CN111108672B - 开关元件控制电路以及功率模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的开关元件控制电路100，包括：第三电极电压控制部10；温度检测部20；第一电极电流检测部30；记忆部40，用于记忆包含初期阈值电压的信息、以及阈值电压的运作温度·第一电极电流特性；以及阈值电压计算部50，根据：包含初期阈值电压、开关元件的运作温度以及第一电极电流的信息、以及与阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，来计算出开关元件200运作时的阈值电压，其中，第三电极电压控制部10根据通过阈值电压计算部50计算出的运作时的阈值电压来控制第三电极电压。根据本发明的开关元件控制电路100，即便是在运作时的阈值电压从初期阈值电压发生变动的情况下，也能够减小开关损耗。

Description

开关元件控制电路以及功率模块
技术领域
本发明涉及开关元件控制电路以及功率模块。
背景技术
以往，一种用于控制开关元件的ON/OFF运作的开关元件控制电路已被普遍认知(例如，参照专利文献1)。
以往的开关元件控制电路900如图14所示，为了控制开关元件800的ON/OFF运作，从而具备控制栅极电压的栅极电压控制部910。
根据以往的开关元件控制电路900，就能够通过控制栅极电压，从而控制控制开关元件800的ON/OFF运作。
【先行技术文献】
【专利文献1】国际公开第2012/153459号
然而近年来，能够通过加快开关速度来减小开关损耗的开关元件控制电路已成为了行业需求。作为一种实现上述需要的方法，可以想到的是：通过将稍微超过阈值电压的栅极电压施加于栅电极来缩短开启(Turn ON)期以及关断(Turn OFF)期,并加快开关元件的开关速度，从而减小开关损耗(参照图3)。
但是，由于运作时开关元件的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期温度(初期运作温度)或是因运作时开关元件处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压从初期阈值电压发生变动，这样一来，就很难通过将稍微超过阈值电压的电压施加于栅电极来缩短开启期以及关断期，因此就难以减小开关元件的开关损耗。
因此，本发明鉴于上述这些问题，目的是提供一种开关元件控制电路，其即便是在运作时的阈值电压从初期阈值电压发生变动的情况下，也能够减小开关损耗。另外，本发明还提供一种具备这样的开关元件的功率模块。
发明内容
【1】本发明的开关元件控制电路，用于对具备第一电极、第二电极、以及第三电极的开关元件的ON/OFF运作进行控制，其特征在于，包括：第三电极电压控制部，为了控制所述开关元件的ON/OFF运作而控制第三电极电压；温度检测部，用于检测所述开关元件的运作温度；第一电极电流检测部，用于检测流通所述开关元件的第一电极电流；记忆部，用于记忆：包含所述开关元件的初期阈值电压的信息、以及与所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息；以及阈值电压计算部，根据：包含所述初期阈值电压、通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度、以及通过所述第一电极电流检测部检测出的第一电极电流的信息、以及与所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，来计算出所述开关元件运作时的阈值电压，其中，所述第三电极电压控制部在将所述开关元件变为ON状态时，根据通过所述阈值电压计算部计算出的所述运作时的阈值电压来控制所述第三电极电压。
【2】在本发明的开关元件控制电路中，所述记忆部进一步记忆：检测所述开关元件的所述初期阈值电压时的所述开关元件处流通的初期第一电极电流，与此同时，作为与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将所述阈值电压的第一电极电流系数设为β、运作时的阈值电压设为Vth、所述初期阈值电压设为Vth0、通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流设为Id、所述初期第一电极电流设为Id0时的，为每个规定的运作温度所准备的，与各个运作温度相对应的所述开关元件的阈值电压的第一电极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)，所述阈值电压计算部根据通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的所述运作温度来选择与该运作温度相对应的所述开关元件的阈值电压的第一电极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)，并且，根据该特征公式、所述初期阈值电压、所述初期漏极电流以及通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流，来计算出所述开关元件的运作时的阈值电压。
【3】在本发明的开关元件控制电路中，所述记忆部进一步记忆：检测所述开关元件的所述初期阈值电压时的所述开关元件的初期运作温度，与此同时，作为与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将所述阈值电压的温度系数设为α、所述运作时的阈值电压设为Vth、所述初期阈值电压设为Vth0、通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的所述运作温度设为T、所述初期运作温度设为T0时的，为每个规定的第一电极电流所准备的，与各个第一电极电流相对应的所述开关元件的阈值电压的温度特性的特征公式Vth＝Vth0-α(T-T0)，所述阈值电压计算部根据通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来选择与该第一电极电流相对应的所述开关元件的阈值电压的温度特性的特征公式Vth＝Vth0-α(T-T0)，并且，根据该特征公式、所述初期阈值电压、所述初期运作温度以及通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度，来计算出所述开关元件的运作时的阈值电压。
【4】在本发明的开关元件控制电路中，所述记忆部进一步记忆：检测所述开关元件的所述初期阈值电压时的所述开关元件的初期运作温度以及所述开关元件处流通的初期第一电极电流，与此同时，作为与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将所述运作时的阈值电压设为Vth、所述初期阈值电压设为Vth0、用于对基于运作温度以及第一电极电流的阈值电压进行补正的函数设为F(T、Id)时的，满足Vth＝Vth0+F(T、Id)关系的特征公式，所述阈值电压计算部根据：包含所述初期运作温度、所述初期第一电极电流、通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的所述运作温度T以及通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流的信息、以及满足Vth＝Vth0+F(T、Id)关系的特征公式，来计算出所述开关元件的运作时的阈值电压。
【5】在本发明的开关元件控制电路中，包含所述初期阈值电压的信息、以及与所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息被预先记忆在所述记忆部中。
【6】本发明的开关元件控制电路，用于实施：测定所述开关元件的所述初期阈值电压的初期阈值电压测定模式、以及控制所述开关元件的ON/OFF运作的控制模式，所述开关元件控制电路的特征在于，进一步包括：阈值电压测定用电源，向所述开关元件的所述第一电极提供阈值电压测定用电流；以及ON/OFF状态判定部，用于判定所述开关元件的ON/OFF状态，其中，在所述初期阈值电压测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其阶段性上升，所述ON/OFF状态判定部根据由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来判定所述开关元件是否已变为ON状态，当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将施加至所述第三电极的第三电极电压作为所述初期阈值电压进行记忆。
【7】本发明的开关元件控制电路，在按规定时间实施所述控制模式后，进一步实施测定所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性的运作温度·第一电极电流特性测定模式，所述开关元件控制电路的特征在于，进一步包括：运作温度·第一电极电流特性测定模式计算部，计算出所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性，其中，在所述初期阈值电压测定模式中，当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度作为初期运作温度进行记忆，并且，将通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流作为初期第一电极电流进行记忆，在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其阶段性上升，所述ON/OFF状态判定部根据由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来判定所述开关元件是否已变为ON状态，当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将施加至所述第三电极的第三电极电压作为所述开关元件的特性测定时阈值电压进行记忆，所述运作温度·第一电极电流特性计算部根据包含：所述初期阈值电压、所述初期运作温度、所述初期第一电极电流、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流、以及所述特性测定时阈值电压的信息，来计算出所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性。
【8】在本发明的开关元件控制电路中，在所述初期阈值电压测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过呈阶梯状上升。
【9】在本发明的开关元件控制电路中，在所述初期阈值电压测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过成为具有大的脉冲振幅的脉冲状电压。
【10】本发明的开关元件控制电路，在按规定时间实施控制所述开关元件的ON/OFF运作的控制模式后，实施测定所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性的运作温度·第一电极电流特性测定模式，所述开关元件控制电路的特征在于，进一步包括：阈值电压测定用电源，向所述开关元件的所述第一电极提供阈值电压测定用电流；ON/OFF状态判定部，用于判定所述开关元件的ON/OFF状态；以及运作温度·第一电极电流特性计算部，计算出所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性，其中，所述记忆部进一步记忆所述开关元件的初期运作温度以及初期第一电极电流，在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其阶段性上升，所述ON/OFF状态判定部根据由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来判定所述开关元件是否已变为ON状态，当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度进行记忆，并且，将通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流进行记忆，并且，将施加至所述第三电极的所述第三电极电压作为所述开关元件的特性测定时阈值电压进行记忆，所述运作温度·第一电极电流特性计算部根据包含：所述初期阈值电压、所述初期运作温度、所述初期第一电极电流、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流、以及所述特性测定时阈值电压的信息，来计算出所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性。
【11】在本发明的开关元件控制电路中，在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过呈阶梯状上升。
【12】在本发明的开关元件控制电路中，在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过成为具有大的脉冲振幅的脉冲状电压。
【13】在本发明的开关元件控制电路中，与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息包含：以所述开关元件的运作温度、所述第一电极电流、以及与所述第一电极电流相对应的阈值电压为组的数据。
【14】在本发明的开关元件控制电路中，所述开关元件为MOSFET、IGBT或HEMT。
【15】在本发明的开关元件控制电路中，所述开关元件由含有GaN、SiC或Ga2O3的材料形成。
【16】本发明的功率模块，其特征在于，包括：开关元件，具有第一电极、第二电极、以及第三电极；以及上述【1】至【15】中任意一项所述的开关元件控制电路，用于对所述开关元件的ON/OFF运作进行控制。
发明效果
根据本发明的开关元件控制电路以及功率模块，由于阈值电压计算部根据包含通过温度检测部检测出的开关元件的运作温度、以及通过第一电极电流检测部检测出的第一电极电流的信息来计算出开关元件运作时的阈值电压，并且第三电极电压控制部在将开关元件变为ON状态时，根据通过阈值电压计算部计算出的运作时的阈值电压来控制栅极电压，因此运作时开关元件的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期温度(初期运作温度)或是因运作时开关元件处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压从初期阈值电压发生变动，也能够将稍微超过阈值电压的电压施加于栅电极。这样一来，就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关元件的开关损耗。
附图说明
图1是展示实施方式一涉及的功率模块1以及开关元件控制电路100的电路图。
图2是用于说明实施方式一涉及的开关元件控制电路100的块图。
图3是将稍微超过阈值电压的栅极电压施加于栅电极时的效果说明图。其中，图3(a)是展示在比较例涉及的开关元件控制电路中对栅电极施加栅极电压时的栅极·源极间电压的时间变化的图表，图3(b)是展示在实施方式一涉及的开关元件控制电路100中对栅电极施加稍微超过阈值电压的栅极电压时的栅极·源极间电压的时间变化的图表。
图4是展示实施方式一中为每个规定的运作温度所准备的，与各个运作温度相对应的开关元件的阈值电压Vth的漏极电流特性的图表。
图5是展示实施方式二中为每个规定的漏极电流所准备的，与各个漏极电流相对应的开关元件的阈值电压Vth的温度特性的图表。
图6是展示实施方式四涉及的功率模块2以及开关元件控制电路102的电路图。
图7是用于说明实施方式四涉及的开关元件控制电路102处的初期阈值电压测定模式的块图。
图8是展示用于说明实施方式四中的初期阈值电压测定模式的栅极·源极间电压的模式图。
图9是展示实施方式五涉及的功率模块3以及开关元件控制电路104的电路图。
图10是用于说明实施方式五中的运作温度·漏极电流特性测定模式的块图。
图11是用于说明实施方式五涉及的开关元件控制电路中，开关元件的阈值电压Vth与漏极电流Id之间的关系的图表。
图12是用于说明实施方式五涉及的开关元件控制电路中，开关元件的阈值电压Vth与运作温度T之间的关系的图表。
图13是用于说明变形例二中的初期阈值电压测定模式(以及/或温度特性测定模式)的图表。
图14是用于说明以往的开关元件控制电路900的图。
具体实施方式
以下，将依据附图，对本发明的开关元件控制电路以及功率模块进行说明。另外，各附图仅为简图，并不能严谨地反应出实际的电路构成和图表。
【实施方式一】
1.实施方式涉及的功率模块1以及开关元件控制电路100的构成
实施方式一涉及的功率模块1如图1所示，具备开关元件200；以及控制开关元件200的ON/OFF运作的实施方式一涉及的开关元件控制电路100。实施方式一涉及的功率模块1被由高耐热性·高绝缘性的树脂或陶瓷等形成的封装件(Package)所覆盖。在实施方式一涉及的功率模块1中，配置有：输入直流电源电压VDD的(+)侧输入端子T1；接地侧的(-)侧输入端子T2；(+)侧输出端子T3；接地侧的(-)侧输出端子T4；以及输入驱动信号(例如，栅极脉冲)Pg的控制端子T5。
在(+)侧输入端子T1与(-)侧输入端子T2之间，连接有用于施加电源电压VDD的栅极驱动用电源300。栅极驱动用电源300通过栅极电压控制部10与开关元件200的栅电极连接，并将电压提供给栅电极。在(+)侧输出端子T3与(-)侧输出端子T4之间，连接有负载电路400。负载电路400例如具有负载电阻410以及直流驱动电源420，它们串联在(+)侧输出端子T3与(-)侧输出端子T4之间。另外，(-)侧输出端子T4接地。
开关元件200为具备源电极(第二电极)；漏电极(第一电极)以及栅电极(第三电极)的MOSFET。开关元件200在栅电极被施加超过阈值电压的栅极电压(第三电极电压)后变为ON状态，并在栅极电压低于阈值电压后变为OFF状态。栅极电压由电源电压VDD处提供，并通过后述的栅极电压控制部10(第三电极电压控制部)来控制。另外，开关元件200由含有GaN的材料形成，此情况下，栅电极的绝对最大额定电压与阈值电压之间的差会变小。
开关元件200的漏电极通过(+)侧输出端子T3与负载电路400连接。开关元件200的栅电极与栅极电压控制部10连接。开关元件200的源电极通过电阻与(-)侧输出端子T4连接。
实施方式一涉及的开关元件控制电路100包括：栅极电压控制部10(第三电极电压控制部)；温度检测部20；漏极电流检测部30(第一电极电流检测部)；记忆部40；以及阈值电压计算部40(参照图1)。
栅极电压控制部10与阈值电压计算部50连接。栅极电压控制部10根据输入的驱动信号(例如栅极脉冲)Pg控制栅极电压从而控制开关元件200的ON/OFF。
温度检测部20具有温度检测元件22,并与阈值电压计算部50连接。可以采用二极管或热敏电阻等合适的温度检测元件来作为温度检测元件22。
漏极电流检测部30具有漏极电流检测元件,并与阈值电压计算部50连接。可以采用电阻或罗氏线圈等合适的电流检测元件来作为漏极电流检测元件。
记忆部40与阈值电压计算部50连接。在记忆部40中，预先记忆有：包含开关元件200的初期阈值电压Vth0(预先设定的待使用开关元件200的阈值电压的下限值)以及测定初期阈值电压Vth0时的开关元件200处流通的初期漏极电流Id0(初期第一电极电流)的信息、以及与开关元件200处的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息。因此，就没有必要在将开关元件200编入开关元件控制电路100后再对初期阈值电压Vth0以及初期漏极电流Id0进行计测。
作为与开关元件200的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，记忆部40记忆：在将阈值电压的漏极电流系数设为β、运作时的阈值电压设为Vth、初期阈值电压设为Vth0、通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流设为Id、初期漏极电流设为Id0时的，为每个规定的运作温度(例如参照图4中的TA、TB、TC、TD)所准备的，与各个运作温度相对应的开关元件200的阈值电压的漏极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)。
当将实施方式一涉及的开关元件控制电路100中的开关元件200变为ON状态时，施加至栅电极的栅极电压按如下方法来决定(参照图2)。
首先，温度检测部20通过温度检测元件22来检测出开关元件200的运作温度T，并且漏极电流检测部30检测出开关元件200处流通的漏极电流Id。
阈值电压计算部50在从记忆部40处读取：包含开关元件200的初期阈值电压Vth0以及初期漏极电流Id0的信息、以及与开关元件200处的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，并且，从温度检测部20处读取开关元件200的运作温度T，并且，从漏极电流检测部30处读取开关元件200处流通的漏极电流Id。
阈值电压计算部50根据通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度T，选择与该运作温度相对应(在实施方式一中，与图4中的运作温度TC相对应)的开关元件200的阈值电压的漏极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)，并且根据该特征公式、初期阈值电压Vth0、初期漏极电流Id0以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流Id(将初期阈值电压Vth0等代入上述特征公式)，来计算出开关元件200的运作时的阈值电压。另外，漏极电流系数(第一电极系数)β代表将漏极电流的变化换算为阈值电压的变化的系数。
接着，栅极电压控制部10根据由阈值电压计算部40计算出的运作时的阈值电压Vth，将稍微超过该阈值电压Vth的栅极电压施加于栅电极(参照图3(b))。通过这样来决定施加至栅电极的栅极电压。
在实施方式一涉及的开关元件控制电路100中，可以一直追随开关元件200的运作温度以及漏极电流来控制栅电极，也可以每隔规定时间对开关元件200的运作温度以及漏极电流进行检测后来计算出运作时的阈值电压，并根据该运作时的阈值电压来控制栅极电压。
2.实施方式一涉及的开关元件控制电路100以及功率模块1的效果
根据实施方式一涉及的开关元件控制电路100以及功率模块1，由于阈值电压计算部50根据包含通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度、以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流的信息来计算出开关元件200运作时的阈值电压，并且栅极电压控制部10在将开关元件200变为ON状态时，根据通过阈值电压计算部50计算出的运作时的阈值电压Vth来控制栅极电压，因此运作时开关元件200的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期运作温度T0或是因运作时开关元件200处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压Vth从初期阈值电压Vth0发生变动，也能够将稍微超过阈值电压Vth的电压施加于栅电极。这样一来，就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关元件的开关损耗。
根据实施方式一涉及的开关元件控制电路100，由于阈值电压计算部50根据通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度T来选择与该运作温度T相对应的开关元件200的阈值电压的漏极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)，并且，根据该特征公式以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流，来计算出开关元件200的运作时的阈值电压Vth，因此就能够比较容易的计算出开关元件200运作时的阈值电压Vth。
根据实施方式一涉及的开关元件控制电路100，开关元件200由含有GaN的材料形成，其绝对最大额定电压与阈值电压之间的差较小，但即便如此，也能够对栅电极施加稍微超过运作时的阈值电压Vth的栅极电压。因此，就能够就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关损耗。这样一来，就能够防止将稍微超过阈值电压(设计上的阈值电压)的栅极电压施加于栅电极后开关元件200无法变为ON状态的现象发生，其结果就是，能够切实地控制开关元件200的ON/OFF运作。
另外，根据实施方式涉及的功率模块1，由于开关元件200由含有GaN的材料形成，因此开关元件200是一种导通(ON)电阻低的开关元件，其能够用于实现导通损耗小的功率模块。
【实施方式二】
实施方式二涉及的开关元件控制电路基本上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100具有同样的构成，但是其在运作时的阈值电压的计算方法上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100有所不同。即，在实施方式二涉及的开关元件控制电路中，记忆部40进一步记忆：检测开关元件200的初期阈值电压Vth0时的开关元件200处流通的初期漏极电流Id0，与此同时，作为与开关元件200的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将阈值电压的温度系数设为α、运作时的阈值电压设为Vth、初期阈值电压设为Vth0、通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度设为T、初期运作温度设为T0时所成立的，为每个规定的漏极电流(例如参照图5中的IdA、IdB、IdC、IdD)所准备的开关元件200的阈值电压的温度特性的特征公式Vth＝Vth0-α(T-T0)，并且，阈值电压计算部50根据通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流来选择与该漏极电流相对应(在实施方式二中与图5中的漏极电流IdC相对应)的开关元件200的阈值电压的温度特性的特征公式Vth＝Vth0-α(T-T0)，并且，根据该特征公式以及通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度T，来计算出开关元件200的运作时的阈值电压(参照图5)。另外，温度系数α代表将开关元件的运作温度的变化换算为阈值电压的变化的系数。
像这样，虽然实施方式二涉及的开关元件控制电路在运作时的阈值电压的计算方法上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100有所不同，但是与实施方式一涉及的开关元件控制电路100一样，由于阈值电压计算部50根据包含通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度、以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流的信息来计算出开关元件200运作时的阈值电压，并且栅极电压控制部10在将开关元件200变为ON状态时，根据通过阈值电压计算部50计算出的运作时的阈值电压Vth来控制栅极电压，因此运作时开关元件200的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期运作温度T0或是因运作时开关元件200处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压Vth从初期阈值电压Vth0发生变动，也能够将稍微超过阈值电压Vth的电压施加于栅电极。这样一来，就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关元件的开关损耗。
另外，由于实施方式二涉及的开关元件控制电路在除了运作时的阈值电压的计算方法以外与实施方式一所涉及的开关元件控制电路100具有同样的构成，因此也同样具有实施方式一涉及的开关元件控制电路100所具有的相关效果。
【实施方式三】
实施方式三涉及的开关元件控制电路(未图示)基本上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100具有同样的构成，但是其在运作时的阈值电压的计算方法上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100有所不同。即，在实施方式三涉及的开关元件控制电路中，记忆部40进一步记忆：检测开关元件200的初期阈值电压Vth0时的开关元件200的初期运作温度T0以及开关元件200处流通的初期漏极电流Id0，与此同时，作为与开关元件200的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将运作时的阈值电压设为Vth、初期阈值电压设为Vth0、用于对基于运作温度以及漏极电流的阈值电压进行补正的函数设为F(T、Id)时的，满足Vth＝Vth0+F(T、Id)关系的特征公式。
用于对基于运作温度以及漏极电流的阈值电压进行补正的函数F(T、Id)是一个开关元件200的运作温度以及漏极电流Id的函数，通过将初期运作温度T0、初期漏极电流Id0、运作时的开关元件200的运作温度T以及运作时的开关元件200处流通的漏极电流Id代入该函数来计算出用于对初期阈值电压Vth0进行补正的补正量。关于函数F(T、Id)，例如可以设为F(T、Id)＝-α(T-T0)+β(Id-Id0)。
像这样，虽然实施方式三涉及的开关元件控制电路在运作时的阈值电压的计算方法上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100有所不同，但是与实施方式一涉及的开关元件控制电路100一样，由于阈值电压计算部50根据包含通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度、以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流的信息来计算出开关元件200运作时的阈值电压，并且栅极电压控制部10在将开关元件200变为ON状态时，根据通过阈值电压计算部50计算出的运作时的阈值电压Vth来控制栅极电压，因此运作时开关元件200的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期运作温度T0或是因运作时开关元件200处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压Vth从初期阈值电压Vth0发生变动，也能够将稍微超过阈值电压Vth的电压施加于栅电极。这样一来，就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关元件的开关损耗。
根据实施方式三涉及的开关元件控制电路，由于作为与开关元件200的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，记忆部40还进一步记忆满足Vth＝Vth0+F(T、Id)关系的特征公式，因此能够更加正确地计算出考虑到开关元件200的运作温度T以及漏极电流Id后的(运作时的)阈值电压。
另外，由于实施方式三涉及的开关元件控制电路在除了运作时的阈值电压的计算方法以外与实施方式一所涉及的开关元件控制电路100具有同样的构成，因此也同样具有实施方式一涉及的开关元件控制电路100所具有的相关效果。
【实施方式四】
实施方式四涉及的开关元件控制电路102基本上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100具有同样的构成，但是其在进一步包括阈值电压测定用电源以及ON/OFF状态判定部这一点上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100有所不同。即，实施方式四涉及的开关元件控制电路102是一个在：测定开关元件200的初期阈值电压Vth0的初期阈值电压测定模式、与控制开关元件200的ON/OFF运作的控制模式之间进行切换的开关元件控制电路(参照图6)。
阈值电压测定用电源60与开关元件200的漏电极连接，在初期阈值电压测定模式中，通过将阈值电压测定用开关52变为ON状态，将阈值电压测定用的电流提供至开关元件200的漏电极(第一电极)。
可以使用合适的开关作为阈值电压测定用开关62，例如，可以使用光电耦合器。
在初期阈值电压测定模式中，ON/OFF状态判定部70根据从漏极电流检测部30处接收到的检测结果来判定开关元件200的ON/OFF状态。ON/OFF状态判定部70与漏极电流检测部30以及栅极电压控制部10连接。
栅极电压控制部10不仅与ON/OFF状态判定部70以及阈值电压计算部50连接，还与记忆部40连接。
实施方式四涉及的开关元件控制电路102的具体运作如下。
(1)关于初期阈值电压测定模式
初期阈值电压测定模式时用于对与开关元件控制电路102连接的开关元件200的初期阈值电压Vth0进行测定的模式。该模式于驱动开关元件控制电路102以及开关元件200之前实施。
首先，在不从驱动电源420处提供电流的状态下从阈值电压测定用电源60向开关元件200的漏电极处提供阈值电压测定用电流(参照图7)。
接着，栅极电压控制部10控制栅极电压使比推定的初期阈值电压更低的电压施加于栅电极。此时，由于漏极电流检测部30未检测出漏极电流(漏极电流的值为0)，因此ON/OFF状态判定部70判定开关元件200处于OFF状态。一旦ON/OFF状态判定部70判定开关元件200处于OFF状态，栅极电压控制部10控制栅极电压使其上升一个阶段(参照图8)。
接着，重复上述运作使栅极电压阶段性的上升(具体呈阶梯状上升)，当通过漏极电流检测部30检测出漏极电流时(漏极电流的值不为0时)，ON/OFF状态判定部70判定开关元件200处于ON状态(参照图7)。此时，在将由漏极电流检测部30检测出的开关元件200处流通的漏极电流发送至记忆部40的同时，栅极电压控制部10将施加于栅电极的栅极电压Vgs发送至记忆部40。在记忆部40处，在将该漏极电流作为初期漏极电流Id0进行记忆的同时，将该栅极电压Vgs作为初期阈值电压Vth0进行记忆。此时，可以将通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度发送至记忆部40，记忆部40将其作为初期运作温度T0进行记忆。
(2)关于控制模式
在控制模式中，当判定开关元件处于ON状态时，根据在初期阈值电压测定模式中测定出的初期阈值电压Vth0以及初期漏极电流Id0、温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度T、通过漏极电流检测部30检测出的开关元件200处流通的漏极电流Id、以及与开关元件的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，来计算出运作时的阈值电压Vth，并且栅极电压控制部10将稍微超过由阈值电压计算部50计算出的运作时的阈值电压Vth的栅极电压施加于栅电极(参照图3(b))。
另外，在实施方式四涉及的开关元件控制电路102也适用于实施方式二中的运作时的阈值电压的计算方法。此情况下，记忆部40记忆在将开关元件200判定为处于ON状态时的初期运作温度T0来代替记忆初期漏极电流Id0。另外，实施方式四涉及的开关元件控制电路102也适用于实施方式三中的运作时的阈值电压的计算方法。此情况下，记忆部40除了记忆初期漏极电流Id0以外，还记忆在将开关元件200判定为处于ON状态时的初期运作温度T0。
像这样，虽然实施方式四涉及的开关元件控制电路102在进一步包括阈值电压测定用电源以及ON/OFF状态判定部这一点上与实施方式一涉及的开关元件控制电路100有所不同，但是其与实施方式一涉及的开关元件控制电路100一样，由于阈值电压计算部50根据包含通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流的信息来计算出开关元件200运作时的阈值电压Vth，并且栅极电压控制部10在将开关元件200变为ON状态时，根据通过阈值电压计算部50计算出的运作时的阈值电压Vth来控制栅极电压，因此运作时开关元件200的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期运作温度T0或是因运作时开关元件200处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压Vth从初期阈值电压Vth0发生变动，也能够将稍微超过阈值电压Vth的电压施加于栅电极。这样一来，就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关元件的开关损耗。
根据实施方式四涉及的开关元件控制电路102以及功率模块2，由于在初期阈值电压测定模式中，能够测定实际与开关元件控制电路102相连接的开关元件200的实际阈值电压，因此即便是因开关元件200的制造误差导致实际的阈值电压与设计上的阈值电压之间存在偏差，也能够在将开关元件200变为ON状态时，根据实际的阈值电压降稍微超过实际的阈值电压的栅极电压施加于开关元件200的栅电极。因此相比为了确实地对开关元件200的ON/OFF运作进行控制而将大大超过阈值电压的栅极电压施加于开关元件200的栅电极(参照比较例图3(a))，能够缩短开启期以及关断期，从而加快开关元件的开关速度，这样一来，就能够减小开关元件的开关损耗。
根据实施方式四涉及的开关元件控制电路102以及功率模块2，由于如上述般，能够在开关元件200处于ON状态时，根据实际阈值电压对栅电极施加稍微超过实际阈值电压的栅极电压，因此即便实际阈值电压因开关元件200的制造误差变越来越高于设计上的阈值电压时，也能够对栅电极施加稍微超过实际阈值电压的栅极电压。这样，就能够防止即使将稍微超过阈值电压(设计上的阈值电压)的栅极电压施加于栅电极后也无法使开关元件无法变为ON状态的现象发生，其结果就是，能够切实地控制开关元件200的ON/OFF运作。
特别是，当开关元件200是由含有GaN的材料形成的情况下，由于即便绝对最大额定电压与阈值电压之间的差很小，也能够对栅电极施加稍微超过实际阈值电压的栅极电压，因此能够防止即便将稍微超过阈值电压(设计上的阈值电压)的栅极电压施加于栅电极后也无法使开关元件200无法变为ON状态的现象发生，其结果就是，能够切实地控制开关元件200的ON/OFF运作。
根据实施方式四涉及的开关元件控制电路102以及功率模块2，由于在初期阈值电压测定模式下，能够对实际阈值电压进行测定，并在控制模式下，能够在开关元件200处于ON状态时，根据实际阈值电压来控制施加于栅电极的栅极电压，因此，即便是在已大量生产开关元件200的情况下，也不必在将开关元件200连接与开关元件控制电路100之前，对制造后每个开关元件分别测定阈值电压。这样一来，工序就不会变得繁琐，从而能够轻易地提高生产效率。
根据实施方式四涉及的开关元件控制电路102，由于在初期阈值电压测定模式下，栅极电压控制部10会控制栅极电压使其随时间经过呈阶梯状上升，因此就能够简高效且切实地对开关元件200的阈值电压进行测定。
另外，由于实施方式四涉及的开关元件控制电路102在除了进一步包括阈值电压测定用电源以及ON/OFF状态判定部以外与实施方式一所涉及的开关元件控制电路100具有同样的构成，因此也同样具有实施方式一涉及的开关元件控制电路100所具有的相关效果。
【实施方式五】
实施方式五涉及的开关元件控制电路104基本上与实施方式四涉及的开关元件控制电路102具有同样的构成，但是其在进一步包括运作温度·漏极电流特性计算部(运作温度·第一电极电流特性计算部)这一点上与实施方式四涉及的开关元件控制电路102有所不同。即，实施方式五涉及的开关元件控制电路104是一个在按规定时间实施控制模式后，实施对开关元件200处的阈值电压的运作温度·漏极电流特性进行测定的运作温度·漏极电流特性测定模式(运作温度·第一电极电流特性测定模式，以下简称为特性测定模式)的开关元件控制电路。
运作温度·漏极电流特性计算部80与温度检测部20、漏极电流检测部30记忆部40连接(参照图9以及图10)，并计算出开关元件200处的阈值电压的运作温度·漏极电流特性。
特性测定模式具体按如下方式进行运作。
在按规定时间实施控制模式后，在不从驱动电源420处提供电流的状态下从阈值电压测定用电源50向开关元件200的漏电极处提供阈值电压测定用电流(参照图10)。
接着，栅极电压控制部10控制栅极电压使比推定(运作时)的阈值电压更低的电压施加于栅电极。此时，由于漏极电流检测部30未检测出漏极电流(漏极电流的值为0)，因此ON/OFF状态判定部70判定开关元件200处于OFF状态。一旦ON/OFF状态判定部70判定开关元件200处于OFF状态，栅极电压控制部10控制栅极电压使其上升一个阶段(参照图8)。
接着，重复上述运作使栅极电压阶段性的上升(具体呈阶梯状上升)，当通过漏极电流检测部30检测出漏极电流时(漏极电流的值不为0时)，ON/OFF状态判定部70判定开关元件200处于ON状态。此时，将通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度T1、以及通过漏极电流检测部30检测出的开关元件200处流通的漏极电流Id1发送至记忆部40供其记忆。并且，栅极电压控制部10将施加于栅电极的栅极电压Vgs作为漏极电流特性测定时阈值电压Vth1发送至记忆部40。记忆部40将该栅极电压Vgs作为漏极电流特性测定时阈值电压Vth1进行记忆。
接着，运作温度·漏极电流特性计算部80在从记忆部40处读取包含初期阈值电压Vth0、初期运作温度T0、初期漏极电流Id0以及特性测定时阈值电压Vth1的信息的同时，读取在特性测定模式中通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流Id1、以及通过温度检测部20检测出运作温度T1，来计算出运作温度·漏极电流特性(例如，漏极电流系数β，参照图11)。计算出的运作温度·漏极电流特性被记忆在记忆部40中。
在控制模式中，阈值电压计算部50根据：特性测定模式中计算出的运作温度·漏极电流特性、在运作时由漏极电流检测部30检测出的开关元件200处流通的漏极电流Id、记忆部40中记忆的初期阈值电压Vth0、以及初期漏极电流Id0来计算出阈值电压Vth，栅极电压控制部10根据该阈值电压Vth来控制栅极电压。
另外，在实施方式五涉及的开关元件控制电路104也适用于实施方式二中的运作时的阈值电压的计算方法。此情况下，运作温度·漏极电流特性计算部80计算出温度系数α来代替计算出漏极电流系数β(参照图12)。另外，实施方式五涉及的开关元件控制电路104也适用于实施方式三中的运作时的阈值电压的计算方法。此情况下，运作温度·漏极电流特性计算部80计算出温度系数α并且计算出漏极电流系数β(参照图11以及图12)。
像这样，虽然实施方式五涉及的开关元件控制电路104在进一步包括运作温度·漏极电流特性计算部这一点上与实施方式四涉及的开关元件控制电路102有所不同，但是其与实施方式四涉及的开关元件控制电路102一样，由于阈值电压计算部50根据包含通过温度检测部20检测出的开关元件200的运作温度以及通过漏极电流检测部30检测出的漏极电流的信息来计算出开关元件200运作时的阈值电压Vth，并且栅极电压控制部10在将开关元件200变为ON状态时，根据通过阈值电压计算部40计算出的运作时的阈值电压Vth来控制栅极电压，因此运作时开关元件200的运作温度要高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)时的开关元件的初期运作温度T0或是因运作时开关元件200处流通大电流，从而导致运作时的阈值电压Vth从初期阈值电压Vth0发生变动，也能够将稍微超过阈值电压Vth的电压施加于栅电极。这样一来，就能够缩短开启期以及关断期，从而减小开关元件的开关损耗。
根据实施方式五涉及的开关元件控制电路104，由于具备运作温度·漏极电流特性计算部80，因此能够根据按不同的开关元件200的运作温度以及不同的漏极电流所测定出的阈值电压(在多个点进行测定后的阈值电压)来计算出运作温度·漏极电流特性。因此即便实际的运作温度·漏极电流特性因开关元件的制造误差导致与设计上的漏极电流特性发生偏差，也能够正确计算出开关元件处的阈值电压的运作温度·漏极电流特性。这样能够将稍微超过运作时的阈值电压Vth的电压施加于栅电极。
另外，由于实施方式五涉及的开关元件控制电路104在除了进一步包括运作温度·漏极电流特性计算部以外与实施方式四所涉及的开关元件控制电路102具有同样的构成，因此也同样具有实施方式四涉及的开关元件控制电路102所具有的相关效果。
以上，对本发明基于上述实施方式进行了说明。本发明并不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明主旨的范围内实施各种形态，例如，可以是如下变形例：
(1)上述实施方式中记载的构成要素的数量等仅为示例，本发明能够在不损害发明效果的范围内进行变更。
(2)上述实施方式五中，虽然开关元件控制电路实施初期阈值电压测定模式、运作温度·漏极电流特性测定模式、以及控制模式，但本发明并不仅限于此。例如，开关元件控制电路也可以仅实施运作温度·漏极电流特性测定模式以及控制模式。此时，初期阈值电压、初期运作温度以及初期漏极电流被预先记忆在记忆部中。
(3)虽然上述实施方式四以及五中的初期阈值电压测定模式中、以及在实施方式五中的特性测定模式中，栅极电压控制部10控制栅极电压使其随时间经过呈阶梯状上升，但本发明并不仅限于此。例如，在初期阈值电压测定模式以及温度特性测定模式中，可以是栅极电压控制部10控制栅极电极电压使其随时间经过成为具有大的脉冲振幅的脉冲状电压(参照图13)。
(4)上述实施方式一、四以及五中，虽然与开关元件处的阈值电压的漏极电流特性有关的信息满足Vth＝Vth0+β(Id-Id0)这一特征公式，但本发明并不仅限于此。例如，作为与开关元件处的阈值电压的漏极电流特性有关的信息，可以是更加接近实际图表的(多维)特征公式(参照图4中的实线)。
(5)上述各实施方式中，虽然采用特征公式来表示与开关元件200的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，但本发明不仅限于此。例如，作为与开关元件200的阈值电压的运作温度·漏极电流特性有关的信息，也可以是包含以：开关元件的初期温度T、漏极电流Id、以及与开关元件的运作温度T和漏极电流Id相对应的阈值电压Vth为组的数据(T、Id、Vth)。此情况下，将与检测运作时的漏极电流以及运作温度时的该漏极电流以及运作温度相对应的阈值电压作为运作时的阈值电压。
(6)上述实施方式中，虽然开关元件控制电路只对一个开关元件进行控制，但本发明并不仅限于此。本发明涉及的开关元件控制电路也可以对多个开关元件进行控制。
(7)上述各实施方式中，虽然开关元件是由含有GaN的材料形成的，但本发明并不仅限于此。本发明涉及的开关元件也可以是由含有SiC互Ga2O3等宽带隙半导体的材料、或含有硅的材料来形成。
(8)上述实施方式中，虽然是使用MOSFET来作为开关元件，但本发明并不仅限于此。也可以使用除MOSFET以外的开关元件(例如，HEMT、IGBT等)。
(9)上述个实施方式中，开关元件控制电路与开关元件可以分别形成在各个半导体基体上，也可以形成在同一个半导体基体上。
符号说明
1、2、3…功率模块；10…栅极电压控制部；20…温度检测部；30…漏极电流检测部；40…记忆部；50…阈值电压计算部；60…阈值电压测定用电源；62…阈值电压测定用开关；70…ON/OFF状态判定部；80…运作温度·漏极电流特性计算部；100、102、104、900…开关元件控制电路；200、800…开关元件；300…栅极驱动用电源；400…负载电路；410…负载电阻；420…驱动电源；T1…(+)侧输入端子；T2…(-)侧输入端子；T3…(+)侧输出端子；T4…(-)侧输出端子；T5…控制端子；VDD…电源电压；Vth…阈值电压；Vth0…初期阈值电压；Vth1…漏极电流特性测定时阈值电压；Id…漏极电流；Id0…初期漏极电流；Id1…(运作温度·漏极电流特性测定时)漏极电流；T0…初期运作温度；T1…(运作温度·漏极电流特性测定时)运作温度。

Claims (16)

1.一种开关元件控制电路，用于对具备第一电极、第二电极、以及第三电极的开关元件的ON/OFF运作进行控制，其特征在于，包括：
第三电极电压控制部，为了控制所述开关元件的ON/OFF运作而控制第三电极电压；
温度检测部，用于检测所述开关元件的运作温度；
第一电极电流检测部，用于检测流通所述开关元件的第一电极电流；
记忆部，用于记忆：包含所述开关元件的初期阈值电压的信息、以及包含所述初期阈值电压并与所述开关元件处的阈值电压的各个运作温度或各个第一电极电流对应的特征公式；以及
阈值电压计算部，根据：包含所述初期阈值电压、通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度、以及通过所述第一电极电流检测部检测出的第一电极电流的信息、以及所述特征公式，来计算出所述开关元件运作时的阈值电压，
其中，所述第三电极电压控制部在将所述开关元件变为ON状态时，根据通过所述阈值电压计算部计算出的所述运作时的阈值电压来控制所述第三电极电压。
2.根据权利要求1所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，所述记忆部进一步记忆：检测所述开关元件的所述初期阈值电压时的所述开关元件处流通的初期第一电极电流，与此同时，作为与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将所述阈值电压的第一电极电流系数设为β、运作时的阈值电压设为Vth、所述初期阈值电压设为Vth0、通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流设为Id、所述初期第一电极电流设为Id0时的，为每个规定的运作温度所准备的，与各个运作温度相对应的所述开关元件的阈值电压的第一电极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)，
所述阈值电压计算部根据通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的所述运作温度来选择与该运作温度相对应的所述开关元件的阈值电压的第一电极电流特性的特征公式Vth＝Vth0+β(Id-Id0)，并且，根据该特征公式、所述初期阈值电压、所述初期第一电极电流以及通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流，来计算出所述开关元件的运作时的阈值电压。
3.根据权利要求1所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，所述记忆部进一步记忆：检测所述开关元件的所述初期阈值电压时的所述开关元件的初期运作温度，与此同时，作为与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将所述阈值电压的温度系数设为α、所述运作时的阈值电压设为Vth、所述初期阈值电压设为Vth0、通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的所述运作温度设为T、所述初期运作温度设为T0时的，为每个规定的第一电极电流所准备的，与各个第一电极电流相对应的所述开关元件的阈值电压的温度特性的特征公式Vth＝Vth0-α(T-T0)，
所述阈值电压计算部根据通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来选择与该第一电极电流相对应的所述开关元件的阈值电压的温度特性的特征公式Vth＝Vth0-α(T-T0)，并且，根据该特征公式、所述初期阈值电压、所述初期运作温度以及通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度，来计算出所述开关元件的运作时的阈值电压。
4.根据权利要求1所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，所述记忆部进一步记忆：检测所述开关元件的所述初期阈值电压时的所述开关元件的初期运作温度以及所述开关元件处流通的初期第一电极电流，与此同时，作为与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息，还进一步记忆：在将所述运作时的阈值电压设为Vth、所述初期阈值电压设为Vth0、用于对基于运作温度以及第一电极电流的阈值电压进行补正的函数设为F(T、Id)时的，满足Vth＝Vth0+F(T、Id)关系的特征公式，
所述阈值电压计算部根据：包含所述初期运作温度、所述初期第一电极电流、通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的所述运作温度T以及通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流的信息、以及满足Vth＝Vth0+F(T、Id)关系的特征公式，来计算出所述开关元件的运作时的阈值电压。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，包含所述初期阈值电压的信息、以及与所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息被预先记忆在所述记忆部中。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的开关元件控制电路，用于实施：测定所述开关元件的所述初期阈值电压的初期阈值电压测定模式、以及控制所述开关元件的ON/OFF运作的控制模式，所述开关元件控制电路的特征在于，进一步包括：
阈值电压测定用电源，向所述开关元件的所述第一电极提供阈值电压测定用电流；以及
ON/OFF状态判定部，用于判定所述开关元件的ON/OFF状态，其中，在所述初期阈值电压测定模式中，
所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其阶段性上升，
所述ON/OFF状态判定部根据由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来判定所述开关元件是否已变为ON状态，
当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将施加至所述第三电极的第三电极电压作为所述初期阈值电压进行记忆。
7.根据权利要求6所述的开关元件控制电路，在按规定时间实施所述控制模式后，进一步实施测定所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性的运作温度·第一电极电流特性测定模式，所述开关元件控制电路的特征在于，进一步包括：
运作温度·第一电极电流特性测定模式计算部，计算出所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性，
其中，在所述初期阈值电压测定模式中，当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度作为初期运作温度进行记忆，并且，将通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流作为初期第一电极电流进行记忆，
在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，
所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其阶段性上升，
所述ON/OFF状态判定部根据由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来判定所述开关元件是否已变为ON状态，
当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将施加至所述第三电极的第三电极电压作为所述开关元件的特性测定时阈值电压进行记忆，
所述运作温度·第一电极电流特性计算部根据包含：所述初期阈值电压、所述初期运作温度、所述初期第一电极电流、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流、以及所述特性测定时阈值电压的信息，来计算出所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性。
8.根据权利要求6所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，在所述初期阈值电压测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过呈阶梯状上升。
9.根据权利要求6所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，在所述初期阈值电压测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过成为具有大的脉冲振幅的脉冲状电压。
10.根据权利要求1至4中任意一项所述的开关元件控制电路，在按规定时间实施控制所述开关元件的ON/OFF运作的控制模式后，实施测定所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性的运作温度·第一电极电流特性测定模式，所述开关元件控制电路的特征在于，进一步包括：
阈值电压测定用电源，向所述开关元件的所述第一电极提供阈值电压测定用电流；
ON/OFF状态判定部，用于判定所述开关元件的ON/OFF状态；以及
运作温度·第一电极电流特性计算部，计算出所述开关元件处的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性，
其中，所述记忆部进一步记忆所述开关元件的初期运作温度以及初期第一电极电流，
在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，
所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其阶段性上升，
所述ON/OFF状态判定部根据由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流来判定所述开关元件是否已变为ON状态，
当所述ON/OFF状态判定部判定所述开关元件已变为ON状态时，所述记忆部将通过所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度进行记忆，并且，将通过所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流进行记忆，并且，将施加至所述第三电极的所述第三电极电压作为所述开关元件的特性测定时阈值电压进行记忆，
所述运作温度·第一电极电流特性计算部根据包含：所述初期阈值电压、所述初期运作温度、所述初期第一电极电流、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述温度检测部检测出的所述开关元件的运作温度、在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中由所述第一电极电流检测部检测出的所述第一电极电流、以及所述特性测定时阈值电压的信息，来计算出所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性。
11.根据权利要求10所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过呈阶梯状上升。
12.根据权利要求10所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，在所述运作温度·第一电极电流特性测定模式中，所述第三电极电压控制部控制所述第三电极电压使其随时间经过成为具有大的脉冲振幅的脉冲状电压。
13.根据权利要求1所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，与所述开关元件的阈值电压的运作温度·第一电极电流特性有关的信息包含：以所述开关元件的运作温度、所述第一电极电流、以及与所述第一电极电流相对应的阈值电压为组的数据。
14.根据权利要求1至4中任意一项所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，所述开关元件为MOSFET、IGBT或HEMT。
15.根据权利要求1至4中任意一项所述的开关元件控制电路，其特征在于：
其中，所述开关元件由含有GaN、SiC或Ga2O3的材料形成。
16.一种功率模块，其特征在于，包括：
开关元件，具有第一电极、第二电极、以及第三电极；以及
权利要求1至15中任意一项所述的开关元件控制电路，用于对所述开关元件的ON/OFF运作进行控制。
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