DE102016102182A1

DE102016102182A1 - Ansteuereinheit

Info

Publication number: DE102016102182A1
Application number: DE102016102182.2A
Authority: DE
Inventors: Ken TOSHIYUKI
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2016-02-09
Publication date: 2016-08-18
Also published as: KR20160100248A; US20160241242A1; CN105897232A; TW201639301A; JP2016149715A

Abstract

Eine Ansteuereinheit (1) umfasst: einen rückwärts leitenden Transistor (14) mit einem Transistor (13) und einer ersten Diode (11), die antiparallel zu dem Transistor geschaltet ist, wobei der Transistor (13) und die erste Diode (11) auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat (10) bereitgestellt sind; eine zweite Diode (12) mit einer Kathode, die mit einem Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei die zweite Diode auf dem Halbleitersubstrat bereitgestellt ist; und ein Detektionselement (26), das konfiguriert ist zum Detektieren einer Spannung zwischen dem Kollektor und einem Emitter des Transistors über eine Anode der zweiten Diode.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ansteuereinheit.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Es ist eine Ansteuereinheit bekannt, die umfasst: einen rückwärts leitenden Transistor, der einen Transistor und eine erste Diode aufweist, die antiparallel zu dem Transistor geschaltet ist, wobei der Transistor und die erste Diode auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat bereitgestellt sind, und eine zweite Diode, die eine Kathode aufweist, die mit einem Kollektor des Transistors verbunden ist (siehe zum Beispiel japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2014-216932 ( JP 2014-216932 A )). Diese Ansteuereinheit weist eine Konfiguration auf, bei der eine Spannung Vce zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors über einen Anode der zweiten Diode detektiert wird.
Eine Vorwärts- bzw. Durchlassspannung der ersten Diode und eine Vorwärts- bzw. Durchlassspannung der zweiten Diode weisen jedoch jeweils die Eigenschaft einer Änderung mit der Temperatur (Temperaturcharakteristik) auf. Wenn die Temperatur der ersten Diode und die Temperatur der zweiten Diode unabhängig voneinander variieren, ändern sich somit auch die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung der ersten Diode und die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung der zweiten Diode unabhängig voneinander, und schwankt der Detektionswert der Spannung V_ce daher stark.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Ansteuereinheit bereitzustellen, bei der der Detektionswert der Spannung zwischen einem Kollektor und einem Emitter nicht stark schwankt.
Eine Ansteuereinheit gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst: einen rückwärts leitenden Transistor mit einem Transistor und einer ersten Diode, die antiparallel zu dem Transistor geschaltet ist, wobei der Transistor und die erste Diode auf einem ersten Halbleitersubstrat bereitgestellt sind; eine zweite Diode mit einer Kathode, die mit einem Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei die zweite Diode auf dem ersten Halbleitersubstrat bereitgestellt ist; und ein Detektionselement, das konfiguriert ist zum Detektieren einer Spannung zwischen dem Kollektor und einem Emitter des Transistors über eine Anode der zweiten Diode.
Gemäß dem vorgenannten Aspekt nimmt die Differenz zwischen der Temperatur der ersten Diode und der Temperatur der zweiten Diode ab und variieren diese Temperaturen in einer annähernd ähnlichen Weise, da die erste Diode und die zweite Diode auf einem ersten Halbleitersubstrat bereitgestellt sind. Selbst wenn sich jede der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungen der ersten und der zweiten Diode mit einer Variation der Temperatur ändert, nimmt somit die Schwankung des Detektionswerts der Spannung zwischen dem Kollektor und dem Emitter des Transistors im Vergleich zu einem Fall ab, in dem die Temperaturen der ersten und der zweiten Diode unabhängig voneinander variieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und technische sowie gewerbliche Bedeutung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und bei denen gilt:
1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration einer Ansteuereinheit veranschaulicht;
2 ist eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel der Konfiguration einer Ansteuereinheit veranschaulicht;
3 ist eine Darstellung, die ein weiteres Beispiel der Konfiguration einer Ansteuereinheit veranschaulicht;
4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnungsposition einer zweiten Diode veranschaulicht; und
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration eines Leistungswandlers veranschaulicht, der mit einer Vielzahl von Ansteuereinheiten ausgestattet ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend werden hierin Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration einer Ansteuereinheit 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Ansteuereinheit 1 ist eine Halbleitervorrichtung, die zum Beispiel eine induktive Last (wie etwa eine Induktionsspule, einen Motor oder dergleichen), die mit einem ersten Strompfad 15 oder einem zweiten Strompfad 16 verbunden ist, durch Ein-Aus-Ansteuerung eines rückwärts leitenden Transistors 14 ansteuert bzw. antreibt.
Der erste Strompfad 15 ist eine elektrische Verdrahtung, die leitend mit einer Quellenspannung VH von einem Element hohen Quellenpotentials, wie etwa zum Beispiel einer positiven Elektrode einer Energiequelle, verbunden ist. Der erste Strompfad 15 kann über ein anderes Schaltelement oder eine andere Last indirekt mit der Quellenspannung VH von dem Element hohen Quellenpotentials verbunden sein. Der zweite Strompfad 16 ist eine elektrische Verdrahtung, die leitend mit einem Element niedrigen Quellenpotentials, wie etwa zum Beispiel einer negativen Elektrode einer Energiequelle (zum Beispiel Masse), verbunden ist. Der zweite Strompfad 16 kann über ein anderes Schaltelement oder eine andere Last indirekt mit dem Element niedrigen Quellenpotentials verbunden sein.
Ein Beispiel einer Vorrichtung, in der ein oder mehrere Ansteuereinheiten 1 verwendet ist oder sind, ist ein Leistungswandler bzw. Umrichter, der zum Beispiel elektrische Leistung zwischen Eingang und Ausgang durch Ein-Aus-Ansteuerung des rückwärts leitenden Transistors 14 umwandelt. Spezielle Beispiele des Leistungswandlers bzw. Umrichters umfassen einen Wandler, der die Spannung von Gleichstromleistung erhöht oder verringert, und einen Wechselrichter, der eine Leistungsumwandlung zwischen Gleichstromleistung und Wechselstromleistung durchführt.
Die Ansteuereinheit 1 umfasst ein Halbleitersubstrat 10 und eine Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20, die von dem Halbleitersubstrat 10 getrennt ist. Das Halbleitersubstrat 10 ist zum Beispiel ein Chip, der den rückwärts leitenden Transistor 14 und eine Schutzdiode 12 aufweist. Die Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 ist zum Beispiel eine integrierte Schaltung (IC), die ein Detektionselement 21, ein Bestimmungselement 31 und ein Ansteuerelement 27 aufweist.
Der rückwärts leitende Transistor 14 ist ein Beispiel eines rückwärts leitenden Transistors, der einen Transistor 13 und eine Freilaufdiode 11 aufweist, die zusammen auf dem gemeinsamen Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt sind. Der Transistor 13 hat ein Gate G, einen Kollektor C und einen Emitter E. Die Freilaufdiode 11 hat eine Elektrode, die den Emitter E des Transistors 13 als Anode verwendet, und eine Elektrode, die den Kollektor C des Transistors 13 als Kathode verwendet. Mit anderen Worten ist der rückwärts leitende Transistor 14 ein Schaltelement, das eine Struktur aufweist, in der eine gemeinsame Elektrode, die als der Emitter E des Transistors 13 und als die Anode der Freilaufdiode 11 dient, und eine gemeinsame Elektrode, die als der Kollektor C des Transistors 13 und die Kathode der Freilaufdiode 11 dient, ausgebildet sind. Die Freilaufdiode 11 ist ein Beispiel einer ersten Diode, die antiparallel zu dem Transistor 13 geschaltet ist.
Der rückwärts leitende Transistor 14 ist zum Beispiel ein rückwärts leitender Bipolartransistor mit isoliertem Gate (RC-IGBT), der den Transistor 13 als einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) verwendet. Ein RC-IGBT wird mitunter als IGBT mit eingebauter Diode bezeichnet.
Die Schutzdiode 12 ist ein Beispiel einer zweiten Diode, die auf dem gemeinsamen Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt ist, auf dem der rückwärts leitende Transistor 14 bereitgestellt ist. Die Schutzdiode 12 hat eine Kathode, die mit dem Kollektor C des Transistors 13 verbunden ist, und eine Anode, die mit dem Detektionselement 21 der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 verbunden ist. Die Schutzdiode 12 kann die Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 (insbesondere das Detektionselement 21) vor einer Spannung VCE mit einem erhöhten Spannungswert schützen. Die Spannung Vce ist die Spannung zwischen dem Kollektor C und dem Emitter E des Transistors 13.
Das Detektionselement 21 ist ein Beispiel eines Detektionselements, das detektiert, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, indem die Spannung Vce über die Anode der Schutzdiode 12 detektiert wird. Das Detektionselement 21 weist zum Beispiel eine Spannungsquelle 25, einen Widerstand 24 und eine Überwachungsschaltung 26 auf.
Die Anode der Schutzdiode 12 steht über den Widerstand 24 in Pull-Up-Verbindung mit einer Spannung VB der Spannungsquelle 25. Der Widerstand 24 kann eine Konstantstromquelle sein, die einen Konstantstrom ausgibt. Die Spannungsquelle 25 teilt sich eine Masse mit der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20. Die Masse der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 ist leitend mit dem Emitter E des Transistors 13 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen der Anode der Schutzdiode 12 und dem Widerstand 24 ist mit der Überwachungsschaltung 26 verbunden, und eine Eingangsspannung Vin wird über den Verbindungspunkt in die Überwachungsschaltung 26 eingespeist. Mit anderen Worten entspricht die Eingangsspannung Vin einem Beispiel eines Detektionswerts der Spannung Vce.
Das Detektionselement 21 detektiert, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, basierend auf dem Spannungswert der Eingangsspannung Vin, die in die Überwachungsschaltung 26 eingespeist wird.
Zum Beispiel, wenn die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, fließt ein Vorwärts- bzw. Durchlassstrom durch die Freilaufdiode 11, und ist die Spannung Vce daher gleich –VF11 (es ist definiert, dass der Emitter E des Transistors 13 ein Bezugspotential von Null aufweist, und VF11 ist als eine Vorwärts- bzw. Durchlassspannung der Freilaufdiode 11 definiert). Da die Spannung Vce (= –VF11) zu dieser Zeit niedriger ist als die Spannung VB, wird die Schutzdiode 12 in Vorwärts- bzw. Durchlassrichtung elektrisiert. Wenn die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, ist somit die Eingangsspannung Vin gleich "–VF11 + VF12", was um den Betrag der Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 der Schutzdiode 12 höher ist als die Spannung Vce.
Wenn die Freilaufdiode 11 nicht elektrisiert ist, ist die Spannung Vce gleich einer Ein-Spannung Von des Transistors 13, wenn der Transistor 13 elektrisiert ist. Die Ein-Spannung Von ist die Spannung, die zwischen dem Kollektor C und dem Emitter E entwickelt wird, wenn der Transistor 13 elektrisiert ist. Da die Spannung Vce (= Von) zu dieser Zeit auch niedriger ist als die Spannung VB, wird die Schutzdiode 12 in einer Vorwärts- bzw. Durchlassrichtung elektrisiert. Wenn die Freilaufdiode 11 nicht elektrisiert ist und der Transistor 13 elektrisiert ist, ist die Eingangsspannung Vin daher gleich "Von + VF12", was um den Betrag der Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 der Schutzdiode 12 höher ist als die Spannung Vce.
Wenn weder die Freilaufdiode 11 noch der Transistor 13 elektrisiert sind, ist die Spannung Vce annährend gleich der Quellenspannung VH von dem Element hohen Quellenpotentials, das direkt oder indirekt mit dem ersten Strompfad 15 verbunden ist. Da die Spannung Vce (= VH) zu dieser Zeit höher ist als die Spannung VB, ist die Schutzdiode 12 nicht elektrisiert. Wenn weder die Freilaufdiode 11 noch der Transistor 13 elektrisiert sind, ist die Eingangsspannung Vin daher gleich der "Spannung VB". Es sollte beachtet werden, dass die Spannung VB auf einen Spannungswert eingestellt ist, der höher ist als "Von + VF12" und niedriger ist als die Quellenspannung VH.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ändert sich der Spannungswert der Eingangsspannung Vin, die in die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 eingespeist wird, abhängig davon, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist. Somit kann das Detektionselement 21 detektieren, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, indem es die Differenz des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin detektiert, die in die Überwachungsschaltung 26 eingespeist wird.
Die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF11 der Freilaufdiode 11 und die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 der Schutzdiode 12 weisen jedoch beide die Eigenschaft einer Änderung mit der Temperatur (Temperaturcharakteristik) auf. Wenn die Temperatur der Freilaufdiode 11 und die Temperatur der Schutzdiode 12 unabhängig voneinander variieren, ändern sich somit die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF11 und die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 unabhängig voneinander, und schwankt der Spannungswert der Eingangsspannung Vin daher stark. Als Folge hiervon wird die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 herabgesetzt.
Da die Prozesskosten der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 niedriger sind als die Prozesskosten des Halbleitersubstrats 10, auf dem der rückwärts leitende Transistor 14 bereitgestellt ist, wird zum Beispiel ein Fall angenommen, in dem die Schutzdiode 12, die das Detektionselement 21 schützen kann, zusammen mit dem Detektionselement 21 auf der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 bereitgestellt ist. Da der rückwärts leitende Transistor 14, der eine Wärmequelle darstellt, auf dem Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt ist, variieren jedoch die Temperaturen der Freilaufdiode 11 und der Schutzdiode 12 unabhängig voneinander, wenn die Freilaufdiode 11 und die Schutzdiode 12 auf unterschiedlichen Substraten bereitgestellt sind. Als Folge hiervon schwankt der Spannungswert der Eingangsspannung Vin stark, und demzufolge wird die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, herabgesetzt.
Im Gegensatz dazu variieren bei diesem Ausführungsbeispiel die Temperatur der Freilaufdiode 11 und die Temperatur der Schutzdiode 12 nicht unabhängig voneinander, sondern variieren sie in einer annähernd ähnlichen Weise, da die Schutzdiode 12 auf dem gemeinsamen Halbleitersubstrat 10 bereitgestellt ist, auf dem die Freilaufdiode 11 bereitgestellt ist. Selbst wenn sich die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF11 und die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 mit einer Variation der Temperatur unabhängig ändern, verringert sich somit die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin im Vergleich zu einem Fall, in dem die Temperaturen der Freilaufdiode 11 und der Schutzdiode 12 unabhängig voneinander variieren. Als Folge hiervon kann die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 verbessert werden.
Da die Kathode der Schutzdiode 12 mit dem Kollektor des Transistors 13 verbunden ist, zu dem die Freilaufdiode 11 antiparallel geschaltet ist, sind außerdem die Vorwärts- bzw. Durchlassrichtung der Freilaufdiode 11 und die Vorwärts- bzw. Durchlassrichtung der Schutzdiode 12 entgegengesetzt zueinander. Mit anderen Worten sind die Kathode der Freilaufdiode 11 und die Kathode der Schutzdiode 12 miteinander verbunden. Da die Schwankung der Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF11 mit der Temperatur und die Schwankung der Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 mit der Temperatur nahezu vollständig gegenseitig aufgehoben werden, verringert sich daher die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin. Als Folge hiervon kann die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 verbessert werden.
Die Freilaufdiode 11 und die Schutzdiode 12 können verschiedene Arten von Dioden sein, aber sie sind vorzugsweise Dioden der gleichen Art. Wenn beide Dioden von der gleichen Art sind, können die Temperaturcharakteristika der Vorwärts- bzw. Durchlassspannungen von beiden Dioden gleich sein. In diesem Fall verringert sich die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin weiter, da die Schwankung der Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF11 mit der Temperatur und die Schwankung der Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF12 mit der Temperatur egalisiert bzw. ausgeglichen werden können. Als Folge hiervon kann die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 weiter verbessert werden.
Das Detektionselement 21 gibt ein Detektionssignal Vd, das das Ergebnis der Detektion bezeichnet, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, von der Überwachungsschaltung 26 basierend auf dem Spannungswert der Eingangsspannung Vin aus. Zum Beispiel weist die Überwachungsschaltung 26 einen Komparator 22 und ein Schwellenspannungserzeugungselement 23 auf, um ein Detektionssignal Vd auszugeben, das das Ergebnis der Detektion bezeichnet, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist.
Der Komparator 22 hat einen nicht invertierenden Eingang, der mit dem Verbindungspunkt zwischen der Anode der Schutzdiode 12 und dem Widerstand 24 verbunden ist, und einen invertierenden Eingang, der mit dem Schwellenspannungserzeugungselement 23 verbunden ist. Das Schwellenspannungserzeugungselement 23 erzeugt eine Schwellenspannung Vth unter Verwendung der Masse der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 als Massereferenz, und liefert die Schwellenspannung Vth an den invertierenden Eingang des Komparators 22. Der Komparator 22 vergleicht das Größenverhältnis zwischen der Eingangsspannung Vin und der Schwellenspannung Vth, um zu detektieren, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist.
Die Schwellenspannung Vth ist auf einen Spannungswert eingestellt, der höher ist als "–VF11 + VF12" und niedriger ist als "Von + VF12". Somit gibt der Komparator 22 ein Detektionssignal Vd niedrigen Pegels aus, das bezeichnet, dass die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, wenn er detektiert, dass die Eingangsspannung Vin niedriger ist als die Schwellenspannung Vth. Andererseits gibt der Komparator 22 ein Detektionssignal Vd hohen Pegels aus, das bezeichnet, dass die Freilaufdiode 11 nicht elektrisiert ist, wenn er detektiert, dass die Eingangsspannung Vin höher ist als die Schwellenspannung Vth.
Zum Beispiel, wenn gilt "VF11 = VF12 = Von = 1[V]", ist die Schwellenspannung Vth auf einen Spannungswert eingestellt, der höher ist als 0[V] und niedriger ist als 2[V], da "–VF11 + VF12 = 0[V]" und "Von + VF12 = 2[V]" gilt. In diesem Fall kann das Detektionselement 21 eine Elektrisierung bzw. Stromführung/-leitung der Freilaufdiode 11 detektieren, selbst wenn ein winziger Strom, der geringfügig höher ist als 0 Ampere, durch die Freilaufdiode 11 fließt.
Das Bestimmungselement 31 bestimmt, ob zugelassen wird, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird, basierend auf dem Ergebnis der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist, durch das Detektionselement 21. Wenn das Detektionselement 21 detektiert, dass die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist (zum Beispiel, wenn ein Detektionssignal Vd niedrigen Pegels in das Bestimmungselement 31 eingegeben wird), verhindert das Bestimmungselement 31, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird. Andererseits, wenn das Detektionselement 21 detektiert, dass die Freilaufdiode 11 nicht elektrisiert ist (zum Beispiel, wenn ein Detektionssignal Vd hohen Pegels in das Bestimmungselement 31 eingegeben wird), lässt das Bestimmungselement 31 zu, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird.
Das Bestimmungselement 31 weist zum Beispiel eine UND-Schaltung (UND-Gatter) auf, in die ein Befehlssignal Vg und das Detektionssignal Vd eingegeben werden. Das Befehlssignal Vg ist zum Beispiel ein Pulsbreitenmodulation-(PWM-)Signal, das von einer Steuereinheit außerhalb der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 bereitgestellt wird. Ein Befehlssignal Vg hohen Pegels stellt einen Ein-Befehl für den Transistor 13 dar, und ein Befehlssignal Vg niedrigen Pegels stellt einen Aus-Befehl für den Transistor 13 dar. Die Steuereinheit, die das Befehlssignal Vg ausgibt, ist zum Beispiel ein Mikrocomputer, der eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) umfasst. Es sollte beachtet werden, dass die Steuereinheit, die das Befehlssignal Vg ausgibt, auf der Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20 bereitgestellt sein kann.
Wenn durch das Bestimmungselement 31 verhindert wird, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird, hält das Ansteuerelement 27 eine Gatespannung Vge des Transistors 13 auf einem Spannungswert, mit dem der Transistor 13 in einem Aus-Zustand festgehalten wird, selbst wenn ein Befehlssignal Vg eingegeben wird, das ein Einschalten des Transistors 13 anweist. Andererseits schaltet das Ansteuerelement 27 den Transistor 13 gemäß dem Befehlssignal Vg ein oder aus, wenn durch das Bestimmungselement 13 zugelassen wird, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird. Mit anderen Worten ändert das Ansteuerelement 27 die Gatespannung Vge auf einen Spannungswert, mit dem der Transistor 13 eingeschaltet wird, wenn das Befehlssignal Vg ein Ein-Befehl für den Transistor 13 ist, und ändert es die Gatespannung Vge auf einen Spannungswert, mit dem der Transistor 13 ausgeschaltet wird, wenn das Befehlssignal Vg ein Aus-Befehl für den Transistor 13 ist.
In dem rückwärts leitenden Transistor 14, wenn der Transistor 13 eingeschaltet wird/ist, während ein Strom durch die Freilaufdiode 11 fließt, erhöhen sich die Vorwärts- bzw. Durchlassspannung VF11 und der/die Vorwärts- bzw. Durchlassverlust/-dämpfung der Freilaufdiode 11. Dieses Phänomen wird mitunter als "Gate Interference" bezeichnet. Wenn jedoch durch das Bestimmungselement 31 verhindert wird, dass der Transistor eingeschaltet wird, wird der Transistor 13 in einem Aus-Zustand gehalten, selbst wenn ein Befehlssignal Vg eingegeben wird, das ein Einschalten des Transistors 13 anweist. Somit kann eine Erhöhung eines/einer Vorwärts- bzw. Durchlassverlusts/-dämpfung der Freilaufdiode 11 verhindert werden. Dies kann zu einer Verringerung eines Energieverbrauchs der Ansteuereinheit 1 führen und demzufolge zum Beispiel zu einer Verbesserung der Kraft- bzw. Brennstoffeffizienz des Fahrzeugs beitragen, dass mit der Ansteuereinheit 1 ausgestattet ist.
2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration einer Ansteuereinheit 2 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In Bezug auf die gleichen Konfigurationen und Wirkungen wie diejenigen der vorgenannten Ansteuereinheit 1 wird die Beschreibung der Ansteuereinheit 1 einbezogen. Die Ansteuereinheit 2 weist eine Überwachungsschaltung 26 auf, die sich in ihrer Konfiguration von derjenigen der Ansteuereinheit 1 unterscheidet. Die Überwachungsschaltung 26 der Ansteuereinheit 2 hat einen ADC 32 und eine Verarbeitungsschaltung 28, um ein Detektionssignal Vd auszugeben, das das Ergebnis der Detektion bezeichnet, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist.
Der ADC 32 ist ein A/D-(Analog-Digital-)Wandler, der einen Eingang hat, der mit dem Verbindungspunkt zwischen der Anode der Schutzdiode 12 und dem Widerstand 24 verbunden ist. Der ADC 32 wandelt einen analogen Wert der Eingangsspannung Vin in einen digitalen Wert und gibt den digitalen Wert an die Verarbeitungsschaltung 28 aus. Die Verarbeitungsschaltung 28 vergleicht das Größenverhältnis zwischen dem digitalen Wert der Eingangsspannung Vin und einem digitalen Wert der Schwellenspannung Vth und gibt ein Detektionssignal Vd aus, das das Ergebnis der Detektion bezeichnet, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist.
3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration einer Ansteuereinheit 3 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. In Bezug auf die gleichen Konfigurationen und Wirkungen wie diejenigen der vorgenannten Ansteuereinheit 1 wird die Beschreibung der Ansteuereinheit 1 einbezogen. Die Ansteuereinheit 3 weist eine Überwachungsschaltung 26 auf, die sich in ihrer Konfiguration von derjenigen der Ansteuereinheit 1 unterscheidet. Die Überwachungsschaltung 26 der Ansteuereinheit 3 hat eine Pufferschaltung 29, um ein Detektionssignal Vd auszugeben, das das Ergebnis der Detektion bezeichnet, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist.
Die Pufferschaltung 29 hat einen Eingang, der mit dem Verbindungspunkt zwischen der Anode der Schutzdiode 12 und dem Widerstand 24 verbunden ist. Ein Schwellenwert des Eingangs der Pufferschaltung 29 ist auf die Schwellenspannung Vth eingestellt. Die Pufferschaltung 29 vergleicht das Größenverhältnis zwischen der Eingangsspannung Vin und der Schwellenspannung Vth und gibt ein Detektionssignal Vd aus, das das Ergebnis der Detektion bezeichnet, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist.
4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer Anordnungsposition der Schutzdiode 12 veranschaulicht. 4 ist eine Draufsicht, die das Halbleitersubstrat 10 schematisch veranschaulicht. Das Halbleitersubstrat 10 weist Aktivelementbereiche 17 und 18 auf, in denen der rückwärts leitende Transistor 14 angeordnet ist. In dem veranschaulichten Fall ist die Schutzdiode 12 in einem mittleren Teil 34 des rechteckförmigen Halbleitersubstrats 10 (im Speziellen in einem Bereich zwischen dem ersten Aktivelementbereich 17 und dem zweiten Aktivelementbereich 18) angeordnet. Der Temperaturunterschied zwischen dem mittleren Teil 34 und den Aktivelementbereichen 17 und 18 ist relativ gering.
Da die Temperaturdifferenz zwischen der Freilaufdiode 11 und der Schutzdiode 12 gering ist, da die Schutzdiode 12 in dem mittleren Teil 34 angeordnet ist, schwanken somit die Temperaturen der beiden Dioden nicht unabhängig voneinander, sondern schwanken sie in einer annähernd ähnlichen Weise. Da die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin abnimmt, kann somit die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 weiter verbessert werden.
Es sollte beachtet werden, dass die Schutzdiode 12 nicht notwendigerweise in dem mittleren Teil 34 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet sein muss und in einem anderen Bereich als dem mittleren Teil 34 (zum Beispiel in einem Bereich zwischen einem Aktivelementbereich und einem Rand des Halbleitersubstrats 10) angeordnet sein kann.
5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel der Konfiguration eines Leistungswandlers 101 veranschaulicht, der mit einer Vielzahl von Ansteuereinheiten ausgestattet ist. In Bezug auf die gleichen Konfigurationen und Wirkungen wie diejenigen der vorgenannten Ansteuereinheit 1 wird die Beschreibung der Ansteuereinheit 1 einbezogen. Der Leistungswandler 101 umfasst ein Paar von Ansteuereinheiten 1L und 1H, wobei jede von diesen die gleiche Konfiguration wie die Ansteuereinheit 1 aufweist. Der Leistungswandler 101 umfasst die Ansteuereinheit 1L, die mit Bezug auf einen Zwischenknoten 19 auf einer unteren Seite bereitgestellt ist, und die Ansteuereinheit 1H, die mit Bezug auf den Zwischenknoten 19 auf einer oberen Seite bereitgestellt ist. Eine induktive Last 30 ist mit dem Zwischenknoten 19 verbunden.
Ein Strompfad 15L ist über einen rückwärts leitenden Transistor 14H mit einem Element hohen Quellenpotentials mit einer Quellenspannung VH verbunden, und ein Strompfad 16L ist mit Masse verbunden. Ein Strompfad 15H ist mit dem Element hohen Quellenpotentials mit der Quellenspannung VH verbunden, und ein Strompfad 16H ist über einen rückwärts leitenden Transistor 14L mit Masse verbunden.
Der Leistungswandler 101 umfasst eine Arm- bzw. Zweigschaltung 33, in der der rückwärts leitende Transistor 14L der Ansteuereinheit 1L und der rückwärts leitende Transistor 14H der Ansteuereinheit 1H in Reihe geschaltet sind. Wenn er als Wechselrichter verwendet wird, der einen dreiphasigen Motor ansteuert bzw. antreibt, umfasst der Leistungswandler 101 drei Arm- bzw. Zweigschaltungen 33, d.h. so viele Arm- bzw. Zweigschaltungen 33 wie die Anzahl von Phasen des dreiphasigen Motors, die parallel geschaltet sind.
Die Ansteuereinheit 1L umfasst ein Halbleitersubstrat 10L und eine Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20L. Das Halbleitersubstrat 10L ist ein Chip, der den rückwärts leitenden Transistor 14L und eine Schutzdiode 12L aufweist. Eine Spannung Vcel ist die Spannung zwischen einem Kollektor C und einem Emitter E eines Transistors 13L. Andererseits umfasst die Ansteuereinheit 1H ein Halbleitersubstrat 10H und eine Ansteuerleiterplatte bzw. -platine 20H. Das Halbleitersubstrat 10H ist ein Chip, der den rückwärts leitenden Transistor 14H und eine Schutzdiode 12H aufweist. Eine Spannung Vceh ist die Spannung zwischen einem Kollektor und einem Emitter eines Transistors 13H.
Während ein Befehlssignal Vgl hohen Pegels, das ein Einschalten des Transistors 13L anweist, in die Ansteuereinheit 1L eingegeben wird, wird ein Befehlssignal Vgh niedrigen Pegels, das ein Ausschalten des Transistors 13H anweist, in die Ansteuereinheit 1H eingegeben. Andererseits wird, während ein Befehlssignal Vgh hohen Pegels, das ein Einschalten des Transistors 13H anweist, in die Ansteuereinheit 1L eingegeben wird, ein Befehlssignal Vgl niedrigen Pegels, das ein Ausschalten des Transistors 13L anweist, in die Ansteuereinheit 1L eingegeben.
Wenn durch das Bestimmungselement 31 der Ansteuereinheit 1L verhindert wird, dass der Transistor 13L eingeschaltet wird, hält das Ansteuerelement 27 der Ansteuereinheit 1L eine Gatespannung Vgel des Transistors 13L auf einem Spannungswert, mit dem der Transistor 13L in einem Aus-Zustand festgehalten wird, selbst wenn ein Befehlssignal Vgl, das ein Einschalten des Transistors 13L anweist, eingegeben wird. Andererseits schaltet das Ansteuerelement 27 der Ansteuereinheit 1L den Transistor 13L gemäß dem Befehlssignal Vgl ein oder aus, wenn durch das Bestimmungselement 13 der Ansteuereinheit 1L zugelassen wird, dass der Transistor 13L eingeschaltet wird.
Wenn durch das Bestimmungselement 31 der Ansteuereinheit 1H verhindert wird, dass der Transistor 13H eingeschaltet wird, hält das Ansteuerelement 27 der Ansteuereinheit 1H eine Gatespannung Vgeh des Transistors 13H auf einem Spannungswert, mit dem der Transistor 13H in einem Aus-Zustand festgehalten wird, selbst wenn ein Befehlssignal Vgh, das ein Einschalten des Transistors 13H anweist, eingegeben wird. Andererseits schaltet das Ansteuerelement 27 der Ansteuereinheit 1H den Transistor 13H gemäß dem Befehlssignals Vgh ein oder aus, wenn durch das Bestimmungselement 31 der Ansteuereinheit 1H zugelassen wird, dass der Transistor 13H eingeschaltet wird.
Wenn eine Freilaufdiode 11L elektrisiert ist, ist die Spannung Vcel aufgrund der Elektrisierung der Freilaufdiode 11L gleich –VF11. Da die Spannung Vcel niedriger ist als die Spannung VB, ist die Schutzdiode 12L elektrisiert. Wenn die Freilaufdiode 11L elektrisiert ist, ist somit die Eingangsspannung Vin gleich "–VF11 + VF12".
Andererseits, wenn die Freilaufdiode 11L nicht elektrisiert ist, ist die Spannung Vcel gleich der Ein-Spannung Von des Transistors 13L, wenn der Transistor 13L elektrisiert ist. Da die Spannung Vcel niedriger ist als die Spannung VB, ist die Schutzdiode 12L elektrisiert. Wenn die Freilaufdiode 11L nicht elektrisiert ist und der Transistor 13L elektrisiert ist, ist somit die Eingangsspannung Vin gleich "Von + VF12".
Wenn weder die Freilaufdiode 11L noch der Transistor 13L elektrisiert sind, ist weiterhin die Spannung Vcel aufgrund des Einschaltens des Transistors 13H oder der Elektrisierung der Freilaufdiode 11H annähernd gleich der Quellenspannung VH. Da die Spannung Vcel höher ist als die Spannung VB, ist die Schutzdiode 12L nicht elektrisiert. Wenn weder die Freilaufdiode 11L noch der Transistor 13L elektrisiert sind, ist somit die Eingangsspannung Vin gleich der "Spannung VB".
Somit kann das Detektionselement 21 der Ansteuereinheit 1L detektieren, ob die Freilaufdiode 11L elektrisiert ist, indem es die Differenz des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin detektiert, die in die Überwachungsschaltung 26 der Ansteuereinheit 1L eingespeist wird. Da die Schutzdiode 12L auf dem gemeinsamen Halbleitersubstrat 10L bereitgestellt ist, auf dem die Freilaufdiode 11L bereitgestellt ist, verringert sich außerdem die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin. Als Folge hiervon kann die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11L elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 der Ansteuereinheit 1L verbessert werden.
Da die Ansteuereinheit 1H auch in der gleichen Art und Weise arbeitet wie die Ansteuereinheit 1L, kann die Genauigkeit der Detektion, ob die Freilaufdiode 11H elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, durch die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 der Ansteuereinheit 1H verbessert werden.
Während vorstehend die Ansteuereinheit mit Bezug auf deren Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist die Erfindung nicht auf die vorgenannten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es können verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden, wie etwa eine Kombination oder eine Ersetzung mit einem Teil oder einer Gesamtheit eines anderen Ausführungsbeispiels.
Zum Beispiel stellt der RC-IGBT ein Beispiel des rückwärts leitenden Transistors dar, und kann der rückwärts leitende Transistor eine andere Art von Schaltelement sein.
Außerdem muss das Detektionselement, das detektiert, ob eine Diode elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, die antiparallel zu dem Transistor geschaltet ist, nicht notwendigerweise auf einem Substrat bereitgestellt sein, das von dem Halbleitersubstrat verschieden ist, auf dem der rückwärts leitende Transistor bereitgestellt ist, und kann es auf dem Halbleitersubstrat bereitgestellt sein, auf dem der rückwärts leitende Transistor bereitgestellt ist.
Alternativ kann das Detektionselement 21 die Elektrisierungs- bzw. Stromführungs-/Stromleitungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 detektieren, indem es die Spannung Vce über die Anode der Schutzdiode 12 detektiert. Ein Strom, der durch den rückwärts leitenden Transistor 14 in einer positiven Richtung von dem Kollektor zu dem Emitter fließt, fließt durch den Transistor 13, und ein Strom, der durch den rückwärts leitenden Transistor 14 in einer negativen Richtung von dem Emitter zu dem Kollektor fließt, fließt durch die Freilaufdiode 11. Wenn die Richtung des Stroms, der durch den rückwärts leitenden Transistor 14 fließt, positiv ist (mit anderen Worten, wenn der Transistor 13 elektrisiert ist), ist somit die Eingangsspannung Vin gleich "Von + VF12". Andererseits, wenn die Richtung des Stroms, der durch den rückwärts leitenden Transistor 14 fließt, negativ ist (mit anderen Worten, wenn die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist), ist die Eingangsspannung Vin gleich "–VF11 + VF12".
Wie es vorstehend beschrieben ist, ändert sich der Spannungswert der Eingangsspannung Vin, die in die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 eingespeist wird, abhängig von dem Unterschied in der Richtung des Stroms, der durch den rückwärts leitenden Transistor 14 fließt. Somit kann das Detektionselement 21 die Elektrisierungs- bzw. Stromführungs-/Stromleitungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 detektieren, indem es die Differenz des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin detektiert, die in die Überwachungsschaltung 26 eingespeist wird.
Zum Beispiel gibt der Komparator 22 ein Detektionssignal Vd niedrigen Pegels aus, das bezeichnet, dass die Elektrisierungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 negativ ist (mit anderen Worten, dass die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist), wenn er detektiert, dass die Eingangsspannung Vin niedriger ist als eine erste Schwellenspannung Vth1. Die erste Schwellenspannung Vth1 ist auf einen Spannungswert eingestellt, der höher ist als "–VF11 + VF12" und niedriger ist als "Von + VF12". Andererseits gibt der Komparator 22 ein Detektionssignal Vd hohen Pegels aus, das bezeichnet, dass die Elektrisierungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 positiv ist (mit anderen Worten, dass der Transistor 13 elektrisiert ist), wenn er detektiert, dass die Eingangsspannung Vin höher ist als die erste Schwellenspannung Vth1 und niedriger ist als eine zweite Schwellenspannung Vth2. Die zweite Schwellenspannung Vth2 ist höher als die erste Schwellenspannung Vth1. Die zweite Schwellenspannung Vth2 ist auf einen Spannungswert eingestellt, der höher ist als "Von + VF12" und niedriger ist als "VB".
Das Bestimmungselement 31 bestimmt, ob zuzulassen ist, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird, basierend auf dem Ergebnis der Detektion der Elektrisierungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 durch das Detektionselement 21. Wenn das Detektionselement 21 detektiert, dass die Elektrisierungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 negativ ist (mit anderen Worten, dass die Freilaufdiode 11 elektrisiert ist) (zum Beispiel, wenn ein Detektionssignal Vd niedrigen Pegels in das Bestimmungselement 31 eingegeben wird), verhindert das Bestimmungselement 31, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird. Andererseits, wenn das Detektionselement 21 detektiert, dass die Elektrisierungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 positiv ist (mit anderen Worten, dass der Transistor 13 elektrisiert ist) (zum Beispiel, wenn ein Detektionssignal Vd hohen Pegels in das Bestimmungselement 31 eingegeben wird), lässt das Bestimmungselement 31 zu, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird.
Alternativ kann das Detektionselement 21 detektieren, ob der Transistor 13 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, indem es die Spannung Vce über die Anode der Schutzdiode 12 detektiert. Wenn der Transistor 13 elektrisiert ist, ist die Eingangsspannung Vin gleich "Von + VF12". Andererseits, wenn der Transistor 13 nicht elektrisiert ist, ist die Eingangsspannung Vin gleich "–VF11 + VF12" oder "Spannung VB".
Wie es vorstehend beschrieben ist, ändert sich der Spannungswert der Eingangsspannung Vin, die in die Überwachungsschaltung 26 des Detektionselements 21 eingespeist wird, abhängig davon, ob der Transistor 13 elektrisiert ist. Somit kann das Detektionselement 21 detektieren, ob der Transistor 13 elektrisiert ist, indem es die Differenz des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin detektiert, die in die Überwachungsschaltung 26 eingespeist wird.
Zum Beispiel gibt der Komparator 22 ein Detektionssignal Vd niedrigen Pegels aus, das bezeichnet, dass der Transistor 13 nicht elektrisiert ist, wenn er detektiert, dass die Eingangsspannung Vin niedriger ist als eine erste Schwellenspannung Vth1 oder höher ist als eine zweite Schwellenspannung Vth2. Die zweite Schwellenspannung Vth2 ist höher als die erste Schwellenspannung Vth1. Die erste Schwellenspannung Vth1 ist auf einen Spannungswert eingestellt, der höher ist als "–VF11 + VF12" und niedriger ist als "Von + VF12". Die zweite Schwellenspannung Vth2 ist auf einen Spannungswert eingestellt, der höher ist als "Von + VF12" und niedriger ist als "VB". Andererseits gibt der Komparator 22 ein Detektionssignal Vd hohen Pegels aus, das bezeichnet, dass der Transistor 13 elektrisiert ist, wenn er detektiert, dass die Eingangsspannung Vin höher ist als die erste Schwellenspannung Vth1 und niedriger ist als die zweite Schwellenspannung Vdth2. Es sollte beachtet werden, dass in diesem Fall, wenn der Transistor 13 nicht elektrisiert ist, das Detektionssignal Vd nicht für die Bestimmung, ob zuzulassen ist, dass der Transistor 13 eingeschaltet wird, durch das Bestimmungselement 31 verwendet wird, da der Transistor 13 selbst dann nicht eingeschaltet werden kann, wenn ein Befehlssignal Vg, das ein Einschalten des Transistors 13 anweist, eingegeben wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, verringert sich die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin, da/wenn die Schutzdiode 12 auf dem gemeinsamen Substrat 10 bereitgestellt ist, auf dem die Freilaufdiode 11 bereitgestellt ist. Außerdem verringert sich die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin, da/wenn die Freilaufdiode 11 und die Schutzdiode 12 Dioden der gleichen Art sind, wie es vorstehend beschrieben ist. Außerdem verringert sich die Schwankung des Spannungswerts der Eingangsspannung Vin, da/wenn die Schutzdiode 12 in dem mittleren Teil 34 des Halbleitersubstrats 10 angeordnet ist. Somit kann gemäß diesen Ausführungsbeispielen die Genauigkeit der Detektion der Elektrisierungs- bzw. Stromführungs-/Stromleitungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors 14 oder die Genauigkeit der Detektion, ob der Transistor 13 elektrisiert bzw. stromführend/-leitend ist, verbessert werden.
Eine Ansteuereinheit (1) umfasst: einen rückwärts leitenden Transistor (14) mit einem Transistor (13) und einer ersten Diode (11), die antiparallel zu dem Transistor geschaltet ist, wobei der Transistor (13) und die erste Diode (11) auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat (10) bereitgestellt sind; eine zweite Diode (12) mit einer Kathode, die mit einem Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei die zweite Diode auf dem Halbleitersubstrat bereitgestellt ist; und ein Detektionselement (26), das konfiguriert ist zum Detektieren einer Spannung zwischen dem Kollektor und einem Emitter des Transistors über eine Anode der zweiten Diode.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-216932 [0002]
JP 2014216932 A [0002]

Claims

Ansteuereinheit (1), gekennzeichnet durch: einen rückwärts leitenden Transistor (14) mit einem Transistor (13) und einer ersten Diode (11), die antiparallel zu dem Transistor geschaltet ist, wobei der Transistor (13) und die erste Diode (11) auf einem ersten Halbleitersubstrat (10) bereitgestellt sind; eine zweite Diode (12) mit einer Kathode, die mit einem Kollektor des Transistors verbunden ist, wobei die zweite Diode auf dem ersten Halbleitersubstrat bereitgestellt ist; und ein Detektionselement (26), das konfiguriert ist zum Detektieren einer Spannung zwischen dem Kollektor und einem Emitter des Transistors über eine Anode der zweiten Diode.
Ansteuereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet mit, dass das Detektionselement detektiert, ob die erste Diode elektrisiert ist, indem es die Spannung über die Anode der zweiten Diode detektiert.
Ansteuereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement eine Elektrisierungsrichtung des rückwärts leitenden Transistors detektiert, indem es die Spannung über die Anode der zweiten Diode detektiert.
Ansteuereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement detektiert, ob der Transistor elektrisiert ist, indem es die Spannung über die Anode der zweiten Diode detektiert.
Ansteuereinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionselement auf einem zweiten Halbleitersubstrat (20) bereitgestellt ist, das von dem ersten Halbleitersubstrat verschieden ist.
Ansteuereinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Diode und die zweite Diode Dioden der gleichen Art sind.
Ansteuereinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Diode in einem mittleren Teil (34) des ersten Halbleitersubstrats angeordnet ist.
Ansteuereinheit gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der rückwärts leitende Transistor ein rückwärts leitender Bipolartransistor mit isoliertem Gate ist.