CN105144580B - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供一种具有保护功能且能够实现小型化及低成本化的半导体装置。本发明的半导体装置具有开关元件(Q1)、驱动电路(11)和控制电路(30)。如果从驱动电路(11)输出高电平的驱动控制信号，则控制电路(30)使开关元件(Q1)的驱动停止，并对电荷蓄积用电容器(C1)进行充电。如果从驱动电路(11)输出了低电平的驱动控制信号，则控制电路(30)使用蓄积在电荷蓄积用电容器(C1)中的电荷，对开关元件(Q1)进行驱动。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体装置，更详细地说，涉及在内燃机的点火系统中利用开关元件对电感负载进行驱动的半导体装置。
背景技术
在内燃机、例如汽车的发动机的点火系统中，使用变压器等电感负载，使发动机点火。变压器由半导体装置的开关元件驱动。开关元件基于从发动机控制用计算机输出的着火信号，利用驱动电路而进行动作。
在用于点火系统的半导体装置中搭载保护功能(例如参照专利文献1～4)。例如，在半导体装置中，为了避免烧毁破坏，搭载下述功能，即，在大于或等于预先确定的时间持续地施加接通信号时，将负载电流切断。将负载电流切断的动作是通过半导体装置的自身保护而进行的切断动作，因此，原本在与从发动机控制用计算机输出着火信号的定时(timing)不同的定时进行的可能性极高。
根据切断动作的定时的不同，发生发动机的逆火及爆震等问题。在最坏的情况下，还存在下述问题，即，可能导致发动机的机械机构的破损。为了防止这些问题，在半导体装置中搭载下述功能，即，实现负载电流的缓慢的切断，防止不必要的点火动作。除此以外，在半导体装置中，还作为自身保护而进行针对异常温度及过电流的对策。如上所述，半导体装置以尽可能避免误点火的风险的方式构成。
另外，对于在点火系统中与作为半导体装置而使用的电力用半导体装置连接的功率半导体用接地(以下有时称为“功率GND”)，在从驱动电路输出的输出信号的信号电平是低(Low)电平时，电位有可能由于电涌等的施加而下降至－60V左右。这是直至与电池连接的电池接地(以下有时称为“电池GND”)为止的配线的影响。
在从驱动电路输出的输出信号的信号电平为低电平时，如果功率GND的电位下降至－60V左右，则有可能半导体装置进行误动作，开关元件再次进行接通(ON)动作。为了防止上述情况，在半导体装置中作为保护功能而搭载下述功能，即，防止不必要的点火动作，以在电涌等的较短的脉冲信号下不进行动作。
专利文献1：日本特开平9－172358号公报
专利文献2：日本特开平11－205112号公报
专利文献3：日本特开平7－142711号公报
专利文献4：日本特开2010－226835号公报
发明内容
如前述的专利文献1～4等公开的那样，在用于点火系统的半导体装置中搭载保护功能。保护功能使半导体装置的电路规模增大，是阻碍低成本化及小型化的主要原因。
本发明的目的在于，提供一种具有保护功能且能够实现小型化及低成本化的半导体装置。
本发明的半导体装置的特征在于，具有：开关元件；驱动电路，其基于从外部的控制装置提供的控制信号，输出用于驱动所述开关元件的驱动控制信号；以及控制电路，其基于从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号，对所述开关元件的驱动进行控制，所述驱动电路在所述控制信号是用于驱动所述开关元件的信号的情况下，将信号电平相对较低的低电平的所述驱动控制信号输出，所述驱动电路在所述控制信号是用于使所述开关元件的驱动停止的信号的情况下，将信号电平相对较高的高电平的所述驱动控制信号输出，所述控制电路具有用于蓄积电荷的电荷蓄积用电容器，所述控制电路在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，使所述开关元件的驱动停止，并对所述电荷蓄积用电容器进行充电，所述控制电路在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为低电平时，使用蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷，对所述开关元件进行驱动。
发明的效果
根据本发明的半导体装置，如果从驱动电路输出高电平的驱动控制信号，则通过控制电路，使开关元件的驱动停止，对电荷蓄积用电容器进行充电。如果从驱动电路输出低电平的驱动控制信号，则通过控制电路，使用蓄积在电荷蓄积用电容器中的电荷，对开关元件进行驱动。
如上所述，在开关元件的驱动中，由于使用蓄积在控制电路的电荷蓄积用电容器中的电荷，因此如果开关元件连续地通电，则电荷蓄积用电容器由于控制电路的消耗电力而进行放电。与该放电相伴，用于将开关元件设置为流过电流的导通状态的驱动电压逐渐下降。由此，由于能够缓慢地将流过开关元件的电流切断，因此能够保护半导体装置。另外，由于在从驱动电路输出的驱动控制信号为高电平时，仅对电荷蓄积用电容器进行充电，且不对开关元件进行驱动，因此能够防止开关元件意外地变为导通状态，保护半导体装置。
如上所述，根据本发明，无需另外设置保护电路即可实现保护功能。因此，能够实现具有保护功能且能够实现小型化及低成本化的半导体装置。
通过以下的详细说明和附图，使得本发明的目的、特征、方面、以及优点更清楚。
附图说明
图1是表示点火装置10的结构的一个例子的图。
图2是表示半导体装置1的动作的时序图。
图3是表示本发明的前提技术即半导体装置1的控制电路12及开关元件部3的结构的图。
图4是表示本发明的第1实施方式即半导体装置30的控制电路31及开关元件部3的结构的图。
图5是表示图4的控制电路31及开关元件部3的动作的时序图。
图6是表示本发明的第2实施方式即半导体装置35的控制电路36及开关元件部3的结构的图。
图7是表示本发明的第3实施方式即半导体装置40的控制电路41及开关元件3部的结构的图。
图8是表示本发明的第4实施方式即半导体装置45的控制电路46及开关元件部3的结构的图。
图9是表示本发明的第5实施方式即半导体装置50的控制电路51及开关元件部3的结构的图。
图10是表示本发明的第6实施方式即半导体装置55的控制电路56及开关元件部3的结构的图。
图11是表示本发明的第7实施方式即半导体装置60的控制电路61及开关元件部3的结构的图。
图12是表示本发明的第8实施方式即半导体装置65的控制电路66及开关元件部3的结构的图。
图13是表示本发明的第9实施方式即半导体装置70的控制电路71及开关元件部3的结构的图。
图14是表示本发明的第10实施方式即半导体装置75的控制电路76及开关元件部3的结构的图。
图15是表示本发明的第11实施方式即半导体装置80的控制电路81及开关元件部3的结构的图。
图16是表示本发明的第11实施方式的变形例即半导体装置85的控制电路86及开关元件部3的结构的图。
图17是表示本发明的第12实施方式即半导体装置90的控制电路91及开关元件部3的结构的图。
图18是表示本发明的第12实施方式的变形例即半导体装置95的控制电路96及开关元件部3的结构的图。
图19是表示本发明的前提技术即半导体装置1的驱动电路11的结构的图。
图20是表示本发明的第13实施方式中的驱动电路100的结构的图。
图21是表示本发明的第14实施方式中的驱动电路105的结构的图。
图22是表示本发明的第15实施方式中的驱动电路110的结构的图。
图23是表示本发明的第16实施方式中的驱动电路115的结构的图。
图24是表示本发明的第17实施方式中的驱动电路120的结构的图。
图25是表示本发明的第18实施方式中的驱动电路125的结构的图。
具体实施方式
＜第1实施方式＞
图1是表示点火装置10的结构的一个例子的图。点火装置10设置于内燃机例如汽车的发动机的点火系统(即，Ignition System)。点火装置10具有下述部件而构成，即：半导体装置1；点火用变压器4；火花塞5；电子控制单元(Electronic Control Unit；简称：ECU)6；以及电源9。
半导体装置1具有集成电路2及开关元件部3。集成电路2具有驱动电路11、控制电路12以及电流检测电阻Rs1。开关元件部3具有电力用半导体元件作为开关元件，具体地说，具有绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor；简称：IGBT)Q1。另外，开关元件部3具有齐纳二极管Zd1。点火用变压器4具有一次侧线圈13及二次侧线圈14。
ECU6与驱动电路11及控制用接地7连接。ECU6是控制用计算机，具有中央运算处理装置(Central Processing Unit；简称：CPU)而构成。ECU6相当于控制装置。
ECU6将对开关元件部3的开关元件即IGBT Q1进行控制的控制信号Sd提供给驱动电路11。驱动电路11与控制电路12及控制用接地7连接。驱动电路11将从ECU6提供的控制信号Sd向控制电路12提供。从驱动电路11向控制电路12输出的控制信号Sd相当于驱动控制信号。
控制电路12与构成开关元件部3的IGBT Q1及齐纳二极管Zd1、电流检测电阻Rs1及功率半导体用接地8连接。具体地说，控制电路12分别与IGBT Q1的栅极、以及齐纳二极管Zd1的阳极连接。
控制电路12基于从驱动电路11提供的控制信号Sd、和预先确定的动作条件，生成对开关元件部3的IGBT Q1进行驱动的驱动信号Vge。控制电路12将生成的驱动信号Vge向IGBT Q1的栅极提供。由此，控制电路12对IGBT Q1的驱动进行控制。
IGBT Q1的集电极与点火用变压器4的一次侧线圈13的一端及齐纳二极管Zd1的阴极连接。点火用变压器4的一次侧线圈13的另一端与电源9连接。齐纳二极管Zd1的阳极与IGBT Q1的栅极及控制电路12连接。点火用变压器4的二次侧线圈14的一端与电源9连接。点火用变压器4的二次侧线圈14的另一端与火花塞5的一端连接。火花塞5的另一端与功率半导体用接地8连接。
为了防止构成点火用变压器4的一次侧线圈13及二次侧线圈14的绕组的绝缘破坏，齐纳二极管Zd1设置在IGBT Q1的集电极和栅极之间。齐纳二极管Zd1是用于将IGBT Q1的集电极和发射极之间的电压(以下有时称为“集电极－发射极间电压”)Vce固定(钳位(clamp))于预先确定的电压的钳位齐纳二极管。齐纳二极管Zd1将IGBT Q1的集电极－发射极间电压Vce钳位于例如500V左右。
IGBT Q1的发射极与电流检测电阻Rs1的一端连接。电流检测电阻Rs1的另一端与功率半导体用接地8连接。电流检测电阻Rs1的一端与控制电路12连接。控制电路12利用电流检测电阻Rs1，将在IGBT Q1的发射极中流动的发射极电流变换为感测电压Vsense并进行检测。
具体地说，控制电路12将电流检测电阻Rs1的一端和功率半导体用接地8之间的电位差作为感测电压Vsense进行检测。控制电路12基于检测到的感测电压Vsense、和电流检测电阻Rs1的电阻值，求出在IGBT Q1的发射极中流动的发射极电流。在下面的说明中，将以上述方式求出的发射极电流称为感测电流Isense。
点火装置10以下述方式进行动作。对于点火装置10的半导体装置1，如果作为控制信号Sd而从ECU6提供用于使开关元件部3的IGBT Q1导通的导通信号，则经由驱动电路11，利用控制电路12的控制端子对来自ECU6的导通信号进行接收。控制电路12基于接收到的导通信号，对IGBT Q1进行驱动。由此，半导体装置1使电流向作为负载的点火用变压器4流动。
在点火定时，作为控制信号Sd而从ECU6提供用于使IGBT Q1截止的截止信号。半导体装置1经由驱动电路11，利用控制电路12的控制端子对来自ECU6的截止信号进行接收。控制电路12基于接收到的截止信号，将IGBT Q1断开，将IGBT Q1的集电极和发射极之间的导通切断。
通过将IGBT Q1的集电极－发射极间的导通切断，由此，IGBT Q1的集电极－发射极间电压Vce上升，在点火用变压器4的二次侧线圈14中激励出匝数比倍的高电压，并作为点火用电压V2施加至火花塞5。点火用电压V2例如大于或等于负(－)30kV。
图2是表示半导体装置1的动作的时序图。在图2中，为了示出半导体装置1的动作，示出表示从ECU6经由驱动电路11向控制电路12提供的控制信号Sd(V)、从控制电路12向IGBT Q1的栅极提供的驱动信号Vge(V)、从点火用变压器4向IGBT Q1流动的负载电流Ic(A)、IGBT Q1的集电极－发射极间电压Vce(V)、以及点火用电压V2(V)的变化的时序图。驱动信号Vge(V)为IGBT Q1的栅极和发射极之间的电压(以下有时称为“栅极－发射极间电压”)。图2的横轴为时间T(sec)。
在时刻t1，如果向控制电路12提供的控制信号Sd的信号电平从低(Low)电平切换为高(Hi)电平，则向IGBT Q1的栅极施加的驱动信号Vge的信号电平从低电平变为高电平。由此，负载电流Ic开始从作为负载的点火用变压器4向IGBT Q1流动。负载电流Ic逐渐增加。
在作为点火定时Tig的时刻t2，如果控制信号Sd的信号电平从高电平切换为低电平，则驱动信号Vge从高电平变为低电平。由此，切断负载电流Ic。
之后，在时刻t3，与时刻t1同样地，如果控制信号Sd的信号电平从低电平切换为高电平，则驱动信号Vge的信号电平从低电平变为高电平，负载电流Ic开始流动。
负载电流Ic的值依赖于控制信号Sd的接通时间即作为控制信号Sd而提供接通信号的时间、以及电源9的电压Vp而变动。对于IGBT Q1，为了避免如果负载电流Ic大于或等于某个值，则构成点火用变压器4的一次侧线圈13及二次侧线圈14的绕组的熔断、以及点火用变压器4的磁饱和的风险，对负载电流Ic进行控制，以使其不超过上限。将该最大容许电流值定义为“限流值”，以Ic0表示。
例如，在时刻t4，驱动信号Vge的信号电平从高电平下降，负载电流Ic进一步增加，在时刻t5，如果负载电流Ic达到限流值Ic0，则IGBT Q1由控制电路12进行控制，以使得集电极－发射极间电压Vce增加。由此，负载电流Ic被限制于限流值Ic0。
之后，在作为点火定时Tig的时刻t6，如果控制信号Sd的信号电平从高电平切换为低电平，则驱动信号Vge从高电平变为低电平，切断负载电流Ic。
在参照标号“15”所示的动作点，在作为开关元件的IGBT Q1处产生较大的焦耳损耗。
图3是表示本发明的前提技术即半导体装置1的控制电路12及开关元件部3的结构的图。控制电路12具有下述部件而构成，即：内部电源20；施密特触发器电路21；延迟计时器22；直流电流源23；基准电压源24；比较器25；电压－电流变换电路(简称：V－I变换电路)26；第1肖特基势垒二极管Ds1；第2肖特基势垒二极管Ds2；控制电路用齐纳二极管Zd2；第1电阻R1；第2电阻R2；第1 P沟道型MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-EffectTransistor)PM1；第2 P沟道型MOSFET PM2；第3 P沟道型MOSFET PM3；第4 P沟道型MOSFETPM4；以及第5 P沟道型MOSFET PM5。在以下的说明中，将P沟道型MOSFET称为“PMOS晶体管”。
开关元件部3具有IGBT Q1及齐纳二极管Zd1而构成。在以下的说明中，有时将构成开关元件部3的齐纳二极管Zd1称为“元件部用齐纳二极管Zd1”。IGBT Q1具有输出与集电极电流成正比的感测电流Isense的感测端子。
控制电路用齐纳二极管Zd2的阴极与驱动电路11的输出端子G连接。控制电路用齐纳二极管Zd2的阳极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极与驱动电路11的输出端子G连接。第1肖特基势垒二极管Ds1的阴极与第2肖特基势垒二极管Ds2的阴极连接。第2肖特基势垒二极管Ds2的阳极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。
第1肖特基势垒二极管Ds1的阴极与第2肖特基势垒二极管Ds2的阴极之间的连接点分别与内部电源20、第1电阻R1的一端、施密特触发器电路21的输入端子、第1 PMOS晶体管PM1的源极、第2 PMOS晶体管PM2的源极、第3 PMOS晶体管PM3的源极、第4 PMOS晶体管PM4的源极、第5 PMOS晶体管PM5的源极连接。
第1电阻R1的一端与内部电源20连接。第1电阻R1的另一端与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。
施密特触发器电路21的输出端子与延迟计时器22的一端连接。延迟计时器22的另一端与第1 PMOS晶体管PM1的栅极连接。第1 PMOS晶体管PM1的漏极与第2 PMOS晶体管PM2的漏极及第4 PMOS晶体管PM4的漏极连接。
第1 PMOS晶体管PM1的漏极、第2 PMOS晶体管PM2的漏极以及第4 PMOS晶体管PM4的漏极的连接点与直流电流源23的一端连接。直流电流源23的另一端与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。
由第2 PMOS晶体管PM2及第3 PMOS晶体管PM3构成电流镜电路。第2 PMOS晶体管PM2及第3 PMOS晶体管PM3的栅极共通地连接，与第3 PMOS晶体管PM3的漏极连接。第3 PMOS晶体管PM3的漏极与V－I变换电路26的输出端子连接。
由第4 PMOS晶体管PM4及第5 PMOS晶体管PM5构成电流镜电路。第4 PMOS晶体管PM4及第5 PMOS晶体管PM5的栅极共通地连接，与第4 PMOS晶体管PM4的漏极连接。
第5 PMOS晶体管PM5的漏极与第2电阻R2的一端连接。第2电阻R2的另一端与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。第5 PMOS晶体管PM5的漏极和第2电阻R2的一端之间的连接点，与构成开关元件部3的元件部用齐纳二极管Zd1的阳极和IGBT Q1的栅极之间的连接点连接。
IGBT Q1的集电极与图1所示的点火用变压器4的一次侧线圈13的一端连接，还与元件部用齐纳二极管Zd1的阴极连接。元件部用齐纳二极管Zd1的阳极与IGBT Q1的栅极连接。
IGBT Q1的发射极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。IGBT Q1的感测端子与电流检测电阻Rs1的一端连接。电流检测电阻Rs1的另一端与IGBT Q1的发射极、以及功率半导体用接地8的接地端子GND连接。
在前述的图1中，示出电流检测电阻Rs1设置于IGBT Q1的发射极和功率半导体用接地8之间的情况。在图3中，为了容易理解，示出下述情况，即，使设置在IGBT Q1的发射极处的感测端子经由电流检测电阻Rs1而与功率半导体用接地8的接地端子GND连接，IGBT Q1的发射极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。
IGBT Q1的感测端子和电流检测电阻Rs1的一端之间的连接点与比较器25的非反转输入端子连接。比较器25的反转输入端子与基准电压源24的正极端子连接。基准电压源24的负极端子与基准电源电位GND连接。比较器25的输出端子与V－I变换电路26的输入端子连接。
在前提技术的控制电路12中，对于图1所示的功率半导体用接地8，由于直至与电池连接的电池GND为止的配线的影响，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，电位有可能由于电涌等的施加而下降至－60V左右。由此，有可能半导体装置1进行误动作，在IGBT Q1断开后，再次进行导通(ON)动作。
为了防止上述情况，在半导体装置1作为保护功能而搭载下述功能，即，防止不必要的点火动作，以在电涌等较短的脉冲信号下不进行动作。另外，在半导体装置1搭载其他保护功能，例如在为了避免烧毁破坏而在大于或等于预先确定的时间持续地施加导通信号时，将负载电流切断。
这些保护功能使半导体装置1的电路规模增大，是阻碍低成本化及小型化的主要原因。因此，在本发明的半导体装置中，采用如下所示的实施方式的结构。
图4是表示本发明的第1实施方式即半导体装置30的控制电路31及开关元件部3的结构的图。半导体装置30取代前述的图1所示的半导体装置1而设置并使用在点火装置10中。
本实施方式的半导体装置30除了取代图3所示的前提技术的控制电路12而具有图4所示的控制电路31以外，与图1所示的半导体装置1同样地构成。本实施方式的半导体装置30中的控制电路31除了具有外部电容器C1、以及取代图3所示的延迟计时器22而具有第1反相器电路INV1以外，具有与前提技术的控制电路12相同的结构。因此，对与控制电路12相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在本实施方式中，施密特触发器电路21的输入端子与第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极和驱动电路11的输出端子G之间的连接点连接。施密特触发器电路21的输入端子未与第1肖特基势垒二极管Ds1的阴极和第2肖特基势垒二极管Ds2的阴极之间的连接点连接。
施密特触发器电路21的输出端子与第1反相器电路INV1的输入端子连接。第1反相器电路INV1的输出端子与第1 PMOS晶体管PM1的栅极连接。
外部电容器C1设置于控制电路31的构成除了外部电容器C1以外的其余部分的半导体芯片的外部。外部电容器C1的一个电极与内部电源20连接。外部电容器C1的另一个电极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。
本实施方式中的控制电路31是利用了外部电容器C1的蓄积电荷的负逻辑(negative logic)型开关元件驱动电路。控制电路31由互补型金属氧化膜半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor；简称：CMOS)构成。因此，由于控制电路31的消耗电流较小，因此能够使外部电容器C1的电容较小。
控制电路31在从驱动电路11的输出端子G输出而输入的控制信号为高(Hi)电平时，向外部电容器C1进行充电。控制电路31在从驱动电路11的输出端子G输出而输入的控制信号为低(Low)电平时，利用蓄积在外部电容器C1中的电荷，对作为开关元件的IGBT Q1进行驱动。
在本实施方式中，在控制信号为低(Low)电平时，使第1肖特基势垒二极管Ds1与外部电容器C1连接，以使外部电容器C1的电荷不向作为输入侧的驱动电路11的输出端子G回流。
由于控制电路31利用蓄积在外部电容器C1中的电荷对IGBT Q1进行驱动，因此如果蓄积在外部电容器C1中的电荷耗尽，则必然将动作停止。因此，在本实施方式中的控制电路31中，能够容易地实现下述功能，即，在大于或等于某个恒定时间持续地施加了接通信号时，将负载电流Ic切断。
具体地说，在本实施方式中，在发生长时间连续地通电的异常连续通电时(以下有时称为“异常连续通电时”)，通过控制电路31的消耗电力，外部电容器C1进行放电。由于与外部电容器C1的放电相伴，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge逐渐下降，因此控制电路31能够缓慢地将负载电流即集电极电流Ic切断。
另外，在前述的图3所示的前提技术中的控制电路12中，需要下述保护电路，即，对异常连续通电进行检测，将负载电流即集电极电流Ic缓慢地切断。与其相对，在本实施方式的控制电路31中，如前所述，由于能够利用外部电容器C1的放电，缓慢地将负载电流Ic切断，因此不需要另外设置保护电路。
即，在本实施方式中的控制电路31中，能够容易地同时实现下述功能，即：计时器功能，其无需另外设置保护电路即可防止长时间连续地通电(以下有时称为“防止连续通电计时器功能”)；以及缓慢地将负载电流即集电极电流Ic切断的功能(以下有时称为“电流缓慢切断功能”)。因此，能够实现控制电路31的小型化及低成本化。
另外，在图3所示的前提技术中的控制电路12中，在从驱动电路11输出的控制信号是截止信号且IGBT Q1被截止时，存在电涌及噪声等的情况下，有可能由于配线电压降，功率半导体用接地8的接地端子GND处的电压下降至－60V左右，IGBT Q1再次进行导通动作。
与其相对，在本实施方式中的控制电路31中，由于设为负逻辑型，因此能够防止IGBT Q1再次进行导通动作。具体地说，在负逻辑型中，在IGBT Q1截止时，处于下述模式，即，从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高(Hi)电平，且向外部电容器C1进行充电。在该状态下，即使功率半导体用接地8的接地端子GND处的电压下降至－60V左右，控制电路31也不进行动作。因此，能够防止IGBT Q1再次进行导通动作。
另外，前述的前提技术中的控制电路12在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平的情况下，不能使第1～第5 PMOS晶体管PM1～PM5等PMOS晶体管、以及NMOS晶体管受到驱动。
与其相对，在本实施方式中的控制电路31中，即使在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平的情况下，由于电荷蓄积在外部电容器C1中，因此也能够向控制电路31供给电力。因此，能够对第1～第5 PMOS晶体管PM1～PM5等PMOS晶体管、以及NMOS晶体管进行驱动。
作为外部电容器C1，使用具有较高的介电常数的陶瓷电容器等。通过将外部电容器C1设置于控制电路31的构成除了外部电容器C1以外的其余部分的半导体芯片的外部，能够以较低的价格实现控制电路31。另外，能够对外部电容器C1的电容自由地进行设定。
图5是表示图4的控制电路31及开关元件部3的动作的时序图。在图5中，为了示出半导体装置30的动作，示出表示从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU(V)、从驱动电路11向控制电路31提供的控制信号Sd(V)、外部电容器C1的端子间电压VC1(V)、从控制电路31向IGBT Q1的栅极提供的驱动信号Vge(V)、从点火用变压器4向IGBT Q1流动的负载电流Ic(A)、IGBT Q1的集电极－发射极间电压Vce(V)、以及点火用电压V2(V)的变化的时序图。图5的横轴是时间T(sec)。
在时刻t11，从图1所示的ECU6施加用于将作为开关元件的IGBT Q1导通的导通(ON)信号作为电压信号VECU。具体地说，从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从低电平切换为高电平。
由此，在时刻t11，从驱动电路11向控制电路31提供的控制信号Sd的信号电平从高电平变为低电平。另外，在时刻t11，外部电容器C1开始放电，外部电容器C1的端子间电压VC1开始下降。另外，在时刻t11，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平从低电平变为高电平，IGBT Q1导通。
在时刻t11，如果IGBT Q1导通，则按照由作为负载的点火用变压器4的电感和配线电阻决定的时间常数，如图5所示那样负载电流Ic开始在IGBT Q1流动。负载电流Ic逐渐增加。
在希望使燃料点火的定时即点火定时Tig、例如时刻t12，从ECU6输出的控制信号，具体地说是从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平，从高电平切换为低电平，从驱动电路11向控制电路31施加用于将IGBT Q1截止的截止(OFF)信号作为控制信号Sd。即，控制信号Sd的信号电平从低电平变为高电平。
由此，在时刻t12，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平从高电平变为低电平，切断从点火用变压器4的1次侧线圈13流过的负载电流Ic。另外，在时刻t12，外部电容器C1开始充电，外部电容器C1的端子间电压VC1开始上升。
该负载电流Ic的切断引起点火用变压器4内的交链磁通的变化，在2次侧线圈14中引起依赖于匝数比的高电压。由此，在发动机气缸内的火花塞处发生放电。
之后，在时刻t13，与时刻t11同样地，从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从低电平切换为高电平，从驱动电路11向控制电路31提供的控制信号Sd的信号电平从高电平变为低电平。另外，在时刻t13，外部电容器C1开始放电，外部电容器C1的端子间电压VC1开始下降。另外，在时刻t13，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平从低电平变为高电平，IGBT Q1导通。
在时刻t13，如果IGBT Q1导通，则负载电流Ic开始在IGBT Q1流动。负载电流Ic逐渐增加。
为了抑制由过电流导致的绕组的熔断、抑制用于对点火用变压器4的磁阻(即，reluctance)进行调整的磁铁的消磁以及抑制铁心材料的磁饱和，控制电路31具有限流功能。限流功能是下述保护功能，即，不流过大于或等于预先确定的值的负载电流Ic。该预先确定的值是前述的“限流值”。在以下的说明中，以Ic0表示限流值。限流值例如是10A或14A等。
控制电路31以下述方式对IGBT Q1进行控制，即，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平从高电平开始下降，负载电流Ic进一步增加，在时刻t15，如果在IGBT Q1流动的负载电流Ic达到限流值Ic0，则使得流过的负载电流Ic不会大于或等于限流值Ic0。在下面的说明中，有时将上述控制称为“负反馈控制”。在进行该负反馈控制时，即，在从时刻t15至时刻t16为止的期间，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平变得低于高电平。
在进行限流的情况下，控制电路31利用比较器25，将感测电压Vsense与基准电压Vref进行比较并放大，利用V－I变换电路26，将从比较器25的输出端子输出的操作量变换为电流量If1。感测电压Vsense是由图4所示的感测电流Isense、和作为感测电阻的电流检测电阻Rs1而产生的电压。
由于得到的电流量If1，从第2 PMOS晶体管PM2的漏极产生漏极电流If2，向流过直流电流源23的电流I_base流入。由此，流过直流电流源23的电流I_base的量即电流生成量Ig2变动。直流电流源23是对IGBT Q1进行驱动的电流源。
由于负载电流即集电极电流Ic越增大，则该电流生成量Ig2越下降，由第2电阻R2产生的电压越下降，因此以对负载电流即集电极电流Ic进行抑制的方式起作用。以上述方式，实现负反馈控制。在这里，第2电阻R2的电阻值是几十kΩ数量级。在图5的例子中，利用蓄积在外部电容器C1中的电荷进行以上的动作。
外部电容器C1的充放电对应于与从ECU6输出的输出信号的高电平及低电平相呼应地从驱动电路11输出的输出信号而进行。例如，控制电路31在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时，向外部电容器C1进行充电，将电路动作停止，即，将IGBT Q1的栅极信号设为低电平而将IGBT Q1截止。另外，控制电路31在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，利用外部电容器C1的蓄积电荷而开始电路动作，即，将IGBT Q1的栅极信号设为高电平，使IGBT Q1导通。
之后，在作为点火定时Tig的时刻t16，从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从高电平切换为低电平，从驱动电路11向控制电路31施加用于将IGBT Q1截止的截止(OFF)信号作为控制信号Sd。即，控制信号Sd的信号电平从低电平变为高电平。由此，在时刻t16，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平变为低电平，从点火用变压器4的1次侧线圈13流过的负载电流Ic被切断。
之后，例如考虑在从时刻t17至时刻t21为止的期间T0内发生了异常连续通电的情况。首先，在时刻t17，与时刻t11、t13同样地，从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从低电平切换为高电平，从驱动电路11向控制电路31提供的控制信号Sd的信号电平从高电平变为低电平。另外，在时刻t17，外部电容器C1开始放电，外部电容器C1的端子间电压VC1开始下降。另外，在时刻t17，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平从低电平变为高电平，IGBT Q1导通。
在时刻t17，如果IGBT Q1导通，则负载电流Ic开始在IGBT Q1流动。负载电流Ic逐渐增加。在时刻t18，如果驱动信号Vge的信号电平从高电平开始下降，则负载电流Ic进一步增加。在时刻t19，如果负载电流Ic达到限流值Ic0，则IGBT Q1由控制电路31进行控制，以使得集电极－发射极间电压Vce增加。
如果限流值Ic0的负载电流Ic的通电持续较长时间，并变为异常连续通电，则由于控制电路31的消耗电力，外部电容器C1进行放电。与外部电容器C1的放电相伴，例如在时刻t20，IGBT Q1的栅极－发射极间电压即驱动信号Vge的信号电平开始下降。与此相伴，负载电流Ic开始下降，例如在时刻t21，负载电流Ic变为零。
在从时刻t17至时刻t21为止的期间T0内，外部电容器C1持续进行放电，外部电容器C1的端子间电压VC1逐渐下降。与此相伴，驱动信号Vge的信号电平也逐渐下降，例如在时刻t22，驱动信号Vge变为低电平。再然后，例如在时刻t23之前，外部电容器C1的放电完成，外部电容器C1的端子间电压VC1变为零。
如上所述，在外部电容器C1放电后的状态下，例如在时刻t23，从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从高电平切换为低电平。与此相伴，从驱动电路11向控制电路31施加用于将IGBT Q1截止的截止(OFF)信号作为控制信号Sd。即，控制信号Sd的信号电平从低电平变为高电平。由此，开始外部电容器C1的充电。
在外部电容器C1的充电完成后，恢复通常时的动作，进行与从时刻t11至时刻t12为止的期间、以及从时刻t13至时刻t16为止的期间相同的动作。
例如在时刻t24，如果从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从低电平切换为高电平，控制信号Sd的信号电平从高电平变为低电平，则外部电容器C1开始放电，驱动信号Vge的信号电平从低电平变为高电平，IGBT Q1导通。
接下来，例如在时刻t25，如果从ECU6向驱动电路11输入的电压信号VECU的信号电平从高电平切换为低电平，控制信号Sd的信号电平从低电平变为高电平，则驱动信号Vge的信号电平从高电平变为低电平，从点火用变压器4的1次侧线圈13流过的负载电流Ic被切断。
在时刻t25以后，重复地进行从时刻t11至时刻t12为止的期间、从时刻t13至时刻t16为止的期间、以及从时刻t24至时刻t25为止的期间那样的通常的动作。并且，在异常连续通电时，进行从时刻t11至时刻t21为止的期间T0那样的动作。
在异常连续通电时，例如在大于或等于100msec而小于或等于200msec左右连续地进行通电时，通过控制电路31的消耗电力，外部电容器C1进行放电。由于与外部电容器C1的放电相伴，IGBT Q1的栅极－发射极间电压Vge逐渐下降，因此能够缓慢地将负载电流即集电极电流Ic切断。
因此，在本实施方式中，不需要在前述的图3所示的前提技术的控制电路12中所需的、对异常通电进行检测并缓慢地将集电极电流Ic切断的保护电路。由此，由于能够容易地同时实现防止连续通电计时器功能和电流缓慢切断功能，因此能够实现包含控制电路31在内的集成电路2的小型化及低成本化。
另外，在前提技术的控制电路12中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平，且IGBT Q1的栅极信号为低电平时，由于配线电压降，功率半导体用接地8的接地端子GND的电位有可能变为负电位，作为开关元件的IGBT Q1再次接通。因此，前提技术的控制电路12具有用于防止作为开关元件的IGBT Q1再次导通的防止再导通电路。
例如，功率半导体用接地8的接地端子GND在由于从电池GND起的配线的引绕的影响而混入了电涌及噪声等的情况下，电位可能下降至－60V左右。在前提技术的控制电路12中，在IGBT Q1的栅极信号为截止时，由于从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平，因此如果在该状态下功率GND下降至－60V左右，则IGBT Q1会进行导通动作。
与其相对，在本实施方式的控制电路31中，在IGBT Q1的栅极信号为截止时，在功率GND的电位变为负电位后的情况下，仅进行向外部电容器C1的充电。因此，由于IGBT Q1未被驱动，因此能够防止IGBT Q1再次进行导通。
具体地说，在本实施方式的控制电路31中，在栅极信号为截止时，从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平。在该状态下，即使功率GND的电位下降至－60V左右，也仅是从驱动电路11输出的输出信号变为与更高的电位、即高电平，仍然是进行向外部电容器C1的充电的状态。因此，作为开关元件的IGBT Q1未被驱动。
根据以上所述可知，在本实施方式中，能够实现下述控制电路31，即，具有与前提技术的控制电路12等同的保护功能，而不具备防止再导通电路。因此，在本实施方式中，能够实现包含控制电路31在内的集成电路的小型化及低成本化。
＜第2实施方式＞
图6是表示本发明的第2实施方式即半导体装置35的控制电路36及开关元件部3的结构的图。半导体装置35取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置35除了如下所示的结构以外，具有与前述图4所示的第1实施方式的半导体装置30相同的结构。本实施方式的控制电路36的结构与第1实施方式的控制电路31的结构类似。因此，对与控制电路31相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在图4所示的第1实施方式的控制电路31中，为了对集电极电流Ic的切断速度进行调整，连接第1电阻R1。通过由该第1电阻R1及第2电阻R2决定的阻抗，使作为开关元件的IGBT Q1的栅极电容放电，决定切断速度。在该情况下，存在波动，并且除了集电极电流Ic的切断时以外，在第1电阻R1处始终产生消耗电流。
因此，在本实施方式中，设为下述结构，即，取代设置第1电阻R1，而是在IGBT Q1的栅极－发射极间设置第3电阻R3、第1 N沟道型MOSFET NM1及第2反相器电路INV2。在以下的说明中，将N沟道型MOSFET称为“NMOS晶体管”。
在本实施方式中，第1反相器电路INV1的输出端子与第2反相器电路INV2的输入端子及第1 PMOS晶体管PM1的栅极连接。第2反相器电路INV2的输出端子与第1 NMOS晶体管NM1的栅极连接。第1 NMOS晶体管NM1的漏极与第3电阻R3的另一端连接。第1 NMOS晶体管NM1的源极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。第3电阻R3的一端与第5 PMOS晶体管PM5的漏极、元件部用齐纳二极管Zd1的阳极以及IGBT Q1的栅极连接。
在本实施方式中，在集电极电流Ic的切断时，将第1 NMOS晶体管NM1导通。由此，通过由第2及第3电阻R2、R3决定的阻抗，决定集电极电流Ic的切断速度。
如上所述，在本实施方式中，将第3电阻R3作为放电电阻与IGBT Q1的栅极直接连接。由此，构成对来自作为开关元件的IGBT Q1的放电阻抗进行调整的放电阻抗调整电路。
如上所述，通过将第3电阻R3作为放电电阻与IGBT Q1的栅极直接连接，设置放电阻抗调整电路，从而能够抑制波动，对集电极电流Ic的切断速度进行控制。另外，在集电极电流Ic的切断时以外，通过将第1 NMOS晶体管NM1截止，能够避免在第3电阻R3处产生消耗电流。
＜第3实施方式＞
图7是表示本发明的第3实施方式即半导体装置40的控制电路41及开关元件部3的结构的图。半导体装置40取代前述的图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置40除了如下所示的结构以外，具有与前述的图6所示的第2实施方式的半导体装置35相同的结构。本实施方式的控制电路41的结构与第2实施方式的控制电路36的结构类似。因此，对与控制电路36相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在第1及第2实施方式的控制电路31、36中，在电池电压较低时，有可能由于作为防止电荷回流用肖特基势垒二极管的第1肖特基势垒二极管Ds1的正向电压降，外部电容器C1的充电电压下降，集电极电流Ic的切断能力降低。特别地，在低温时，由于肖特基势垒二极管Ds1的正向电压VF变高，因此集电极电流Ic的切断能力有可能显著地降低。
因此，在本实施方式的控制电路41中，使用第6 PMOS晶体管PM6和第3反相器电路INV3，将第1肖特基势垒二极管Ds1旁路绕过。第6 PMOS晶体管PM6的源极与第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极及施密特触发器电路21的输入端子连接。施密特触发器电路21的输出端子与第1反相器电路INV1的输入端子及第3反相器电路INV3的输入端子连接。第3反相器电路INV3的输出端子与第6PMOS晶体管PM6的栅极连接。第6 PMOS晶体管PM6的漏极与第1肖特基势垒二极管Ds1的阴极、内部电源20及外部电容器C1的一个电极连接。
如上所述，在本实施方式中，在作为防止电荷回流用肖特基势垒二极管的第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极和阴极之间，设置场效应型晶体管，具体地说，设置第6 PMOS晶体管PM6。如上所述，通过利用PMOS晶体管将第1肖特基势垒二极管Ds1旁路绕过，能够降低第1肖特基势垒二极管Ds1处的电压降。因此，能够大幅地改善集电极电流Ic的切断能力。
＜第4实施方式＞
图8是表示本发明的第4实施方式即半导体装置45的控制电路46及开关元件部3的结构的图。半导体装置45取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置45除了如下所示的结构以外，具有与前述图7所示的第3实施方式的半导体装置40相同的结构。本实施方式的控制电路46的结构与第3实施方式的控制电路41的结构类似。因此，对与控制电路41相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在第1～第3实施方式的控制电路31、36、41中，在从驱动电路11输出的输出信号从导通切换为截止时，外部电容器C1的电荷有可能经由第6 PMOS晶体管PM6而进行放电。
因此，在本实施方式中，在外部电容器C1和第6 PMOS晶体管PM6的漏极之间连接有第4电阻R4。由此，构成放电抑制电路，并具有时间常数，其中，该放电抑制电路在从驱动电路11输出的信号从高电平切换为低电平时，对蓄积在外部电容器C1中的电荷的放电进行抑制。
通过以上述方式构成，能够对直至第6 PMOS晶体管PM6截止为止的传输延迟部分的放电进行抑制。
＜第5实施方式＞
图9是表示本发明的第5实施方式即半导体装置50的控制电路51及开关元件部3的结构的图。半导体装置50取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置50除了如下所示的结构以外，具有与前述图8所示的第4实施方式的半导体装置45相同的结构。本实施方式的控制电路51的结构与第4实施方式的控制电路46的结构类似。因此，对与控制电路46相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的控制电路51在第4实施方式的控制电路46的结构的基础上，具有：第5电阻R5；第2 NMOS晶体管NM2；作为集成电路的电流检测电路52，其具有对流过作为开关元件的IGBT Q1的电流进行检测的功能。
第5电阻R5的一端与内部电源20连接。第5电阻R5的另一端与第2 NMOS晶体管NM2的漏极连接。第2 NMOS晶体管NM2的源极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。电流检测电路52的输入端子与电流检测电阻Rs1的一端连接。电流检测电路52的输出端子与第2NMOS晶体管NM2的栅极连接。
电流检测电路52在流过IGBT Q1的电流、即作为负载电流的集电极电流Ic变得大于预先确定的电流值的情况下，向第2 NMOS晶体管NM2的栅极输出1个脉冲的高电平信号。
在流过过电流的情况下，电流检测电阻Rs1处的电压降变大。因此，电流检测电路52通过对电流检测电阻Rs1处的电压降进行检测，判断是否为过电流。电流检测电路52在判断为过电流的情况下，通过如前所述地向第2 NMOS晶体管NM2的栅极输出1个脉冲的高电平信号，从而将第2 NMOS晶体管NM2导通。由此，流过由第5电阻R5决定的电流，控制电路51的消耗电流增加。由第2 NMOS晶体管NM2和第5电阻R5构成的电路相当于使控制电路51的消耗电流增加的电路。
例如由驱动电路11对该控制电路51的消耗电流进行监视，由此能够将表示产生有过电流的信息(以下有时称为“过电流信息”)从驱动电路11向作为控制用计算机的ECU6传输。由此，由于ECU6能够以使IGBT Q1截止的方式对集成电路2进行控制，因此能够避免因过电流导致的烧毁风险。因此，能够实现发动机系统整体的耐久性及可靠性的提高。
在本实施方式的控制电路51的结构中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时，即作为开关元件的IGBT Q1截止时，能够对过电流进行检测。
从电流检测电路52向第2 NMOS晶体管NM2输出的信号不限于1个脉冲的高电平信号，也可以是与电流水平相应地进行脉宽调制(Pulse Width Modulation；简称：PWM)而得到的信号。另外，也可以是利用除了脉宽调制以外的调制方式进行调制而得到的信号。不管使用由哪一种调制方式进行调制而得到的信号，均能够得到与使用1个脉冲的高电平信号的情况相同的效果。
＜第6实施方式＞
图10是表示本发明的第6实施方式即半导体装置55的控制电路56及开关元件部3的结构的图。半导体装置55取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置55除了如下所示的结构以外，具有与前述图8所示的第4实施方式的半导体装置45相同的结构。本实施方式的控制电路56的结构与第4实施方式的控制电路46的结构类似。因此，对与控制电路46相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的控制电路56在第4实施方式的控制电路46的结构的基础上，具有：第6电阻R6；第7 PMOS晶体管PM7；作为集成电路的电流检测电路52，其具有对流过作为开关元件的IGBT Q1的电流进行检测的功能。
第7 PMOS晶体管PM7的源极与驱动电路11的输出端子G、第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极、第6 PMOS晶体管PM6的源极及施密特触发器电路21的输入端子连接。第7 PMOS晶体管PM7的漏极与第6电阻R6的一端连接。第6电阻R6的另一端与内部电源20连接。电流检测电路52的输入端子与电流检测电阻Rs1的一端连接。电流检测电路52的输出端子与第7 PMOS晶体管PM7的栅极连接。
电流检测电路52在流过IGBT Q1的电流、即作为负载电流的集电极电流Ic变得大于预先确定的电流值的情况下，向第7 PMOS晶体管PM7输出1个脉冲的低电平信号。
电流检测电路52在判断为集电极电流Ic大于预先确定的电流值、即为过电流的情况下，通过如前所述地向第7 PMOS晶体管PM7输出1个脉冲的低电平信号，从而将第7 PMOS晶体管PM7导通。由此，能够利用外部电容器C1的电荷，使由第6电阻R6决定的电流向驱动电路11侧流动。
例如由驱动电路11对该电流进行监视，由此能够将过电流信息从驱动电路11向作为控制用计算机的ECU6传输。由此，由于ECU6能够以使IGBT Q1截止的方式对集成电路2进行控制，因此能够避免因过电流导致的烧毁风险。因此，能够实现发动机系统整体的耐久性及可靠性的提高。
在本实施方式的控制电路56的结构中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，即，在作为开关元件的IGBT Q1导通时，能够对过电流进行检测。
从电流检测电路52向第7 PMOS晶体管PM7输出的信号不限于1个脉冲的低电平信号，也可以是与电流水平相应地进行脉宽调制而得到的信号。另外，也可以是利用除了脉宽调制以外的调制方式进行调制而得到的信号。不管使用由哪一种调制方式进行调制而得到的信号，均能够得到与使用1个脉冲的低电平信号的情况相同的效果。
＜第7实施方式＞
图11是表示本发明的第7实施方式即半导体装置60的控制电路61及开关元件部3的结构的图。半导体装置60取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置60除了控制电路61的结构不同以外，具有与前述图9所示的第5实施方式的半导体装置50相同的结构。本实施方式的控制电路61的结构与第5实施方式的控制电路51的结构类似。因此，对与控制电路51相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的控制电路61在第5实施方式的控制电路51的结构的基础上，具有：第6电阻R6；第7 PMOS晶体管PM7；第1 AND电路AND1；以及第1 NAND电路NAND1。另外，控制电路61与第5实施方式的控制电路51同样地，具有作为集成电路的电流检测电路52，该电流检测电路52具有对流过作为开关元件的IGBT Q1的电流进行检测的功能。
第7 PMOS晶体管PM7的源极与驱动电路11的输出端子G、第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极、第6 PMOS晶体管PM6的源极及施密特触发器电路21的输入端子连接。第7 PMOS晶体管PM7的漏极与第6电阻R6的一端连接。第6电阻R6的另一端与内部电源20连接。电流检测电路52的输入端子与电流检测电阻Rs1的一端连接。
电流检测电路52的输出端子与第1 AND电路AND1的一个输入端子、以及第1 NAND电路NAND1的一个输入端子连接。第1 AND电路AND1的另一个输入端子与施密特触发器电路21的输出端子和第1反相器电路INV1的输入端子之间的连接点连接。第1 NAND电路NAND1的另一个输入端子与第1反相器电路INV1的输出端子连接。
第1 AND电路AND1的输出端子与第2 NMOS晶体管NM2的栅极连接。第1 NAND电路NAND1的输出端子与第7 PMOS晶体管PM7的栅极连接。
电流检测电路52在流过IGBT Q1的电流、即作为负载电流的集电极电流Ic变得大于预先确定的电流值的情况下，与从驱动电路11输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平相应地，将第2NMOS晶体管NM2及第7 PMOS晶体管PM7中的某一个导通。电流检测电路52向第2 NMOS晶体管NM2及第7 PMOS晶体管PM7中的、导通的那个晶体管提供1个脉冲的信号。
电流检测电路52在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时，在判断为过电流的情况下，将第2 NMOS晶体管NM2导通。电流检测电路52在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，在判断为过电流的情况下，将第7 PMOS晶体管PM7导通。由此，产生由第5或第6电阻R5、R6决定的电流。
例如由驱动电路11对该电流的变化进行监视，由此能够将过电流信息从驱动电路11向作为控制用计算机的ECU6传输。由此，不论从驱动电路11输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平，ECU6均能够以使IGBT Q1截止的方式对集成电路2进行控制。因此，能够避免烧毁风险。
如上所述，在本实施方式的控制电路61的结构中，不论从驱动电路11输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平，均能够对过电流进行检测。
从电流检测电路52向第2 NMOS晶体管NM2或第7 PMOS晶体管PM7输出的信号不限于1个脉冲的信号，也可以是与电流水平相应地进行脉宽调制而得到的信号。另外，也可以是利用除了脉宽调制以外的调制方式进行调制而得到的信号。不管使用由哪一种调制方式进行调制而得到的信号，均能够得到与使用1个脉冲的信号的情况相同的效果。
＜第8实施方式＞
图12是表示本发明的第8实施方式即半导体装置65的控制电路66及开关元件部3的结构的图。半导体装置65取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置65除了如下所示的结构以外，具有与前述图8所示的第4实施方式的半导体装置45相同的结构。本实施方式的控制电路66的结构与第4实施方式的控制电路46的结构类似。因此，对与控制电路46相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的控制电路66在第4实施方式的控制电路46的结构的基础上，具有：第5电阻R5；第2 NMOS晶体管NM2；以及作为集成电路的温度检测电路67，其具有通过温度检测用二极管D1而实现的热检测功能。
第5电阻R5的一端与内部电源20连接。第5电阻R5的另一端与第2 NMOS晶体管NM2的漏极连接。第2 NMOS晶体管NM2的源极与功率半导体用接地8的接地端子GND连接。温度检测电路67与第2 NMOS晶体管NM2的栅极连接。
在由温度检测用二极管D1检测到的温度变得高于预先确定的温度的情况下，即变为异常温度的情况下，温度检测电路67向第2NMOS晶体管NM2输出1个脉冲的高电平信号。
在变为了异常温度的情况下，温度检测用二极管D1的正向电压VF下降。温度检测电路67通过对温度检测用二极管D1的正向电压VF的下降进行检测，从而判断是否为异常温度。温度检测电路67在判断为异常温度的情况下，通过如前所述地向第2 NMOS晶体管NM2的栅极输出1个脉冲的高电平信号，从而将第2 NMOS晶体管NM2导通。由此，流过由第5电阻R5决定的电流，控制电路66的消耗电流增加。由第2 NMOS晶体管NM2和第5电阻R5构成的电路相当于使控制电路66的消耗电流增加的电路。
例如由驱动电路11对该控制电路66的消耗电流进行监视，由此能够将表示为异常温度的信息(以下有时称为“异常温度信息”)从驱动电路11向作为控制用计算机的ECU6传输。由此，由于ECU6能够以使IGBT Q1截止的方式对集成电路2进行控制，因此能够避免因异常温度导致的烧毁风险。
在本实施方式的控制电路66的结构中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时，即，在作为开关元件的IGBT Q1截止时，能够对异常温度进行检测。
从温度检测电路67向第2 NMOS晶体管NM2输出的信号不限于1个脉冲的高电平信号，也可以是与电流水平相应地进行脉宽调制而得到的信号。另外，也可以是利用除了脉宽调制以外的调制方式进行调制而得到的信号。不论使用由哪一种调制方式进行调制而得到的信号，均能够得到与使用1个脉冲的高电平信号的情况相同的效果。
＜第9实施方式＞
图13是表示本发明的第9实施方式即半导体装置70的控制电路71及开关元件部3的结构的图。半导体装置70取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置70除了如下所示的结构以外，具有与前述图8所示的第4实施方式的半导体装置45相同的结构。本实施方式的控制电路71的结构与第4实施方式的控制电路46的结构类似。因此，对与控制电路46相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的控制电路71在第4实施方式的控制电路46的结构的基础上，具有：第6电阻R6；第7 PMOS晶体管PM7；以及作为集成电路的温度检测电路67，其具有通过温度检测用二极管D1而实现的热检测功能。
第7 PMOS晶体管PM7的源极与驱动电路11的输出端子G、第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极、第6 PMOS晶体管PM6的源极及施密特触发器电路21的输入端子连接。第7 PMOS晶体管PM7的漏极与第6电阻R6的一端连接。第6电阻R6的另一端与内部电源20连接。温度检测电路67与第7 PMOS晶体管PM7的栅极连接。
温度检测电路67是与图12所示的第8实施方式的温度检测电路67相同的结构。在由温度检测用二极管D1检测到的温度变得高于预先确定的温度的情况下，温度检测电路67判断为变为了异常温度，向第7 PMOS晶体管PM7输出1个脉冲的低电平信号。
温度检测电路67在判断为异常温度的情况下，通过如前所述地向第7 PMOS晶体管PM7输出1个脉冲的低电平信号，从而将第7PMOS晶体管PM7导通。由此，能够利用外部电容器C1的电荷，使由第6电阻R6决定的电流向驱动电路11侧流动。
例如由驱动电路11对该电流进行监视，由此能够将异常温度信息从驱动电路11向作为控制用计算机的ECU6传输。由此，由于ECU6能够以使IGBT Q1截止的方式对集成电路2进行控制，因此能够避免因异常温度导致的烧毁风险。
在本实施方式的控制电路71的结构中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，即，在作为开关元件的IGBT Q1处于导通时，能够对异常温度进行检测。
从温度检测电路67向第7 PMOS晶体管PM7输出的信号不限于1个脉冲的低电平信号，也可以是与电流水平相应地进行脉宽调制而得到的信号。另外，也可以是利用除了脉宽调制以外的调制方式进行调制而得到的信号。不管使用由哪一种调制方式进行调制而得到的信号，均能够得到与使用1个脉冲的低电平信号的情况相同的效果。
＜第10实施方式＞
图14是表示本发明的第10实施方式即半导体装置75的控制电路76及开关元件部3的结构的图。半导体装置75取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置75除了控制电路76的结构不同以外，具有与前述图12所示的第8实施方式的半导体装置65相同的结构。本实施方式的控制电路76的结构与第8实施方式的控制电路66的结构类似。因此，对与控制电路66相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的控制电路76在第8实施方式的控制电路66的结构的基础上，具有：第6电阻R6；第7 PMOS晶体管PM7；第1 AND电路AND1；以及第1 NAND电路NAND1。另外，控制电路76与第8实施方式的控制电路66同样地，具有作为集成电路的温度检测电路67，该温度检测电路67具有通过温度检测用二极管D1而实现的热检测功能。
第7 PMOS晶体管PM7的源极与驱动电路11的输出端子G、第1肖特基势垒二极管Ds1的阳极、第6 PMOS晶体管PM6的源极及施密特触发器电路21的输入端子连接。第7 PMOS晶体管PM7的漏极与第6电阻R6的一端连接。第6电阻R6的另一端与内部电源20连接。
温度检测电路67与第1 AND电路AND1的一个输入端子、以及第1 NAND电路NAND1的一个输入端子连接。第1 AND电路AND1的另一个输入端子与施密特触发器电路21的输出端子和第1反相器电路INV1的输入端子之间的连接点连接。第1 NAND电路NAND1的另一个输入端子与第1反相器电路INV1的输出端子连接。
第1 AND电路AND1的输出端子与第2 NMOS晶体管NM2的栅极连接。第1 NAND电路NAND1的输出端子与第7 PMOS晶体管PM7的栅极连接。
温度检测电路67是与图12所示的第8实施方式的温度检测电路67相同的结构。温度检测电路67在由温度检测用二极管D1检测到的温度变得高于预先确定的温度的情况下，判断为变为了异常温度。温度检测电路67与从驱动电路11输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平相应地，将第2 NMOS晶体管NM2及第7 PMOS晶体管PM7中的某一个导通。温度检测电路67向导通的那个晶体管提供1个脉冲的信号。
温度检测电路67在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时，在判断为异常温度的情况下，将第2 NMOS晶体管NM2导通。温度检测电路67在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，在判断为异常温度的情况下，将第7 PMOS晶体管PM7导通。由此，产生由第5或第6电阻R5、R6决定的电流。
例如由驱动电路11对该电流变化进行监视，由此能够将异常温度信息从驱动电路11向作为控制用计算机的ECU6传输。由此，由于ECU6能够以使IGBT Q1截止的方式对集成电路2进行控制，因此能够避免因异常温度导致的烧毁风险。
如上所述，在本实施方式的控制电路76的结构中，不论从驱动电路11输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平，均能够对异常温度进行检测。
从温度检测电路67向第2 NMOS晶体管NM2或第7 PMOS晶体管PM7输出的信号不限于1个脉冲的信号，也可以是与电流水平相应地进行脉宽调制而得到的信号。另外，也可以是利用除了脉宽调制以外的调制方式进行调制而得到的信号。不管使用由哪一种调制方式进行调制而得到的信号，均能够得到与使用1个脉冲的信号的情况相同的效果。
＜第11实施方式＞
图15是表示本发明的第11实施方式即半导体装置80的控制电路81及开关元件部3的结构的图。半导体装置80取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置80除了如下所示的结构以外，具有与前述图9所示的第5实施方式的半导体装置50相同的结构。本实施方式的控制电路81的结构与第5实施方式的控制电路51的结构类似。因此，对与控制电路51相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在前述第5及第8实施方式的控制电路51、66中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时，对控制电路51、66的消耗电流进行监视，由此能够对过电流或异常温度进行检测。但是，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，有可能无法对过电流或异常温度进行检测。
另外，假定在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时检测到了过电流或异常温度的情况下，由于使第2 NMOS晶体管NM2导通，因此外部电容器C1的电荷有可能经由第5电阻R5进行放电。
因此，在本实施方式的控制电路81中，在第5电阻R5和内部电源20之间设置第8PMOS晶体管PM8。第8 PMOS晶体管PM8的源极与内部电源20连接。第8 PMOS晶体管PM8的漏极与第5电阻R5的一端连接。第8 PMOS晶体管PM8的栅极与第6 PMOS晶体管PM6的栅极及第3反相器电路INV3的输出端子连接。
控制电路81在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，将该第8PMOS晶体管PM8截止。由此，由于能够避免外部电容器C1的不必要的放电，因此能够延长可由控制电路81对IGBT Q1进行驱动的时间。
如上所述，根据本实施方式，由于控制电路81在第5电阻R5和内部电源20之间具有第8 PMOS晶体管PM8，因此通过将该第8PMOS晶体管PM8截止，能够避免外部电容器C1的不必要的放电。因此，能够延长可由控制电路81对IGBT Q1进行驱动的时间。
＜第11实施方式的变形例＞
图16是表示本发明的第11实施方式的变形例即半导体装置85的控制电路86及开关元件部3的结构的图。半导体装置85取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。
本变形例的半导体装置85除了取代第11实施方式的半导体装置80的电流检测电路52而具有温度检测电路67以外，具有与第11实施方式的半导体装置80相同的结构。温度检测电路67具有与图12所示的第8实施方式的温度检测电路67相同的结构。本变形例的控制电路86的结构与第8实施方式的控制电路66的结构类似。因此，对与控制电路66相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在本变形例的控制电路86中，与第11实施方式同样地，在第5电阻R5和内部电源20之间连接第8 PMOS晶体管PM8。由此，能够得到与第11实施方式相同的效果。具体地说，由于能够避免外部电容器C1的不必要的放电，因此能够延长可由控制电路86对IGBT Q1进行驱动的时间。
＜第12实施方式＞
图17是表示本发明的第12实施方式即半导体装置90的控制电路91及开关元件部3的结构的图。半导体装置90取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。本实施方式的半导体装置90除了如下所示的结构以外，具有与前述图9所示的第5实施方式的半导体装置50相同的结构。本实施方式的控制电路91的结构与第5实施方式的控制电路51的结构类似。因此，对与控制电路51相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。在本实施方式中，由第2 NMOS晶体管NM2和第5电阻R5构成的电路相当于使控制电路91的消耗电流增加的电路。
在前述第5及第8实施方式的控制电路51、66中，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时检测到过电流或异常温度的情况下，将第2 NMOS晶体管NM2导通，外部电容器C1的电荷有可能会进行放电。
因此，在本实施方式的控制电路91中，将第5电阻R5经由第3肖特基势垒二极管Ds3而与驱动电路11的输出端子G连接。具体地说，第3肖特基势垒二极管Ds3的阳极与驱动电路11的输出端子G连接。第3肖特基势垒二极管Ds3的阴极与第5电阻R5的一端连接。
如上所述，在本实施方式中，使控制电路91的消耗电流增加的电路即由第2 NMOS晶体管NM2和第5电阻R5构成的电路，经由第3肖特基势垒二极管Ds3与驱动电路11连接。由此，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，能够避免外部电容器C1不必要地进行放电。因此，能够延长可由控制电路91对IGBT Q1进行驱动的时间。
另外，在本实施方式的控制电路91中，不仅能够在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时对过电流进行检测，而且在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，也能够对过电流进行检测。
由于从驱动电路11输出的输出信号的低电平为功率半导体用接地8的接地端子GND的电位即0V，因此在检测到过电流时，即使将第2 NMOS晶体管NM2导通，也不流过电流。
但是，通过将该低电平设定于不超过控制电路91的阈值的范围内，从而能够在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平的同时，在检测到过电流时，使由第5电阻R5决定的电流流过。通过由驱动电路11对该电流进行监视，从而能够对过电流进行检测。
前述的不超过控制电路91的阈值的范围例如是大于或等于几百mV而小于或等于1V程度，能够在作为开关元件的IGBT Q1不进行驱动的范围内设定。
＜第12实施方式的变形例＞
图18是表示本发明的第12实施方式的变形例即半导体装置95的控制电路96及开关元件部3的结构的图。半导体装置95取代前述图1所示的半导体装置1而设置在点火装置10中，并进行使用。
本变形例的半导体装置95在取代图17所示的第12实施方式的半导体装置90的电流检测电路52而具有温度检测电路67以外，具有与第12实施方式的半导体装置90相同的结构。温度检测电路67是与图12所示的第8实施方式的温度检测电路67相同的结构。本变形例的控制电路96的结构与第8实施方式的控制电路66的结构类似。因此，对与控制电路66相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在本变形例的控制电路96中，与第12实施方式同样地，将第5电阻R5经由第3肖特基势垒二极管Ds3而与驱动电路11的输出端子G连接。由此，能够得到与第12实施方式相同的效果。具体地说，在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，能够避免外部电容器C1不必要地进行放电，因此能够延长可由控制电路96对IGBT Q1进行驱动的时间。
另外，在本变形例的控制电路96中，不仅能够在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为高电平时对异常温度进行检测，而且在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平时，也能够对异常温度进行检测。
由于从驱动电路11输出的输出信号的低电平是功率半导体用接地8的接地端子GND的电位即0V，因此在检测到了异常温度时即使将第2 NMOS晶体管NM2导通，也不流过电流。
但是，通过将该低电平设定于不超过控制电路96的阈值的范围内，从而能够在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平的同时，在检测到了异常温度时使由第5电阻R5决定的电流流过。通过由驱动电路11对该电流进行监视，能够对异常温度进行检测。
前述的不超过控制电路96的阈值的范围例如是大于或等于几百mV而小于或等于1V程度，能够在作为开关元件的IGBT Q1不进行驱动的范围内设定。
＜第13实施方式＞
图19是表示本发明的前提技术即半导体装置1的驱动电路11的结构的图。如前述图1所示，驱动电路11与控制电路12及电流检测电阻Rs1一起构成集成电路2。
驱动电路11具有下述部件而构成，即：第1 NPN晶体管N－Tr1；第1 PNP晶体管P－Tr1；第1基极电阻Rb1；第2基极电阻Rb2；第11电阻R11；第12电阻R12；以及输出电阻Ro。
第1基极电阻Rb1的一端与驱动电路11的输入端子连接。向输入端子输入来自ECU6的电压信号VECU。第1基极电阻Rb1的另一端与第11电阻R11的一端、以及第1 NPN晶体管N－Tr1的基极连接。第11电阻R11的另一端接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第1 NPN晶体管N－Tr1的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
从ECU6向第12电阻R12的一端及第1 PNP晶体管P－Tr1的发射极输入高(Hi)电平的信号。第12电阻R12的一端与第1 PNP晶体管P－Tr1的发射极连接。第12电阻R12的另一端与第1 NPN晶体管N－Tr1的集电极、以及第2基极电阻Rb2的一端连接。
第2基极电阻Rb2的另一端与第1 PNP晶体管P－Tr1的基极连接。第1 PNP晶体管P－Tr1的集电极与输出电阻Ro的一端连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路11的输出端子Vout连接。
图20是表示本发明的第13实施方式的驱动电路100的结构的图。本实施方式的驱动电路100除了后述结构以外，具有与前述图19所示的前提技术的驱动电路11相同的结构。
驱动电路100具有下述部件而构成，即：电压检测电路101；第2 PNP晶体管P－Tr2；第3 PNP晶体管P－Tr3；第2 NPN晶体管N－Tr2；检测电阻Rd1；第3基极电阻Rb3；以及输出电阻Ro。电压检测电路101具有第13电阻R13、第14电阻R14、第15电阻R15、第16电阻R16以及比较器102。
第13电阻R13的一端与比较器102的输出端子连接。第13电阻R13的另一端与比较器102的反转输入端子及第14电阻R14的一端连接。比较器102的非反转输入端子与第15电阻R15的一端、以及第16电阻R16的一端连接。第16电阻R16的另一端接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
检测电阻Rd1的一端与第15电阻R15的另一端及第2 PNP晶体管P－Tr2的集电极连接。检测电阻Rd1的另一端与第14电阻R14的另一端、以及接地具体地说前述图1所示的控制用接地7连接。
第2 PNP晶体管P－Tr2的发射极与第3 PNP晶体管P－Tr3的发射极连接。第2 PNP晶体管P－Tr2及第3 PNP晶体管P－Tr3的基极共通地连接，与第3 PNP晶体管P－Tr3的集电极连接。从ECU6向第2 PNP晶体管P－Tr2及第3 PNP晶体管P－Tr3的发射极输入高(Hi)电平的信号。
第3基极电阻Rb3的一端与驱动电路100的输入端子连接。向驱动电路100的输入端子输入来自ECU6的电压信号VECU。第3基极电阻Rb3的另一端与第2 NPN晶体管N－Tr2的基极连接。第2NPN晶体管N－Tr2的集电极与第3 PNP晶体管P－Tr3的集电极连接。第2 NPN晶体管N－Tr2的发射极与输出电阻Ro的一端连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路100的输出端子Vout连接。
在前述图19所示的前提技术的驱动电路11中，与从作为控制用计算机的ECU6输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平相呼应地，作为从驱动电路11输出的输出信号，仅输出信号电平为高电平或低电平的信号。
与此相对，由于本实施方式的驱动电路100具有电压检测电路101，因此不仅具有与前提技术的驱动电路11相同的功能，而且在从驱动电路100输出的输出信号的信号电平为高电平时，还能够将控制电路的消耗电流作为电压信息而进行检测。
因此，在产生了过电流或异常温度时，在控制电路侧使电路的消耗电流变化，由驱动电路100对该电流进行监视，由此能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
具体地说，在从驱动电路100输出的输出信号的信号电平为高电平时，向第3 PNP晶体管P－Tr3流动的电流与向第2 PNP晶体管P－Tr2流动的电流大致相等。因此，电压检测电路101能够利用检测电阻Rd1，将在第2 PNP晶体管P－Tr2流动的电流变换为电压值并进行检测。
本实施方式的驱动电路100例如是与前述第5、第8、第11实施方式、第11实施方式的变形例、第12实施方式或第12实施方式的变形例的半导体装置50、65、80、85、90、95相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路100用于前述第5、第8、第11实施方式、第11实施方式的变形例、第12实施方式或第12实施方式的变形例的半导体装置50、65、80、85、90、95，能够得到如下效果。如前所述，在产生了过电流或异常温度时，通过由驱动电路100对控制电路的消耗电流的变化进行监视，能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
＜第14实施方式＞
图21是表示本发明的第14实施方式的驱动电路105的结构的图。本实施方式的驱动电路105除了后述结构以外，具有与前述图19所示的前提技术的驱动电路11相同的结构。
驱动电路105具有下述部件而构成，即：电压检测电路106；第1 NPN晶体管N－Tr1；第3 NPN晶体管N－Tr3；第4 NPN晶体管N－Tr4；第1 PNP晶体管P－Tr1；第4 PNP晶体管P－Tr4；第1基极电阻Rb1；第2基极电阻Rb2；第4基极电阻Rb4；第2检测电阻Rd2；第12电阻R12；以及输出电阻Ro。电压检测电路106具有第17电阻R17、第18电阻R18、第19电阻R19、第20电阻R20及比较器107。
第17电阻R17的一端与比较器107的输出端子连接。第17电阻R17的另一端与比较器107的反转输入端子及第18电阻R18的一端连接。比较器107的非反转输入端子与第19电阻R19的一端、以及第20电阻R20的一端连接。第20电阻R20的另一端接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
第18电阻R18的另一端与第2检测电阻Rd2的另一端、以及第3 NPN晶体管N－Tr3的集电极连接。第19电阻R19的另一端与第2检测电阻Rd2的一端、第12电阻R12的一端、以及第1 PNP晶体管P－Tr1的发射极连接。
第3 NPN晶体管N－Tr3的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第3 NPN晶体管N－Tr3及第4 NPN晶体管N－Tr4的基极共通地连接，与第4 NPN晶体管N－Tr4的集电极连接。第4 NPN晶体管N－Tr4的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
在本实施方式中，驱动电路105的输入端子与第1基极电阻Rb1的一端、以及第4基极电阻Rb4的一端连接。向驱动电路105的输入端子输入来自ECU6的电压信号VECU。第4基极电阻Rb4的另一端与第4 PNP晶体管P－Tr4的基极连接。第1基极电阻Rb1的另一端与第1NPN晶体管N－Tr1的基极连接。
第1 NPN晶体管N－Tr1的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第1 NPN晶体管N－Tr1的集电极与第12电阻R12的另一端以及第2基极电阻Rb2的一端连接。第2基极电阻Rb2的另一端与第1 PNP晶体管P－Tr1的基极连接。
第1 PNP晶体管P－Tr1的集电极与输出电阻Ro的一端、以及第4 PNP晶体管P－Tr4的发射极连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路105的输出端子Vout连接。第4 PNP晶体管P－Tr4的集电极与第4 NPN晶体管N－Tr4的集电极连接。从ECU6向第12电阻R12、第2检测电阻Rd2以及第1 PNP晶体管P－Tr1的发射极输入高(Hi)电平的信号。
本实施方式的驱动电路105不仅具有与前述图19所示的前提技术的驱动电路11相同的功能，而且在从驱动电路105输出的输出信号的信号电平为低电平时，能够将从控制电路向驱动电路105侧流入的电流作为电压信息而进行检测。
因此，在产生了过电流或异常温度时，在控制电路侧利用外部电容器C1的电荷使电流向驱动电路105流动，由驱动电路105对该电流进行监视，由此能够将过电流信息或异常温度信息从驱动电路105向作为控制用计算机的ECU6传输。
具体地说，在从驱动电路105输出的输出信号的信号电平为低电平时，向第4 NPN晶体管N－Tr4流动的电流与向第3 NPN晶体管N－Tr3流动的电流大致相等。因此，电压检测电路106利用第2检测电阻Rd2，将在第4 NPN晶体管N－Tr4流动的电流变换为电压值并进行检测。
本实施方式的驱动电路105例如是与前述第6或第9实施方式的半导体装置55、70相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路105用于前述第6或第9实施方式的半导体装置55、70，从而如前所述，在产生了过电流或异常温度时，利用驱动电路105对控制电路的消耗电流的变化进行监视，能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
＜第15实施方式＞
图22是表示本发明的第15实施方式的驱动电路110的结构的图。本实施方式的驱动电路110是对前述图20所示的第13实施方式的驱动电路100和图21所示的第14实施方式的驱动电路105进行组合而得到的结构，具有与第13及第14实施方式的驱动电路100、105相同的结构。
在本实施方式中，驱动电路110具有下述部件而构成，即：第1电压检测电路101；第2电压检测电路106；第2 PNP晶体管P－Tr2；第3 PNP晶体管P－Tr3；第4 PNP晶体管P－Tr4；第2 NPN晶体管N－Tr2；第3 NPN晶体管N－Tr3；第4 NPN晶体管N－Tr4；第3基极电阻Rb3；第4基极电阻Rb4；第1检测电阻Rd1；第2检测电阻Rd2；以及输出电阻Ro。第1电压检测电路101是与图20所示的第13实施方式的电压检测电路101相同的结构。第2电压检测电路106是与图21所示的第14实施方式的电压检测电路106相同的结构。
第1电压检测电路101的第14电阻R14的另一端与第1检测电阻Rd1的另一端连接。第1检测电阻Rd1的另一端接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第1电压检测电路101的第15电阻R15的另一端与第1检测电阻Rd1的一端、以及第2 PNP晶体管P－Tr2的集电极连接。
第2 PNP晶体管P－Tr2的发射极与第2检测电阻Rd2的一端及第3 PNP晶体管P－Tr3的发射极连接。第2 PNP晶体管P－Tr2及第3 PNP晶体管P－Tr3的基极共通地连接，与第3 PNP晶体管P－Tr3的集电极连接。
驱动电路110的输入端子与第3基极电阻Rb3的一端及第4基极电阻Rb4的一端连接。向驱动电路110的输入端子输入来自ECU6的电压信号VECU。第3基极电阻Rb3的另一端与第2 NPN晶体管N－Tr2的基极连接。
第2 NPN晶体管N－Tr2的集电极与第3 PNP晶体管P－Tr3的集电极连接。第2 NPN晶体管N－Tr2的发射极与输出电阻Ro的一端及第4 PNP晶体管P－Tr4的发射极连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路110的输出端子Vout连接。第4基极电阻Rb4的另一端与第4 PNP晶体管P－Tr4的基极连接。
第2电压检测电路106的第18电阻R18的另一端与第2检测电阻Rd2的另一端、以及第3 NPN晶体管N－Tr3的集电极连接。第2电压检测电路106的第19电阻R19的另一端与第2检测电阻Rd2的一端、以及第2 PNP晶体管P－Tr2的发射极连接。
第3 NPN晶体管N－Tr3的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第3 NPN晶体管N－Tr3及第4 NPN晶体管N－Tr4的基极共通地连接，与第4 NPN晶体管N－Tr4的集电极连接。第4 NPN晶体管N－Tr4的集电极与第4 PNP晶体管P－Tr4的集电极连接。
第4 NPN晶体管N－Tr4的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。从ECU6向第2检测电阻Rd2、第2 PNP晶体管P－Tr2的发射极以及第3 PNP晶体管P－Tr3的发射极输入高(Hi)电平的信号。
在第13及第14实施方式的驱动电路100、105中，能够仅在从驱动电路100、105输出的输出信号的信号电平为高电平及低电平中的某一个的情况下，对电流进行监视。
与此相对，在本实施方式的驱动电路110中，由于具有第1及第2电压检测电路101、106，因此不论从驱动电路110输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平，均能够对过电流或异常温度发生时的电流变化进行监视。因此，不论从驱动电路110输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平，均能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
具体地说，在从驱动电路110输出的输出信号的信号电平为高电平时，向第3 PNP晶体管P－Tr3流动的电流与向第2 PNP晶体管P－Tr2流动的电流大致相等。因此，驱动电路110利用第1检测电阻Rd1，将在第2 PNP晶体管P－Tr2流动的电流变换为电压值并进行检测。
另外，在从驱动电路110输出的输出信号的信号电平为低电平时，第4 NPN晶体管N－Tr4中流动的电流与第3 NPN晶体管N－Tr3中流动的电流大致相等。因此，驱动电路110利用第2检测电阻Rd2，将在第3 NPN晶体管N－Tr3流动的电流变换为电压值并进行检测。
本实施方式的驱动电路110例如是与前述第7或第10实施方式的半导体装置60、75相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路110用于前述第7或第10实施方式的半导体装置60、75，从而如前所述，不论驱动电路110的输出信号是高电平还是低电平，均能够由驱动电路110对过电流或异常温度发生时的电流变化进行监视，将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
＜第16实施方式＞
图23是表示本发明的第16实施方式的驱动电路115的结构的图。本实施方式的驱动电路115的结构与前述图22所示的第15实施方式的驱动电路110的结构类似。因此，对与驱动电路110相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
在本实施方式中，驱动电路115具有下述部件而构成，即：电压检测电路101；第2PNP晶体管P－Tr2；第3 PNP晶体管P－Tr3；第4 PNP晶体管P－Tr4；第5 PNP晶体管P－Tr5；第2 NPN晶体管N－Tr2；第3 NPN晶体管N－Tr3；第4 NPN晶体管N－Tr4；第5 NPN晶体管N－Tr5；第3基极电阻Rb3；第4基极电阻Rb4；第5基极电阻Rb5；第6基极电阻Rb6；第1检测电阻Rd1；以及输出电阻Ro。本实施方式的电压检测电路101是与图20所示的第13实施方式的电压检测电路101相同的结构。
在本实施方式中，驱动电路115的输入端子与第3基极电阻Rb3的一端、第4基极电阻Rb4的一端、第5基极电阻Rb5的一端、以及第6基极电阻Rb6的一端连接。向驱动电路115的输入端子输入来自ECU6的电压信号VECU。
从ECU6输入的高(Hi)电平的信号向第5 PNP晶体管P－Tr5的发射极、第2 PNP晶体管P－Tr2的发射极、以及第3 PNP晶体管P－Tr3的发射极输入。
第5基极电阻Rb5的另一端与第5 PNP晶体管P－Tr5的基极连接。第5 PNP晶体管P－Tr5的集电极与第2 PNP晶体管P－Tr2的集电极、以及第1检测电阻Rd1的一端连接。
第6基极电阻Rb6的另一端与第5 NPN晶体管N－Tr5的基极连接。第5 NPN晶体管N－Tr5的集电极与第3 NPN晶体管N－Tr3的集电极、以及第1检测电阻Rd1的另一端连接。第5 NPN晶体管N－Tr5的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
在前述图22所示的第15实施方式的驱动电路110中，由于需要2个检测电阻Rd1、Rd2、和2个电压检测电路101、106，因此电路有可能会大型化。
为了防止电路的大型化，在本实施方式的驱动电路115中，追加有第5 PNP晶体管P－Tr5和第5 NPN晶体管N－Tr5。由此，由于能够将检测电阻及电压检测电路合二为一，因此能够实现电路的小型化。另外，能够实现电路的低成本化。
＜第17实施方式＞
图24是表示本发明的第17实施方式的驱动电路120的结构的图。本实施方式的驱动电路120的结构与前述图20所示的第13实施方式的驱动电路100的结构类似。因此，对与驱动电路100相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的驱动电路120在构成第13实施方式的驱动电路100的电压检测电路101、第2 PNP晶体管P－Tr2、第3 PNP晶体管P－Tr3、第2 NPN晶体管N－Tr2、检测电阻Rd1、第3基极电阻Rb3以及输出电阻Ro的基础上，具有第6 NPN晶体管N－Tr6、第7基极电阻Rb7、第21电阻R21以及第22电阻R22而构成。电压检测电路101是与图20的电压检测电路101相同的结构。
在本实施方式中，第3基极电阻Rb3的一端与第21电阻R21的另一端、以及第22电阻R22的一端连接。从ECU6输入的高(Hi)电平的信号向第21电阻R21的一端、第2 PNP晶体管P－Tr2的发射极、以及第3 PNP晶体管P－Tr3的发射极输入。
第22电阻R22的另一端与第6 NPN晶体管N－Tr6的集电极连接。第6 NPN晶体管N－Tr6的发射极接地，具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第6 NPN晶体管N－Tr6的基极与第7基极电阻Rb7的另一端连接。第7基极电阻Rb7的一端与驱动电路120的输入端子连接。向驱动电路120的输入端子输入来自ECU6的电压信号VECU。
在前述图22、图23所示的第15及第16实施方式的驱动电路110、115中，在从驱动电路110、115输出的输出信号的信号电平为高电平时，对向控制电路侧流动的电流、即控制电路的消耗电流进行监视。在从驱动电路110、115输出的输出信号的信号电平为低电平时，对向驱动电路110、115侧流入的电流进行监视。由此，能够对过电流或异常温度进行检测。
与此相对，在本实施方式的驱动电路120中，在从驱动电路120输出的输出信号的信号电平为高电平时、以及为低电平时中的任一情况下，电流均向控制电路侧流动。
在这里，问题在于从驱动电路120输出的输出信号的信号电平为低电平时。例如，在前述图22、图23所示的第15及第16实施方式的驱动电路110、115中，由于输出信号的低电平为接地电位即0V，因此电流不向控制电路侧流动。
因此，在本实施方式中，通过第21电阻R21和第22电阻R22的分压，将从驱动电路120输出的输出信号的低电平设定为不超过电路的阈值的范围，例如大于或等于几百mV而小于或等于1V程度。由此，即使在从驱动电路120输出的输出信号的信号电平为低电平时，也能够使电流向控制电路侧流动。
如上所述，在本实施方式中，驱动电路120通过第21电阻R21和第22电阻R22的分压，对从ECU6提供的控制信号进行限制，并作为成为控制信号Sd的输出信号，向控制电路输出。并且，控制信号Sd的低电平设定为除了0V以外的预先确定的值。由此，即使在控制信号Sd的信号电平为低电平时，也能够使电流向控制电路侧流动。
因此，在本实施方式的驱动电路120中，与第15及第16实施方式的驱动电路110、115相比，能够削减晶体管的个数，因此能够实现小型化。另外，在本实施方式中，在从驱动电路120输出的输出信号的信号电平为低电平时，在检测到过电流或异常温度等异常的情况下，能够不利用外部电容器C1的电荷而使电流向控制电路流动。因此，能够延长可驱动半导体装置的时间。
在本实施方式中，在从驱动电路120输出的输出信号的信号电平为低电平时，通过电阻分压，决定第2 NPN晶体管N－Tr2的基极电压。从驱动电路120的输出端子Vout输出的输出信号即输出电压在常温例如25℃下，成为从第2 NPN晶体管N－Tr2的基极电压值下降0.7V左右而得到的值。因此，如果将第2 NPN晶体管N－Tr2的基极电压设置为例如1.4V左右，则从驱动电路120的输出端子Vout输出的输出电压变为大约0.7V左右。
本实施方式的驱动电路120例如是与前述图17所示的第12实施方式的半导体装置90或者前述图18所示的第12实施方式的变形例的半导体装置95相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路120用于前述第12实施方式的半导体装置90或者第12实施方式的变形例的半导体装置95，从而能够实现半导体装置90、95的小型化，另外，能够延长可驱动半导体装置90、95的时间。
＜第18实施方式＞
图25是表示本发明的第18实施方式即驱动电路125的结构的图。本实施方式的驱动电路125的结构与前述图24所示的第17实施方式的驱动电路120的结构类似。因此，对与驱动电路120相同的结构标注相同的参照标号，省略共通的说明。
本实施方式的驱动电路125是下述结构，即，取代前述图24所示的第17实施方式的驱动电路120中的第22电阻R22而具有第1二极管D1及第2二极管D2。
具体地说，本实施方式的驱动电路125具有下述部件而构成，即：电压检测电路101；第2 PNP晶体管P－Tr2；第3 PNP晶体管P－Tr3；第2 NPN晶体管N－Tr2；第6 NPN晶体管N－Tr6；第1二极管D1；第2二极管D2；第3基极电阻Rb3；第7基极电阻Rb7；第21电阻R21；检测电阻Rd1；以及输出电阻Ro。
第1二极管D1的阳极与第21电阻R21的另一端连接。第1二极管D1的阴极与第2二极管D2的阳极连接。第2二极管D2的阴极与第6 NPN晶体管N－Tr6的集电极连接。
在前述图24所示的第17实施方式的驱动电路120中，利用由第3基极电阻Rb3实现的电阻分压而提供第2 NPN晶体管N－Tr2的基极电压。在该情况下，在从作为控制用计算机的ECU6输入的高(Hi)电平的信号随着噪声或电涌等而变动时，第2 NPN晶体管N－Tr2有可能进行误动作。
因此，在本实施方式的驱动电路125中，在第6 NPN晶体管N－Tr6和第3基极电阻Rb3之间设置第1及第2二极管D1、D2，利用第1及第2二极管D1、D2的正向电压降，施加第2NPN晶体管N－Tr2的基极电压。由此，即使在从ECU6输入的高(Hi)电平的信号随着噪声或电涌等而变动时，也能够确保稳定的基极电压，因此能够抑制第2 NPN晶体管Tr2的误动作。
如上所述，在本实施方式中，驱动电路125经由第1及第2二极管D1、D2，将从ECU6提供的控制信号作为成为控制信号Sd的输出信号，向控制电路输出。由此，即使在作为控制信号而从ECU6输入的高(Hi)电平的信号随着噪声或电涌等而变动时，也能够确保稳定的基极电压。因此，能够抑制第2 NPN晶体管Tr2的误动作。
在本实施方式中，如前所述，取代第22电阻R22而设置第1及第2二极管D1、D2，在从驱动电路125输出的输出信号的信号电平为低电平时，第2 NPN晶体管N－Tr2的基极电压施加的是大约1.4V左右。由于从驱动电路125的输出端子Vout输出的输出电压的值在常温例如25℃下，成为从第2 NPN晶体管N－Tr2的基极电压值下降0.7V左右而得到的值，因此为大约0.7V左右。
设置在驱动电路125中的二极管的个数不限于2个，只要从驱动电路125的输出端子Vout输出的输出电压的低电平在不超过电路的阈值的范围内，则能够自由地进行设定。
本实施方式的驱动电路125例如是与前述图17所示的第12实施方式的半导体装置90或者前述图18所示的第12实施方式的变形例的半导体装置95相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路125用于前述第12实施方式的半导体装置90或者第12实施方式的变形例的半导体装置95，从而能够实现半导体装置90、95的小型化，另外，能够延长可驱动半导体装置90、95的时间。
此外，本发明在其发明的范围内，能够对各实施方式自由地进行组合。另外，能够对各实施方式的任意的结构要素适当地进行变更或省略。
对本发明详细地进行了说明，但是上述说明在所有的方面都是例示，本发明不限定于此。可以理解，能够在不脱离本发明的范围的条件下想到未例示的无数变形例。
标号的说明
1、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95半导体装置，2集成电路，3开关元件部，4点火用变压器，5火花塞，6电子控制单元(ECU)，10点火装置，11、100、105、110、115、120、125驱动电路，12、31、36、41、46、51、56、61、66、71、76、81、86、91、96控制电路，52电流检测电路，67温度检测电路，101电压检测电路(第1电压检测电路)，106电压检测电路(第2电压检测电路)。

Claims (20)

1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
开关元件；
驱动电路，其基于从外部的控制装置提供的控制信号，输出用于驱动所述开关元件的驱动控制信号；以及
控制电路，其基于从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号，对所述开关元件的驱动进行控制，
所述驱动电路在所述控制信号是用于驱动所述开关元件的信号的情况下，将信号电平相对较低的低电平的所述驱动控制信号输出，
所述驱动电路在所述控制信号是用于使所述开关元件的驱动停止的信号的情况下，将信号电平相对较高的高电平的所述驱动控制信号输出，
所述控制电路具有用于蓄积电荷的电荷蓄积用电容器，
所述控制电路在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，使所述开关元件的驱动停止，并对所述电荷蓄积用电容器进行充电，
所述控制电路在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为低电平时，使用蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷，对所述开关元件进行驱动。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有放电阻抗调整电路，该放电阻抗调整电路在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，对来自所述开关元件的放电阻抗进行调整。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
防止电荷回流用肖特基势垒二极管，其用于防止来自所述电荷蓄积用电容器的电荷的回流；以及
场效应型晶体管，其设置于所述防止电荷回流用肖特基势垒二极管的阳极和阴极之间。
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有放电抑制电路，该放电抑制电路在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号从高电平切换至低电平时，对蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷的放电进行抑制。
5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
电流检测电路，其对流过所述开关元件的电流进行检测；以及
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，如果由所述电流检测电路检测的流过所述开关元件的电流变得高于预先确定的电流值，则使所述控制电路的消耗电流增加的电路。
6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
电流检测电路，其对流过所述开关元件的电流进行检测；以及
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为低电平时，如果由所述电流检测电路检测的流过所述开关元件的电流变得高于预先确定的电流值，则使用蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷，使电流向所述驱动电路流动的电路。
7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
电流检测电路，其对流过所述开关元件的电流进行检测；
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，如果由所述电流检测电路检测的流过所述开关元件的电流变得高于预先确定的电流值，则使所述控制电路的消耗电流增加的电路；以及
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为低电平时，如果由所述电流检测电路检测的流过所述开关元件的电流变得高于预先确定的电流值，则使用蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷，使电流向所述驱动电路流动的电路。
8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
温度检测电路，其对温度进行检测；以及
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，如果由所述温度检测电路检测的温度变得高于预先确定的温度，则使所述控制电路的消耗电流增加的电路。
9.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
温度检测电路，其对温度进行检测；以及
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为低电平时，如果由所述温度检测电路检测的温度变得高于预先确定的温度，则使用蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷，使电流向所述驱动电路流动的电路。
10.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路具有：
温度检测电路，其对温度进行检测；
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为高电平时，如果由所述温度检测电路检测的温度变得高于预先确定的温度，则使所述控制电路的消耗电流增加的电路；以及
在从所述驱动电路输出的所述驱动控制信号为低电平时，如果由所述温度检测电路检测的温度变得高于预先确定的温度，则使用蓄积在所述电荷蓄积用电容器中的电荷，使电流向所述驱动电路流动的电路。
11.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路在电源和所述使消耗电流增加的电路之间具有场效应型晶体管。
12.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
所述控制电路在电源和所述使消耗电流增加的电路之间具有场效应型晶体管。
13.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
所述使消耗电流增加的电路经由肖特基势垒二极管而与所述驱动电路连接。
14.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，
所述使消耗电流增加的电路经由肖特基势垒二极管而与所述驱动电路连接。
15.根据权利要求5、8、11至14中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
所述驱动电路具有下述功能，即，在所述驱动控制信号为高电平时，将所述控制电路的消耗电流作为电压信息而进行检测。
16.根据权利要求6或9所述的半导体装置，其特征在于，
所述驱动电路具有下述功能，即，在所述驱动控制信号为低电平时，将从所述控制电路向所述驱动电路流入的电流作为电压信息而进行检测。
17.根据权利要求7或10所述的半导体装置，其特征在于，
所述驱动电路具有：
在所述驱动控制信号为高电平时，将由所述控制电路消耗的电流作为电压信息而进行检测的功能；以及
在所述驱动控制信号为低电平时，将从所述控制电路向所述驱动电路流入的电流作为电压信息而进行检测的功能。
18.根据权利要求17所述的半导体装置，其特征在于，
在所述驱动控制信号为高电平时对所述电压信息进行检测的功能、和在所述驱动控制信号为低电平时对所述电压信息进行检测的功能由同一电路实现。
19.根据权利要求13或14所述的半导体装置，其特征在于，
所述驱动电路利用多个电阻的分压而对从所述控制装置提供的所述控制信号进行限制，并作为所述驱动控制信号向所述控制电路输出。
20.根据权利要求13或14所述的半导体装置，其特征在于，
所述驱动电路经由二极管，将从所述控制装置提供的所述控制信号作为所述驱动控制信号而向所述控制电路输出。
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