CN117240264A - 半导体装置 - Google Patents

半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117240264A
CN117240264A CN202310579785.1A CN202310579785A CN117240264A CN 117240264 A CN117240264 A CN 117240264A CN 202310579785 A CN202310579785 A CN 202310579785A CN 117240264 A CN117240264 A CN 117240264A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
circuit
detection
input
input signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310579785.1A
Other languages
English (en)
Inventor
田冈正裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Publication of CN117240264A publication Critical patent/CN117240264A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0822Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

本发明提供一种实现检测出异常的输入而防止误动作的半导体装置。异常输入控制电路(1c)具有检测电路(1c1)、(1c2)、(1c3)中的至少一者,检测电路(1c1)进行叠加于输入信号(s11)的噪声的检测。检测电路(1c2)检测输入信号(s11)的脉冲宽度为预定宽度以下的情况。检测电路(1c3)检测输入信号(s11)的电平与开关元件(1a)的动作之间的不匹配。警报‑保护电路(1c4)具有警报信号输出功能(1c41)和驱动调整功能(1c42)中的至少一个,警报信号输出功能(1c41)基于检测结果将警报信号(s12)输出到外部,驱动调整功能(1c42)基于检测结果调整开关元件(1a)的驱动。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体装置。
背景技术
近年来,正在推进被称为IPM(Intelligent Power Module:智能功率模块)的半导体装置的开发,该IPM内置有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)等功率半导体元件和驱动功率半导体元件的驱动电路等。
IPM被广泛利用于例如对马达、逆变器以及转换器等进行电力供给的车辆电装系统等,期望实现符合小型化、高性能化以及高可靠性的产品。
另外,在IPM中具备监视-保护功能,该监视-保护功能对流过功率半导体元件的电流和/或功率半导体元件的温度等进行监视,基于监视结果,保护功率半导体元件以便功率半导体元件不受破坏。
作为相关技术,例如提出了如下技术:进行输入信号与将噪声的最大脉冲宽度作为延迟量而使输入信号延迟的第一延迟信号之间的电平一致检测,从而去除输入信号的尖峰噪声(专利文献1)。另外,提出了如下技术:从高侧输入信号的上升和下降产生导通信号脉冲和关断信号脉冲,使关断信号脉冲宽度比导通信号脉冲宽度长而防止输入信号的脉冲宽度变窄的情况下的误动作(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/044639号
专利文献2:日本特开2003-339151号公报
发明内容
技术问题
IPM具备包括IGBT的半导体芯片、以及进行半导体芯片的驱动及保护动作的控制IC(Integrated Circuit:集成电路)。另外,控制IC基于从外部发送的输入信号来进行半导体芯片内的IGBT的驱动控制。
但是,在以往的IPM中,虽然具备半导体芯片的过热、过电流等的监视-保护功能,但不具备针对控制IC的异常输入的监视-保护功能。
因此,例如,如果向控制IC发送的输入信号中叠加有高频噪声,或者向控制IC输入脉冲宽度与预定宽度相比过小的状态的输入信号,则有可能导致IPM进行误动作。
此外,在输入信号的电平与IGBT的动作不匹配的情况下,IPM也有可能进行误动作。而且,如果因这样的异常的输入而使误动作持续,则存在导致元件损坏和/或寿命减少的问题。
在一个方面,本发明的目的在于提供一种能够检测异常的输入而防止误动作的半导体装置。
技术方案
为了解决上述问题,提供一种半导体装置。半导体装置具有开关元件、驱动电路和异常输入控制电路。异常输入控制电路具备第一检测电路、第二检测电路以及第三检测电路中的至少一个电路。驱动电路基于输入信号使开关元件进行开关。第一检测电路进行叠加于输入信号的噪声的检测。第二检测电路检测输入信号的脉冲宽度为预定宽度以下的情况。第三检测电路检测输入信号的电平与开关元件的操作之间的不匹配。异常输入控制电路还具备警报-保护电路。警报-保护电路具备警报信号输出功能和驱动调整功能中的至少一个功能,基于检测结果,警报信号输出功能输出警报信号,驱动调整功能调整开关元件的驱动。
发明效果
根据一个方面,能够检测异常的输入来进行误动作的防止。
附图说明
图1是用于说明半导体装置的一例的图。
图2是示出半导体装置的结构的一例的图。
图3是示出异常输入控制电路的功能块的图。
图4是示出过小脉冲宽度检测的动作的时序图。
图5是示出不匹配检测的操作的时序图。
符号说明
1半导体装置
1a 开关元件
1b 驱动电路
1c 异常输入控制电路
1c1检测电路(第一检测电路:噪声检测)
1c2检测电路(第二检测电路:过小脉冲宽度检测)
1c3检测电路(第三检测电路:不匹配检测)
1c4警报-保护电路
1c41警报信号输出功能
1c42驱动调整功能
s11 输入信号
s12 警报信号
具体实施方式
以下,参照附图对本实施方式进行说明。
图1是用于说明半导体装置的一例的图。半导体装置1具有开关元件1a、驱动电路1b以及异常输入控制电路1c。开关元件1a是能够通过驱动控制而接通/断开的半导体元件,例如是如IGBT、功率MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)那样的电压控制型半导体元件。驱动电路1b基于输入信号s11对开关元件1a进行开关驱动。
异常输入控制电路1c包括检测电路1c1(第一检测电路)、检测电路1c2(第二检测电路)以及检测电路1c3(第三检测电路)中的至少一个电路。检测电路1c1进行叠加于输入信号s11的噪声的检测。检测电路1c2检测输入信号s11的脉冲宽度为预定宽度以下的情况。检测电路1c3检测输入信号s11的电平与开关元件1a的动作之间的不匹配。
另外,异常输入控制电路1c具备警报-保护电路1c4。警报-保护电路1c4具备警报信号输出功能1c41和驱动调整功能1c42中的至少一个功能。警报信号输出功能1c41基于检测电路1c1、1c2、1c3中的至少一个的检测结果,将警报信号s12输出到外部来通知异常输入状态。另外,驱动调整功能1c42基于检测电路1c1、1c2、1c3中的至少一个的检测结果来调整开关元件1a的驱动。
如此,根据半导体装置1,采用如下结构:对输入信号s11进行噪声检测、过小脉冲宽度检测以及不匹配检测中的至少一者,并且基于检测结果进行警报信号s12的输出和开关元件1a的驱动调整中的至少一者。由此,即使在输入了异常的输入信号s11的情况下,也能够防止误动作。
<半导体装置的结构>
接下来,更详细地说明半导体装置1的结构。图2是示出半导体装置的结构的一例的图。半导体装置10例如是应用于IPM的装置,具备半导体芯片11、以及相当于控制IC的控制电路12。
半导体芯片11具备IGBT11a和温度检测用二极管11b。控制电路12具备输入端子IN、报警输出端子AE、AW、电源端子Vcc、输出端子OUT、接地端子GND、过电流检测用端子OC以及过热检测用端子OH作为输入输出端子。
另外,控制电路12具备输入电路12a1、驱动电路12a2、栅极充放电电路12a3、电源电路12a4、短路检测电路12a5、过电流检测电路12a6、过热检测电路12a7、电压检测电路12a8、报警输出电路12a9以及4输入1输出的逻辑或元件IC0。应予说明,输入电路12a1、驱动电路12a2以及栅极充放电电路12a3实现图1的驱动电路1b的功能。
此外,控制电路12具备异常输入控制电路12b。异常输入控制电路12b包括滤波电路cr1、单触发电路cr2、逆变器元件IC1、2输入1输出的逻辑与元件IC2(过小脉冲宽度检测用逻辑元件)、2输入1输出的逻辑与元件IC3(不匹配检测用逻辑元件)、3输入1输出的逻辑或元件IC4、比较器cmp1、电阻R1、R2以及NMOS晶体管m1。
在半导体芯片11中,IGBT11a的栅极与输出端子OUT连接,IGBT11a的发射极与接地端子GND连接。IGBT11a的感测发射极与过电流检测用端子OC连接。应予说明,虽然省略了图示,但在半导体芯片11中,具有与IGBT11a反向并联连接的FWD(Free Wheeling Diode:续流二极管)。另外,检测IGBT11a的温度的温度检测用二极管11b的阳极与过热检测用端子OH连接,温度检测用二极管11b的阳极与GND连接。
(对半导体芯片11的监视-保护功能)
在控制电路12中,从微型计算机等发送的输入信号s1被输入到输入端子IN。输入电路12a1在控制电路12以低电平有效(low active)的方式驱动IGBT11a的情况下,将输入信号s1的电平反转而输出反相输入信号s1n。
即,IGBT11a在栅极电平为H电平时接通,在栅极电平为L电平时断开。因此,在控制电路12为低电平有效的情况下,在使IGBT11a接通的情况下,从微型计算机发送L电平的输入信号s1,在使IGBT11a断开的情况下,从微型计算机发送H电平的输入信号s1。因此,在输入电路12a1中,使从微型计算机发送的输入信号s1的电平反转而向下一级输出。
驱动电路12a2基于从输入电路12a1输出的反相输入信号s1n生成驱动信号。栅极充放电电路12a3基于驱动信号输出栅极充放电信号s2,所述栅极充放电信号s2用于进行IGBT11a的栅极的充电而将IGBT11a接通,还进行栅极的放电而将IGBT11a断开。在栅极充放电信号s2为导通(H电平)的情况下,IGBT11a接通,在栅极充放电信号s2为关断(L电平)的情况下,IGBT11a断开。
电源电路12a4将从电源端子Vcc输入的电源电压转换为控制电路12用的控制电压而施加到各结构要素。短路检测电路12a5基于从IGBT11a的感测发射极发送的感测电流来检测相对于IGBT11a的负载的短路,在检测出短路的情况下输出H电平的短路检测信号s3。
过电流检测电路12a6如果经由过电流检测用端子OC接收到从IGBT11a的感测发射极发送的感测电流,则将感测电流转换为感测电压。然后,过电流检测电路12a6对感测电压与预先确定的电流基准电压进行比较,在基于比较结果而检测出IGBT11a的电流状态为过电流状态的情况下,输出H电平的过电流检测信号s4。
过热检测电路12a7经由过热检测用端子OH接收温度检测用二极管11b的温度检测电压。然后,过热检测电路12a7对温度检测电压与预先确定的温度基准电压进行比较,在基于比较结果而检测出IGBT11a的温度状态为过热状态的情况下,输出H电平的过热检测信号s5。
电压检测电路12a8对由电源电路12a4生成的控制电压是否为预先确定的阈值电压以上进行检测,在检测出控制电压低于阈值电压的情况下,输出H电平的电压降低检测信号s6。
在逻辑或元件IC0的输入端输入有短路检测信号s3、过电流检测信号s4、过热检测信号s5以及电压降低检测信号s6。因此,在发生短路状态、过电流状态、过热状态以及控制电压降低状态中的至少一种异常状态的情况下,逻辑或元件IC0输出H电平信号。
如果报警输出电路12a9接收到来自逻辑或元件IC0的H电平信号,则生成报警信号s7,并且经由报警输出端子AE输出该报警信号s7。而且,向外部通知发生了短路状态、过电流状态、过热状态以及控制电压降低状态中的至少一者。应予说明,电源电路12a4具有如果进行报警信号s7的输出则进行上电复位的功能。
另外,报警输出电路12a9如果接收到来自逻辑或元件IC0的H电平信号,则向驱动电路12a2输出驱动调整信号s8。驱动电路12a2如果接收到驱动调整信号s8,则对栅极充放电电路12a3发出栅极放电的指示而使IGBT11a断开来调整驱动。
(针对异常输入的监视-保护功能)
以下,使用图2、图3对针对异常输入的控制电路12中的监视-保护功能进行说明。图3是示出异常输入控制电路的功能块的图。示出图2所示的异常输入控制电路12b的功能块结构。进行对输入信号s1中的异常状态的监视、保护的异常输入控制电路12b具有噪声检测电路12b1、过小脉冲宽度检测电路12b2、不匹配检测电路12b3和报警输出-保护电路12b4。
(噪声检测电路)
噪声检测电路12b1具有图1的检测电路1c1的功能。噪声检测电路12b1包括滤波电路cr1、比较器cmp1以及电阻R1。在滤波电路cr1的输入端输入有输入信号s1。滤波电路cr1的输出端与比较器cmp1的正相输入端子(+)以及电阻R1的一端连接,电阻R1的另一端与GND连接。在比较器cmp1的反相输入端子(-)输入有基准电压Vr。比较器cmp1的输出端与逻辑或元件IC4的3输入中的一个输入端连接。
在噪声检测电路12b1中,检测叠加于输入到控制电路12的输入端子IN的输入信号s1的高频噪声。在此,与流通输入信号s1的线路并列地设置有进行高通滤波的滤波电路cr1,通过滤波电路cr1来提取、诱导叠加于输入信号s1的高频噪声并从滤波电路cr1输出。
在滤波电路cr1的输出端连接有下拉电阻R1,因此相当于高频噪声成分的电压信号被输入到比较器cmp1的正相输入端子(+)。然后,比较器cmp1将相当于高频噪声成分的电压信号与基准电压Vr进行比较,在该电压信号为基准电压Vr以上的情况下,输出H电平信号(噪声检测信号)。通过这样的结构,从而进行叠加于输入信号s1的高频噪声的检测。
如此,在噪声检测电路12b1中,在输入信号s1中叠加有高频噪声的情况下,截断频率以上的信号流向滤波电路cr1侧。由于滤波电路cr1的输出端通过被下拉的电阻R1,因此电阻R1的两端电压被输入到比较器cmp1的正相输入端子(+)。比较器cmp1在输入到正相输入端子(+)的电压成为基准电压Vr以上时输出用于使警报功能开启的H电平信号。
应予说明,由于能够调整滤波电路cr1的滤波能力、电阻R1的电阻值以及基准电压Vr的值,因此能够灵活地对叠加于输入信号s1的噪声的频率、电压宽度进行检测控制。
(过小脉冲宽度检测电路)
过小脉冲宽度检测电路12b2具有图1的检测电路1c2的功能。过小脉冲宽度检测电路12b2包括逆变器元件IC1、单触发电路cr2以及逻辑与元件IC2。
在逆变器元件IC1的输入端输入有由输入电路12a1反转电平而得的反相输入信号s1n。逆变器元件IC1的输出端与逻辑与元件IC2的一个输入端连接。在单触发电路cr2的输入端输入有由输入电路12a1反转电平而得的反相输入信号s1n。单触发电路cr2的输出端与逻辑与元件IC2的另一个输入端连接。逻辑与元件IC2的输出端与逻辑或元件IC4的3输入中的一个输入端连接。
在过小脉冲宽度检测电路12b2中,检测输入信号s1为过小脉冲宽度的状态。在此,在从输入电路12a1输出反相输入信号s1n的同时,单触发电路cr2输出具有预定的脉冲宽度的单触发脉冲信号。并且,在反相输入信号s1n的脉冲宽度为单触发脉冲信号的脉冲宽度以下的情况下,输入信号s1的脉冲宽度作为过小脉冲宽度而被检测出来(在图4中详细后述)。
(不匹配检测电路)
不匹配检测电路12b3具有图1所示的检测电路1c3的功能。不匹配检测电路12b3包括逻辑与元件IC3。在逻辑与元件IC3的一侧的反相输入端子输入有反相输入信号s1n,所述反相输入信号由输入电路12a1电平反转而得。在逻辑与元件IC3的另一侧的正相输入端子输入有从栅极充放电电路12a3输出的栅极充放电信号s2。逻辑与元件IC3的输出端与逻辑或元件IC4的3输入中的一个输入端连接。
在不匹配检测电路12b3中,通过判定在逻辑与元件IC3中,例如在输入信号s1处于H电平时栅极充放电信号s2是否成为关断,从而检测出输入信号s1的电平与IGBT11a的动作之间的不匹配(在图5中详细后述)。
应予说明,由于控制电路12为低电平有效,所以在输入信号s1为H电平时,针对IGBT11a成为断开指示。因此,如果在输入信号s1为H电平时栅极充放电信号s2成为关断(IGBT11a断开)则成为匹配,如果在输入信号s1为H电平时栅极充放电信号s2导通(IGBT11a接通)则成为不匹配。
(报警输出-保护电路)
报警输出-保护电路12b4具有图1的警报-保护电路1c4的功能。报警输出-保护电路12b4包括逻辑或元件IC4、电阻R2以及NMOS晶体管m1。在逻辑或元件IC4的3个输入端分别连接有比较器cmp1的输出端、逻辑与元件IC2的输出端以及逻辑与元件IC3的输出端。
逻辑或元件IC4的输出端与NMOS晶体管m1的栅极及驱动电路12a2的输入端连接。NMOS晶体管m1的漏极与电源电压和电阻R2的一端连接,NMOS晶体管m1的源极与GND连接。电阻R2的另一端与报警输出端子AW连接。
在此,逻辑或元件IC4在产生噪声的叠加、过小脉冲宽度状态以及不匹配状态中的至少一种异常状态的情况下,输出H电平信号。在NMOS晶体管m1的漏极施加有电源电压,NMOS晶体管m1的源极与GND连接,因此,如果对NMOS晶体管m1的栅极输入H电平信号,则NMOS晶体管m1导通。
如果NMOS晶体管m1导通,则经由与NMOS晶体管m1的漏极连接的电阻R2,从报警输出端子AW输出L电平的报警信号d0(警报信号)(在报警信号d0为L电平时成为有异常输入状态)。
另外,逻辑或元件IC4的输出也被输入到驱动电路12a2,如果驱动电路12a2接收到来自逻辑或元件IC4的H电平信号,则对栅极充放电电路12a3发出栅极放电的指示而使IGBT11a断开来调整驱动。即,来自逻辑或元件IC4的H电平信号也成为针对IGBT11a的驱动调整信号。由此,实现针对异常输入的保护功能。
(过小脉冲宽度检测的动作)
图4是示出过小脉冲宽度检测的动作的时序图。
〔波形W1〕在控制电路12的输入端子IN输入有L电平的输入信号s1。由于控制电路12为低电平有效,因此L电平的输入信号s1意味着IGBT11a的接通指示。应予说明,设为输入了异常的输入信号s1,所述异常的输入信号s1具有比正常地完成IGBT11a的栅极充电所需的脉冲宽度小的过小脉冲宽度(第二脉冲宽度:无法正常地完成栅极充电的脉冲宽度)。
〔波形W2〕输入电路12a1将输入信号s1反转而输出H电平脉冲的反相输入信号s1n。
〔波形W3〕驱动电路12a2基于反相输入信号s1n生成驱动信号,栅极充放电电路12a3基于驱动信号对IGBT11a的栅极进行充电。但是,由于成为基于过小脉冲宽度的输入信号s1的栅极充电,所以IGBT11a的栅极电压Vg成为无法上升至预定的电压值的状态。
〔波形W4〕在逆变器元件IC1输入有反相输入信号s1n。
〔波形W5〕逆变器元件IC1将反相入信号s1n的电平反转而输出L电平脉冲信号d1。
〔波形W6〕单触发电路cr2在反相输入信号s1n的输入的同时输出H电平的单触发脉冲信号d2。应予说明,单触发脉冲信号d2的脉冲宽度tp(第一脉冲宽度)具有IGBT11a的栅极充电能够正常完成的时间长度。即,设为从反相输入信号s1n输入到单触发电路cr2起到IGBT11a的栅极充电正常完成为止的时间长度。
〔波形W7〕逻辑与元件IC2获取L电平脉冲信号d1与单触发脉冲信号d2的逻辑积,输出H电平信号d3(过小脉冲宽度检测信号)。在从逻辑与元件IC2输出H电平信号d3时,检测出输入信号s1为过小脉冲宽度状态(向控制电路12输入有不足以使IGBT11a接通的过短的输入信号s1)。此时,从报警输出端子AW输出L电平的报警信号d0。
如此,如果向控制电路12输入输入信号s1,则输出预定时间的脉冲宽度的单触发脉冲信号的单触发电路cr2起动。如果在单触发脉冲信号的脉冲宽度切断之前输入信号s1成为关断,则逻辑与元件IC2的2输入成为H、H的组合,从逻辑与元件IC2输出用于使警报功能开启的H电平信号。
(不匹配检测的动作)
图5是示出不匹配检测的动作的时序图。
〔波形W11〕在控制电路12的输入端子IN输入有H电平的输入信号s1。由于控制电路12为低电平有效,因此H电平的输入信号s1意味着IGBT11a的断开指示。
〔波形W12〕输入电路12a1将输入信号s1反转而输出L电平的反相输入信号s1n。
〔波形W13〕在逻辑与元件IC3的反相输入端子输入有反相输入信号s1n。应予说明,波形W13表示反相输入信号s1n的电平反转后的向逻辑与元件IC3的输入波形(设为H电平信号d4)。
〔波形W14〕设为栅极充放电电路12a3进行了误动作。在此,因为输入信号s1为H电平(反相输入信号s1n为L电平),所以虽然栅极充放电电路12a3原本应该输出用于使栅极放电的L电平的栅极充放电信号s2,但却输出H电平信号。这样的误动作有时因外来噪声的影响而产生,该外来噪声例如通过外部的收发器等输出强电磁波的设备、高电压设备的开关等而产生。
〔波形W15〕由于从栅极充放电电路12a3输出的栅极充放电信号s2为H电平,因此在逻辑与元件IC3的正相输入端子输入有H电平信号d5。
〔波形W16〕逻辑与元件IC3获取H电平信号d4与H电平信号d5的逻辑积,输出H电平信号d6(不匹配检测信号)。在从逻辑与元件IC3输出H电平信号d6时,检测出输入信号s1的电平与IGBT11a的动作为不匹配。此时,从报警输出端子AW输出L电平的报警信号d0。
如此,在反相输入信号s1n的电平与栅极充放电信号s2的电平不一致的情况下,从逻辑与元件IC3输出用于使警报功能开启的H电平信号。
如以上说明的那样,根据本发明,构成为检测叠加于向半导体装置的控制电路的输入信号的噪声、脉冲宽度不适当的输入信号、以及输入信号的电平与IGBT的动作的不匹配,从而进行异常状态检测时的向外部的通知以及异常状态检测时的IGBT的驱动调整。由此,能够高效地防止由异常输入引起的误动作,另外,能够进行异常输入的监视和元件的保护。
以上,虽然例示了实施方式,但实施方式所示的各部的结构能够置换为具有相同功能的其他结构。另外,也可以附加其他任意的结构物和/或工序。此外,也可以是将上述的实施方式中的任意两个以上的结构(特征)组合而成的结构。

Claims (7)

1.一种半导体装置,其特征在于,具有:
开关元件;
驱动电路,其基于输入信号使所述开关元件进行开关;以及
异常输入控制电路,其具备第一检测电路、第二检测电路、第三检测电路中的至少一个电路,并且具备警报-保护电路,该警报-保护电路包含基于检测结果输出警报信号的警报信号输出功能以及基于检测结果调整所述开关元件的驱动的驱动调整功能中的至少一个功能,所述第一检测电路进行叠加于所述输入信号的噪声的检测,所述第二检测电路检测所述输入信号的脉冲宽度为预定宽度以下的情况,所述第三检测电路检测所述输入信号的电平与所述开关元件的动作之间的不匹配。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述第一检测电路包括滤波电路、电阻以及比较器,
在所述滤波电路的输入端输入有所述输入信号,所述滤波电路的输出端与所述比较器的正相输入端子以及所述电阻的一端连接,所述电阻的另一端接地,在所述比较器的反相输入端子输入有基准电压,
所述滤波电路对叠加于所述输入信号的噪声进行过滤而输出,所述比较器对所述噪声的电压信号与所述基准电压进行比较,在所述电压信号为所述基准电压以上的情况下,输出表示在所述输入信号中叠加有所述噪声的噪声检测信号。
3.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述驱动电路生成将所述输入信号的电平反转而得的反相输入信号,基于所述反相输入信号进行所述开关元件的驱动,
所述第二检测电路包括逆变器元件、单触发电路以及过小脉冲宽度检测用逻辑元件,
在所述逆变器元件的输入端输入有所述反相输入信号,所述逆变器元件的输出端与所述过小脉冲宽度检测用逻辑元件的一个输入端连接,在所述单触发电路的输入端输入有所述反相输入信号,所述单触发电路的输出端与所述过小脉冲宽度检测用逻辑元件的另一个输入端连接,
如果所述单触发电路被输入所述反相输入信号,则输出具有预定的第一脉冲宽度的单触发脉冲信号,在从所述逆变器元件输出的脉冲信号的第二脉冲宽度比所述单触发脉冲信号的所述第一脉冲宽度小的情况下,所述过小脉冲宽度检测用逻辑元件输出表示所述输入信号的脉冲宽度过小的过小脉冲宽度检测信号。
4.根据权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,
所述第一脉冲宽度具有从所述反相输入信号输入到所述单触发电路起到所述开关元件的栅极充电完成为止的时间长度。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述驱动电路生成将所述输入信号的电平反转而得的反相输入信号,基于所述反相输入信号生成用于进行所述开关元件的栅极的充放电的栅极充放电信号而进行所述开关元件的驱动,
所述第三检测电路包括具有反相输入端子和正相输入端子的不匹配检测用逻辑元件,
在所述反相输入端子输入有所述反相输入信号,在所述正相输入端子输入有所述栅极充放电信号,
所述不匹配检测用逻辑元件在所述反相输入信号的电平与所述栅极充放电信号的电平不一致的情况下,输出表示发生了所述不匹配的不匹配检测信号。
6.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述异常输入控制电路的所述警报信号输出功能在通过所述第一检测电路对所述噪声的检测、所述第二检测电路对所述脉冲宽度的检测以及所述第三检测电路对所述不匹配的检测而检测出至少一种现象的情况下,输出警报信号。
7.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
所述异常输入控制电路的所述驱动调整功能在通过由所述第一检测电路进行的所述噪声的检测、由所述第二检测电路进行的所述过小脉冲宽度的检测、由所述第三检测电路进行的所述不匹配的检测而检测出至少一种现象的情况下,调整所述开关元件的驱动。
CN202310579785.1A 2022-06-14 2023-05-22 半导体装置 Pending CN117240264A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-095619 2022-06-14
JP2022095619A JP2023182164A (ja) 2022-06-14 2022-06-14 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117240264A true CN117240264A (zh) 2023-12-15

Family

ID=89076864

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310579785.1A Pending CN117240264A (zh) 2022-06-14 2023-05-22 半导体装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230403002A1 (zh)
JP (1) JP2023182164A (zh)
CN (1) CN117240264A (zh)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023182164A (ja) 2023-12-26
US20230403002A1 (en) 2023-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2584702B1 (en) Control apparatus for switching device
JP3572292B2 (ja) スイッチング電源回路
JP5641638B2 (ja) 異常検知回路、負荷駆動装置、電気機器
US8547676B2 (en) Overcurrent protection device and overcurrent protection system
CN107959492B (zh) 用于驱动电子开关的方法和驱动电路及电子保险丝电路
EP2630714B1 (en) Lithium battery protection circuitry
US8488283B2 (en) Load drive device
US8841940B2 (en) System and method for a driver circuit
US7642817B2 (en) Driver circuit for a semiconductor power switching element
US8957652B2 (en) Output circuit
WO2007074828A1 (ja) 電力供給制御装置及びその閾値変更方法
JP5505730B2 (ja) 故障情報伝達装置
JP7443679B2 (ja) 半導体装置
CN110098597B (zh) 具备过电流保护功能的驱动电路
US8315025B2 (en) Circuit arrangement for protection against electrostatic charges and method for dissipation thereof
US7265958B2 (en) Overcurrent protection circuit and semiconductor apparatus
EP0730347A2 (en) Semiconductor device
CN116114163A (zh) 用于对dc链路电容器进行放电的布置和方法
US7049862B2 (en) Semiconductor device
JP4776968B2 (ja) 温度保護回路、半導体集積回路装置、電源装置、電気機器
EP0283202A2 (en) Current surge elimination for CMOS devices
CN117240264A (zh) 半导体装置
EP3700039B1 (en) Esd protection circuit providing multiple detection signals
CN110581654B (zh) 电力用半导体装置
JP2021176253A (ja) ゲート駆動装置および複合ゲート駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination