时间计数，并且在时刻t3所计数的时间变成大于或等于设定时间T2时将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80。

另一方面，如图2的（C）所示，当在时刻t2电流传感器10的检测电压ES变成大于或等于比较器401的基准电压ER2时，比较器401将高电平信号输出到计时器闩锁402。然而，比较器401的输出信号不变成大于或等于计时器闩锁402的设定时间T2，并且因此过电流检测信号S2不从计时器闩锁402输出。因此，过电流检测信号S2不从计时器闩锁402输出到警报生成电路100，并且由此警报信号不从警报输出电路110输出（参见图2的（D））。

以此方式，当只有浪涌抑制检测信号S3从计时器闩锁502输出到控制电路80时，控制电路80基于该浪涌抑制检测信号S3生成驱动信号S12，并且将该驱动信号S12输出到晶体管95。通过该手段，晶体管95导通，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。因此，当开关器件Q1不处于过电流状态、但出于过电流保护的目的对在开关器件Q1的电流切断时的浪涌电压的抑制为必要时，可抑制这些浪涌电压。

（第二操作示例）

参考图1和图3解释第二操作示例。

如图3的（C）所示，当在时刻t1电流传感器10的检测电压ES变成大于或等于比较器501的基准电压ER1时，比较器501将高电平信号输出到计时器闩锁502。计时器闩锁502对来自比较器501的输出信号的持续时间计数，并且在时刻t3所计数的时间变成大于或等于设定时间T2时将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80。

另一方面，当在时刻t2电流传感器10的检测电压ES变成大于或等于比较器401的基准电压ER2时，比较器401将高电平信号输出到计时器闩锁402。计时器闩锁402对来自比较器401的输出信号的持续时间计数，并且在时刻t4所计数的时间变成大于或等于设定时间T2时将过电流检测信号S2输出到控制电路80和警报生成电路100。警报生成电路100生成和输出警报信号，如图3的（D）所示。

当以此方式分别将浪涌抑制检测信号S3和过电流检测信号S2从计时器闩锁502和计时器闩锁402输出到控制电路80时，控制电路80基于两个信号S2和S3生成驱动信号S11，并且将该驱动信号S11输出到晶体管94。通过该手段，晶体管94导通，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。因此，抑制由开关器件Q1的电流切断时的过电流引起的浪涌电压。

（第一实施例的有益效果）

如上所解释的，根据第一实施例，当开关器件Q1不处于过电流状态、但出于过电流保护的目的对在开关器件Q1的电流切断时的浪涌电压的抑制为必要时，与第一操作示例中一样，可有效地抑制这些浪涌电压。

此外，如以上在第一实施例中所述，开关器件Q1的软切断用晶体管95的切断能力大于晶体管94的切断能力。

因此，为了提供过电流保护，当晶体管94进行开关器件Q1的软切断时，开关器件Q1的集电极-发射极电压VCE和集电极电流IC的变化如图3的（A）所示。另一方面，为了抑制浪涌电压，当晶体管95进行开关器件Q1的软切断时，开关器件Q1的集电极-发射极电压VCE和集电极电流IC的变化如图2的（A）所示，并且与图3的（A）相比，这些变化的斜率大。

因此，根据第一实施例，当晶体管95进行开关器件Q1的软切断时，与晶体管94在开关器件Q1中出现过电流时进行开关器件Q1的软切断的情况相比，切断期间的功耗可减少。

（第一实施例的修改示例）

（1）第一修改示例

图1中的浪涌抑制检测电路50的比较器501可用窗口比较器替代。

当用窗口比较器替代时，存在两个基准电压。因此，基准电压之一被设置为比较器401的基准电压ER2，而另一基准电压被设置为预先确定的、且与开关器件Q1的额定电流相对应的基准电压ERC。基准电压ER2和ERC满足关系ER2>ERC。

通过这些设置，当电流传感器10的检测电压ES在检测电压ER2和基准电压ERC之间时，窗口比较器可输出高电平信号。基于该输出信号，计时器闩锁502可输出浪涌抑制检测信号S3。

（2）第二修改示例

除了图1中的晶体管94和95以外，第一电阻可与晶体管94串联连接，而第二电阻可与晶体管95串联连接。

同样在此情况下，晶体管95的切断能力大于晶体管94的切断能力；为此，可使用以下两种方法。

在第一方法中，晶体管94和95具有相同的晶体管尺寸，并且与第二电阻的电阻值相比，第一电阻的电阻值大。

在第二方法中，第一和第二电阻的电阻值相等，并且与晶体管94的尺寸相比，晶体管95的尺寸大。

（第二实施例的配置）

接着，参考图4解释第二实施例的控制装置的配置。

如图4所示，该控制装置包括电流传感器10、温度传感器20、通过电流检测电路30、电流检测电路120、过热检测电路60、电位降检测电路70、控制电路80A、多个晶体管91至95、警报生成电路100、以及警报输出电路110。

第二实施例的控制装置基于图1所示的控制装置的配置，其中图1所示的过电流检测电路40和浪涌抑制检测电路50用图4所示的电流检测电路120替代，并且此外图1所示的控制电路80和警报生成电路100用图4所示的控制电路80A和警报生成电路100A替代。

因此，在第二实施例中，与第一实施例中相同的构成元件被赋予相同的附图标记，并且在可能的程度上省略其解释。

电流检测电路120基于电流传感器10的检测电流来检测开关器件Q1中的过电流，并且在检测到过电流时将过电流检测信号S2输出到控制电路80A和警报生成电路100A两者。

在基于电流传感器10的检测电流确定尽管开关器件Q1不处于过电流状态、但有必要抑制开关器件Q1切断时发生的浪涌电压之后，电流检测电路120将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80。

出于该目的，如图4所示，电流检测电路120包括比较器1201、计时器闩锁1202、以及计时器闩锁1203。

比较器1201将电流传感器10的检测电压ES与基准电压ER2进行比较，并且在检测电压ES大于或等于基准电压ER2时输出高电平信号。

计时器闩锁1202在比较器1201输出了高电平信号时对该输出信号的持续时间计数，并且在所计数的时间变成大于或等于预先确定的设定时间T6时将过电流检测信号S2输出到控制电路80和警报生成电路100两者。

计时器闩锁1203在比较器1201输出了高电平信号时对该输出信号的持续时间计数，并且在所计数的时间变成大于或等于预先确定的设定时间T5时将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80。

在此，与计时器闩锁1202的设定时间T6相比，计时器闩锁1203的设定时间T5被设置为短。

当通过电流检测信号S1从通过电流检测电路30输出时，控制电路80A将使开关器件Q1截止的驱动信号S11输出到晶体管94。由此，驱动信号S11导通软切断用晶体管94，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。

当只有浪涌抑制检测信号S3从电流检测电路120输出时，控制电路80A基于浪涌抑制检测信号S3将使开关器件Q1截止的驱动信号S12输出到晶体管95。由此，驱动信号S12导通软切断用晶体管95，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。

此外，当电流检测电路120输出了浪涌抑制检测信号S3和过电流检测信号S2时，控制电路80A基于这些信号S2和S3将使开关器件Q1截止的驱动信号S11输出到晶体管94。由此，驱动信号S11导通软切断用晶体管95，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。

当通过电流检测电路输出了通过电流检测信号S1、过电流检测电路120输出了过电流检测信号S2、或者过热检测电路60输出了过热检测信号S4时，警报生成电路100A生成警报信号，并且将该信号输出到警报传输电路110。当生成和输出警报信号时，警报生成电路100A将该事实通知控制电路80A。

（第二实施例的操作）

接着，参考附图解释该第二实施例的操作。

（第一操作示例）

参考图4和图5解释第一操作示例。

基于输入到输入端子1的输入信号IN，控制电路80A生成和输出驱动信号S7和S8。通过该手段，当驱动信号S7从控制电路80A输出时，晶体管91由此操作，并且开关器件Q1导通。而且，当驱动信号S8从控制电路80A输出时，晶体管92由此操作，并且开关器件Q1截止。

通过该操作，在图5所示的时刻t1或者在t1之前，开关器件Q1的栅电压VG如图5的（B）所示。此外，开关器件Q1的集电极-发射极电压VCE、以及MOS晶体管Q1的集电极电流IC如图5的（A）所示。此外，从电流传感器10输出的检测电压ES如图5的（C）所示。

而且，如图5的（C）所示，当在时刻t1电流传感器10的检测电压ES变成大于或等于比较器1201的基准电压ER2时，比较器1201将高电平信号输出到计时器闩锁1202和1203两者。

计时器闩锁1203对来自比较器1201的输出信号的持续时间计数，并且在时刻t2所计数的时间变成大于或等于设定时间T5时将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80A。

另一方面，计时器闩锁1202对来自比较器1201的输出信号的持续时间计数。然而，在经过时刻t2之后，电流传感器10的检测电压ES临时降到比较器1201的基准电压ER2以下，并且由此停止从比较器1201输出高电平电压。

由于该停止，计时器闩锁1202重置，来自比较器1201的输出信号的持续时间未变成大于或等于设定时间T6，并且过电流检测信号S2不从计时器闩锁1202输出。因此，过电流检测信号S2不从计时器闩锁1202输出到警报生成电路100A，并且由此警报信号不从警报输出电路100输出（参见图5的（D））。

以此方式，当只有浪涌抑制检测信号S3从计时器闩锁1203输出到控制电路80A时，控制电路80A基于该浪涌抑制检测信号S3生成驱动信号S12，并且将该驱动信号S12输出到晶体管95。由此，晶体管95导通，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。因此，当尽管没有过电流、但也有必要抑制开关器件Q1的电流切断时的浪涌电压时，可进行该抑制。

（第二操作示例）

参考图4和图6解释第二操作示例。

如图6的（C）所示，当在时刻t1电流传感器10的检测电压ES变成大于或等于比较器1201的基准电压ER2时，比较器1201将高电平信号输出到计时器闩锁1202和1203中的每一个。

计时器闩锁1203对来自比较器1201的输出信号的持续时间计数，并且在时刻t2所计数的时间变成大于或等于设定时间T5时将浪涌抑制检测信号S3输出到控制电路80A。

另一方面，计时器闩锁1202对来自比较器1201的输出信号的持续时间计数，并且在时刻t3所计数的时间变成大于或等于设定时间T6时将过电流检测信号S2输出到控制电路80A。

以此方式，当分别将浪涌抑制检测信号S3和过电流检测信号S2从计时器闩锁1203和1202输出到控制电路80A时，控制电路80A基于两个信号S2和S3生成驱动信号S11，并且将该驱动信号S11输出到晶体管94。通过该手段，晶体管94导通，开关器件Q1的栅极接地，并且栅极电荷被逐渐地放电。因此，抑制由开关器件Q1的电流切断时的过电流引起的浪涌电压。

（第二实施例的有益效果）

如上所解释的，根据第二实施例，当开关器件Q1不处于过电流状态、但出于过电流保护的目的对在开关器件Q1的电流切断时的浪涌电压的抑制为必要时，与第一操作示例中一样，可有效地抑制这些浪涌电压。

此外，如以上在第一实施例中所述，开关器件Q1的软切断用晶体管95的切断能力大于晶体管94的切断能力。

因此，为了提供过电流保护，在晶体管94进行开关器件Q1的软切断期间，开关器件Q1的集电极-发射极电压VCE和集电极电流IC的变化如图6的（A）所示。另一方面，为了抑制浪涌电压，当晶体管95进行开关器件Q1的软切断时，开关器件Q1的集电极-发射极电压VCE和集电极电流IC的变化如图5的（A）所示，并且与图6的（A）相比，这些变化的斜率大。

因此，根据第二实施例，当晶体管95进行开关器件Q1的软切断时，与晶体管94进行开关器件Q1的软切断的情况相比，切断期间的功耗可减少。

附图标记的说明

Q1开关器件

1输入端子

2输出端子

10电流传感器

20温度传感器

30通过电流检测电路

40过电流检测电路

50浪涌抑制检测电路

60过热检测电路

70电位降检测电路

80、80A控制电路

91至95晶体管

100、100A警报生成电路

110警报输出电路

301、401、501、1201比较器

302、402、502、1202、1203计时器闩锁

Claims (9)

1.一种用于开关器件的控制装置，所述控制装置控制所述开关器件的导通和切断，所述控制装置包括：

检测在所述开关器件中流动的电流的电流传感器；

将所述电流传感器的检测电流与预先确定的第一基准值进行比较、并且在所述检测电流大于或等于所述第一基准值时输出浪涌抑制信号的第一比较电路；以及

在所述第一比较电路输出了所述浪涌抑制信号时切断所述开关器件的第一切断电路，

其中所述第一基准值被设置为小于预先确定以检测在所述开关器件中流动的过电流的第二基准值。

2.如权利要求1所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，所述第一基准值被设置在所述开关器件的额定电流值和所述第二基准值之间。

3.如权利要求1或2所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，还包括：

将所述电流传感器的检测电流与所述第二基准值进行比较、并且在所述检测电流大于或等于所述第二基准值时输出过电流检测信号的第二比较电路；以及

在所述第一比较电路输出了所述浪涌抑制信号并且所述第二比较电路输出了所述过电流检测信号时切断所述开关器件的第二切断电路。

4.如权利要求3所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，当所述第二比较电路输出了所述过电流检测信号时，输出警报信号。

5.一种用于开关器件的控制装置，所述控制装置控制所述开关器件的导通和切断，所述控制装置包括：

检测在所述开关器件中流动的电流的电流传感器；

将所述电流传感器的检测电流与预先确定的基准值进行比较、并且在所述检测电流大于或等于所述基准值时输出检测信号的比较电路；

在从所述比较电路输出的所述检测信号的持续时间大于或等于第一设定时间时输出浪涌抑制信号的第一信号生成电路；以及

在所述第一信号生成电路输出了所述浪涌抑制信号时切断所述开关器件的第一切断电路，

其中所述第一设定时间被设置为比预先确定以检测在所述开关器件中流动的过电流的第二设定时间短。

6.如权利要求5所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，还包括：

在从所述比较电路输出的所述检测信号的持续时间大于或等于所述第二设定时间时输出过电流检测信号的第二信号生成电路；以及

在所述第一信号生成电路输出了所述浪涌抑制信号并且所述第二信号生成电路输出了所述过电流检测信号时切断所述开关器件的第二切断电路。

7.如权利要求6所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，当所述第二信号生成电路输出了所述过电流检测信号时，输出警报信号。

8.如权利要求3、4、6或7所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，所述第一切断电路的切断能力被设置为大于所述第二切断电路的切断能力。

9.如权利要求8所述的用于开关器件的控制装置，其特征在于，

所述第一切断电路包括通过基于从所述第一信号生成电路输出的浪涌抑制信号而生成的第一驱动信号导通、且在导通后从所述开关器件的栅极端子取出电荷的第一晶体管，

所述第二切断电路包括通过基于从所述第一信号生成电路输出的浪涌抑制信号以及从所述第二信号生成电路输出的过电流检测信号而生成的第二驱动信号导通、且在导通后从所述开关器件的栅极端子取出电荷的第二晶体管，并且

所述第一晶体管的驱动能力被设置为大于所述第二晶体管的驱动能力。

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