DE102018215309A1 - Integrierte Halbleiterschaltung - Google Patents

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Abstract

Vorgesehen ist eine integrierte Halbleiterschaltung, die eine Isolationssicherheit zwischen einer Hochspannungsschaltung und einer Niederspannungsschaltung verbessert. Die integrierte Halbleiterschaltung umfasst das Folgende: eine erste Schaltung, die durch ein Steuersignal niedriger Spannung gesteuert und bei einer höheren Spannung angesteuert wird; eine zweite Schaltung, die dafür eingerichtet ist, das Steuersignal an die erste Schaltung abzugeben, um das Ansteuern der ersten Schaltung zu steuern; und eine Isolationsschaltung, die miteinander in Reihe verbundene isolierende Elemente enthält, wobei die Isolationsschaltung zwischen der ersten und der zweiten Schaltung in Reihe verbunden ist. Die Isolationsschaltung ist dafür eingerichtet, das Steuersignal in jedem isolierenden Element magnetisch oder kapazitiv zu koppeln, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung zur ersten Schaltung zu übertragen, und ist dafür eingerichtet, die erste Schaltung von der zweiten Schaltung in jedem isolierenden Element zu isolieren, um zu verhindern, dass die höhere Spannung zwischen der ersten und zweiten Schaltung angelegt wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf integrierte Halbleiterschaltungen.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Isolationsschaltungen (Isolatoren) wurden herkömmlicherweise jeweils zwischen einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), die eine auf einer höheren Ebene eines Systems positionierte Steuerschaltung bildet, und einem Halbleiter-Schaltelement angeordnet, das bei einer hohen Spannung im System angesteuert wird. Beispielsweise offenbart die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2013-51547 eine integrierte Halbleiterschaltung, die eine Isolationsschaltung wie etwa einen Optokoppler oder einen digitalen Isolator enthält. Die integrierte Halbleiterschaltung überträgt ein Signal, während eine Übertragungsschaltung von einer Empfangsschaltung isoliert wird.
  • Der Optokoppler oder der digitale Isolator weist einen isolierenden Bereich auf, der aus einer organischen Verbindung besteht. Ein Anlegen einer Spannung, die größer als eine oder gleich einer dielektrischen Festigkeit bzw. Durchschlagsfestigkeit über den isolierenden Bereich innerhalb des Isolators ist, erzeugt einen elektrischen Durchschlag, um einen Kurzschlussstrom durch den isolierenden Teil hindurchfließen zu lassen. Die auf einer höheren Ebene des Systems angeordnete CPU und das Innere des Systems, an das eine hohe Spannung angelegt wird, sind leider nicht länger voneinander isoliert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Beschreibung, eine integrierte Halbleiterschaltung vorzusehen, die eine Isolationssicherheit zwischen einer bei einer hohen Spannung angesteuerten Schaltung und einer bei einer niedrigeren Spannung als der hohen Spannung angesteuerten Schaltung verbessert.
  • Ein Aspekt der Beschreibung sieht eine integrierte Halbleiterschaltung vor, die das Folgende umfasst: eine erste Schaltung, die durch ein Steuersignal niedriger Spannung gesteuert und bei einer höheren Spannung als das Steuersignal niedriger Spannung angesteuert wird; eine zweite Schaltung, die dafür eingerichtet ist, das Steuersignal niedriger Spannung an die erste Schaltung abzugeben, um das Ansteuern der ersten Schaltung zu steuern; und eine Isolationsschaltung, die eine Vielzahl isolierender Elemente enthält, die miteinander in Reihe verbunden sind, wobei die Isolationsschaltung zwischen der ersten Schaltung und der zweiten Schaltung in Reihe verbindet. Die Isolationsschaltung ist dafür eingerichtet, das Steuersignal in jedem isolierenden Element magnetisch zu koppeln oder kapazitiv zu koppeln, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung zur ersten Schaltung zu übertragen, und ist dafür eingerichtet, die erste Schaltung von der zweiten Schaltung in jedem isolierenden Element zu isolieren, um zu verhindern, dass die höhere Spannung von der ersten Schaltung an die zweite Schaltung angelegt wird.
  • Die integrierte Halbleiterschaltung gemäß dem Aspekt der Beschreibung verbessert eine Isolationssicherheit zwischen einer bei einer hohen Spannung angesteuerten Schaltung und einer bei einer niedrigeren Spannung als der hohen Spannung angesteuerten Schaltung.
  • Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
    • 2 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
    • 3 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform;
    • 4 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform;
    • 5 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform; und
    • 6 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • <Erste bevorzugte Ausführungsform>
  • Das Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform. 1 ist ein Diagramm einer Konfiguration der integrierten Halbleiterschaltung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform.
  • Die integrierte Halbleiterschaltung umfasst eine erste Schaltung 10, eine zweite Schaltung 20 und eine Isolationsschaltung 30.
  • Die erste Schaltung 10 enthält ein Schaltelement und ist auf einer niedrigeren Ebene eines (nicht dargestellten) Systems angeordnet. Die erste Schaltung 10 empfängt ein Steuersignal niedriger Spannung von der zweiten Schaltung 20 und wird bei einer höheren Spannung als das Steuersignal niedriger Spannung angesteuert. Das Schaltelement gibt die hohe Spannung zum Beispiel als Antwort auf den Empfang des Steuersignals niedriger Spannung ab. In der ersten bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltelement eine Leistungs-Halbleitervorrichtung genannte Halbleitervorrichtung, an die die hohe Spannung angelegt wird.
  • Die zweite Schaltung 20 ist auf einer höheren Ebene des Systems angeordnet und ist beispielsweise eine CPU. Die zweite Schaltung 20 gibt das Steuersignal niedriger Spannung an die erste Schaltung 10 ab, um das Ansteuern der ersten Schaltung 10 zu steuern.
  • Die Isolationsschaltung 30 verbindet zwischen der ersten Schaltung 10 und der zweiten Schaltung 20 in Reihe.
  • Die Isolationsschaltung 30 enthält eine Vielzahl isolierender Elemente 31, die miteinander in Reihe geschaltet bzw. verbunden sind. In der ersten bevorzugten Ausführungsform sind zwei isolierende Elemente 31 in Reihe verbunden. Die Isolationsschaltung 30 kann zwei oder mehr, in Reihe verbundene isolierende Elemente enthalten.
  • Die Isolationsschaltung 30 koppelt magnetisch oder koppelt kapazitiv das Steuersignal in jedem isolierenden Element 31, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung 20 zur ersten Schaltung 10 zu übertragen. Ferner isoliert die Isolationsschaltung 30 die erste Schaltung 10 von der zweiten Schaltung 20 in jedem isolierenden Element 31, um zu verhindern, dass die höhere Spannung von der ersten Schaltung 10 an die zweite Schaltung 20 angelegt wird.
  • Selbst wenn ein elektrischer Durchschlag in einem der Isolationselemente erzeugt wird, ermöglicht die integrierte Halbleiterschaltung, dass die verbleibenden isolierenden Elemente die erste Schaltung 10 von der zweiten Schaltung 20 sicher isolieren. Außerdem ermöglicht die integrierte Halbleiterschaltung, dass das System, an das die hohe Spannung angelegt wird, und Komponenten, die die bei der niedrigeren Spannung als der hohen Spannung angesteuerte CPU enthalten, sicher voneinander isoliert werden. Das heißt, die integrierte Halbleiterschaltung in der ersten bevorzugten Ausführungsform verbessert eine Isolationssicherheit zwischen der bei der niedrigen Spannung angesteuerten zweiten Schaltung 20 und der bei der höheren Spannung als der niedrigen Spannung angesteuerten ersten Schaltung 10.
  • <Zweite bevorzugte Ausführungsform>
  • Das Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform. Es wird besonders erwähnt, dass ähnliche Komponenten und ähnliche Operationen zwischen der ersten bevorzugten Ausführungsform und der zweiten bevorzugten Ausführungsform hier nicht weiter ausgeführt werden.
  • 2 ist ein Diagramm einer Konfiguration der integrierten Halbleiterschaltung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform.
  • Eine Isolationsschaltung 30 enthält eine Kurzschluss-Detektionsschaltung 40, die zwischen zwei, einander benachbarten isolierenden Elementen 31 verbunden ist. Die isolierenden Elemente 31 weisen die gleiche Durchschlagsfestigkeit auf. In der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist die Isolationsschaltung 30 ein digitaler Isolator; außerdem ist jedes isolierende Element 31 ein magnetisches Kopplungselement und ist beispielweise ein Transformator. Es wird besonders erwähnt, dass jedes isolierende Element 31 ein kapazitives Kopplungselement wie etwa ein Kondensator sein kann.
  • Die Isolationsschaltung 30 koppelt das Steuersignal in jedem isolierenden Element 31 magnetisch, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung 20 zur ersten Schaltung 10 zu übertragen. Wenn das isolierende Element 31 ein kapazitives Kopplungselement ist, koppelt die Isolationsschaltung 30 das Steuersignal kapazitiv, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung 20 zur ersten Schaltung 10 zu übertragen.
  • Die Isolationsschaltung 30 isoliert die erste Schaltung 10 von der zweiten Schaltung 20 in jedem isolierendem Element 31, um zu verhindern, dass die höhere Spannung von der ersten Schaltung 10 an die zweite Schaltung 20 angelegt wird.
  • Die Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 detektiert einen etwaigen elektrischen Durchschlag entsprechend der Potentialdifferenz zwischen den beiden benachbarten isolierenden Elementen 31 und gibt dann eine Information über den elektrischen Durchschlag aus. Die Information über den elektrischen Durchschlag wird zur CPU übertragen und beispielsweise als Information zum Schützen einer mit der CPU verbundenen Schaltung behandelt.
  • Es wird besonders erwähnt, dass die Isolationsschaltung 30 drei oder mehr isolierende Elemente 31 enthalten kann und dass die Kurzschluss-Detektionsschaltungen 40 zwischen die individuellen isolierenden Elemente 31 verbunden sein können. Die CPU, welche die zweite Schaltung 20 ist, identifiziert dementsprechend, welche Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 die Information über den elektrischen Durchschlag ausgibt, um einen Durchschlagsort zu bestimmen.
  • <Dritte bevorzugte Ausführungsform>
  • Das Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform. Es wird besonders erwähnt, dass ähnliche Komponenten und ähnliche Operationen zwischen der ersten oder zweiten bevorzugten Ausführungsform und der dritten bevorzugten Ausführungsform hier nicht weiter ausgeführt werden.
  • 3 ist ein Diagramm einer Konfiguration der integrierten Halbleiterschaltung gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform.
  • Eine erste Schaltung 10 enthält ein Schaltelement 11. Das Schaltelement 11 ist eine Halbleitervorrichtung, die aus einem SiC enthaltenden Transistor geschaffen ist und Leistungs-Halbleitervorrichtung genannt wird, an die eine hohe Spannung angelegt wird. Im Folgenden ist das Schaltelement 11 ein SiC-Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET).
  • Eine zweite Schaltung 20 gibt das Steuersignal an das Schaltelement 11 ab, um das Ansteuern des Schaltelements 11 zu steuern, um das Ansteuern der ersten Schaltung 10 zu steuern.
  • Eine Leistungs-Halbleitervorrichtung wie etwa ein SiC-MOSFET liefert eine hohe Leistung in einer Anwendung, die eine Operation bei hoher Geschwindigkeit erfordert, oder einer Anwendung, die hohe Festigkeit erfordert. In der dritten bevorzugten Ausführungsform enthält die integrierte Halbleiterschaltung die Isolationsschaltung 30 wie etwa digitale Isolatoren mit einer Leistungsfähigkeit für hohe Isolation und Leistungsfähigkeit für hohe Geschwindigkeit. Dies verbessert ein Systemniveau, wenn die integrierte Halbleiterschaltung das Ansteuern der Leistungs-Halbleitervorrichtung steuert.
  • <Vierte bevorzugte Ausführungsform>
  • Das Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform. Es wird besonders erwähnt, dass ähnliche Komponenten und ähnliche Operationen zwischen irgendeiner der ersten bis dritten bevorzugten Ausführungsformen und der vierten bevorzugten Ausführungsform hier nicht weiter ausgeführt werden.
  • 4 ist ein Diagramm einer Konfiguration der integrierten Halbleiterschaltung gemäß der vierten bevorzugten Ausführungsform.
  • Eine Isolationsschaltung 30 enthält zumindest ein isolierendes Element 31 und zumindest ein unterbrechendes Element 32, die miteinander in Reihe verbunden sind. Das unterbrechende Element 32 ist von einem Leitungszustand in einen Isolationszustand umschaltbar. Die Isolationsschaltung 30 verbindet ferner zwischen der ersten Schaltung 10 und der zweiten Schaltung 20 in Reihe. Die Isolationsschaltung 30 in der vierten bevorzugten Ausführungsform ist ein digitaler Isolator und enthält ein einziges magnetisches Kopplungselement wie das isolierende Element 31 und zwei elektrische Sicherungselemente 33 als die unterbrechenden Elemente 32. Ferner enthält die Isolationsschaltung 30 eine Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 zwischen der ersten Schaltung 10 und der zweiten Schaltung 20. Die Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 ist hier innerhalb des digitalen Isolators angeordnet. Die Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 und die elektrischen Sicherungselemente 33 sind bezüglich des isolierenden Elements 31 in der Isolationsschaltung 30 auf der Seite nahe der ersten Schaltung 10 verbunden.
  • In einem normalen Zustand sind die elektrischen Sicherungselemente 33 jeweils in einem elektrischen Leitungszustand; außerdem koppelt die Isolationsschaltung 30 ein Steuersignal im isolierenden Element 31 magnetisch, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung 20 zur ersten Schaltung 10 zu übertragen. Wenn das isolierende Element 31 ein kapazitives Kopplungselement ist, koppelt die Isolationsschaltung 30 das Steuersignal kapazitiv, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung 20 zur ersten Schaltung 10 zu übertragen.
  • Die Isolationsschaltung 30 isoliert die erste Schaltung 10 von der zweiten Schaltung 20 in dem isolierenden Element 31, um zu verhindern, dass eine höhere Spannung von der ersten Schaltung 10 an die zweite Schaltung 20 angelegt wird.
  • Bei einem elektrischen Durchschlag fließt ein Kurzschlussstrom von der ersten Schaltung 10 mit einem höheren Potential zur zweiten Schaltung 20 mit einem niedrigeren Potential. Die Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 detektiert diesen Kurzschlussstrom. Das elektrische Sicherungselement 33 schmilzt entsprechend dieser Detektion durch, wodurch die elektrische Leitung zwischen der ersten Schaltung 10 und der zweiten Schaltung 20 unterbrochen wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, würden, falls das isolierende Element 31 einen elektrischen Durchschlag aufweist, die unterbrechenden Elemente 32 eine Isolation aufrechterhalten, wodurch weiterer Schaden an der zweiten Schaltung 20 aufgrund des Kurzschlussstroms verhindert wird.
  • <Fünfte bevorzugte Ausführungsform>
  • Das Folgende beschreibt eine integrierte Halbleiterschaltung gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform. Es wird besonders erwähnt, dass ähnliche Komponenten und ähnliche Operationen zwischen irgendeiner der ersten bis vierten bevorzugten Ausführungsformen und der fünften bevorzugten Ausführungsform hier nicht weiter ausgeführt werden.
  • 5 ist ein Diagramm einer Konfiguration der integrierten Halbleiterschaltung gemäß der fünften bevorzugten Ausführungsform.
  • Eine Isolationsschaltung 30 enthält anstelle der elektrischen Sicherungselemente 33, die in der vierten bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurden, Relaisschalter 34 als unterbrechende Elemente 32. Die Relaisschalter 34 schalten jeweils zwischen Fortsetzung und Unterbrechung (An- und Aus-Zustände) einer elektrischen Leitung um. Es wird besonders erwähnt, dass der Relaisschalter 34 hierin ein Relaisschalter für hohe Spannung ist.
  • In einem normalen Zustand ist der Relaisschalter 34 in einen An-Zustand und ist somit in einem elektrischen Leitungszustand. Die Isolationsschaltung 30 koppelt das Steuersignal in einem isolierenden Element 31 magnetisch, um das Steuersignal von einer zweiten Schaltung 20 zu einer ersten Schaltung 10 zu übertragen. Wenn das isolierende Element 31 ein kapazitives Kopplungselement ist, koppelt die Isolationsschaltung 30 das Steuersignal kapazitiv, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung 20 zur ersten Schaltung 10 zu übertragen.
  • Bei einem elektrischen Durchschlag fließt ein Kurzschlussstrom von der ersten Schaltung 10, die ein höheres Potential hat, zu der zweiten Schaltung 20, die ein niedrigeres Potential hat. Die Kurzschluss-Detektionsschaltung 40 detektiert diesen Kurzschlussstrom. Der Relaisschalter 34 schaltet entsprechend der Detektion in einen Aus-Zustand, wodurch die elektrische Leitung zwischen der ersten Schaltung 10 und der zweiten Schaltung 20 unterbrochen wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, würden, falls das isolierende Element 31 einen elektrischen Durchschlag aufweist, die unterbrechenden Elemente 32 eine Isolation aufrechterhalten, wodurch weiterer Schaden an der zweiten Schaltung 20 aufgrund des Kurzschlussstroms verhindert wird.
  • <Sechste bevorzugte Ausführungsform>
  • 6 ist ein Diagramm einer Konfiguration einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform. Die integrierte Halbleiterschaltung in der sechsten bevorzugten Ausführungsform enthält ein Schaltelement 11 in der ersten Schaltung 10 der integrierten Halbleiterschaltung, das in der dritten bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde. Das Schaltelement 11 ist eine Halbleitervorrichtung, die aus einem SiC enthaltenden Transistor geschaffen ist und Leistungs-Halbleitervorrichtung genannt wird, an die eine hohe Spannung angelegt wird. Das Schaltelement 11 ist hierin ein SiC-MOSFET.
  • Eine zweite Schaltung 20 gibt das Steuersignal an das Schaltelement 11 ab, um das Ansteuern des Schaltelements zu steuern, und steuert somit das Ansteuern der ersten Schaltung 10.
  • Eine Leistungs-Halbleitervorrichtung wie etwa ein SiC-MOSFET liefert eine hohe Leistung in einer Anwendung, die eine Operation bei hoher Geschwindigkeit erfordert, oder einer Anwendung, die eine hohe Festigkeit erfordert. In der sechsten bevorzugten Ausführungsform enthält die integrierte Halbleiterschaltung die Isolationsschaltung 30 wie etwa digitale Isolatoren mit einer Leistungsfähigkeit für hohe Isolation und einer Leistungsfähigkeit für hohe Geschwindigkeit. Dies verbessert ein Systemniveau, wenn die integrierte Halbleiterschaltung das Ansteuern der Leistungs-Halbleitervorrichtung steuert.
  • In der sechsten bevorzugten Ausführungsform enthält die Isolationsschaltung 30 unterbrechende Elemente 32, die jeweils als der in der fünften bevorzugten Ausführungsform beschriebene Relaisschalter 34 dienen. Eine Isolationsschaltung, die unterbrechende Elemente 32 enthält, die jeweils als das in der vierten bevorzugten Ausführungsform beschriebene elektrische Sicherungselement 33 dienen, erzielt einen Effekt ähnlich dem oben beschriebenen.
  • Es wird besonders erwähnt, dass in der vorliegenden Erfindung die individuellen Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der Erfindung frei kombiniert werden können oder wie jeweils anwendbar modifiziert und weggelassen werden können. Obgleich die Erfindung im Detail dargestellt und beschrieben wurde, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht beschränkend. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Varianten entwickelt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013051547 [0002]

Claims (7)

  1. Integrierte Halbleiterschaltung, umfassend: eine erste Schaltung (10), die durch ein Steuersignal niedriger Spannung gesteuert und bei einer höheren Spannung als das Steuersignal niedriger Spannung angesteuert wird; eine zweite Schaltung (20), die dafür eingerichtet ist, das Steuersignal niedriger Spannung an die erste Schaltung (10) abzugeben, um das Ansteuern der ersten Schaltung (10) zu steuern; und eine Isolationsschaltung (30), die eine Vielzahl isolierender Elemente (31) enthält, die miteinander in Reihe verbunden sind, wobei die Isolationsschaltung zwischen der ersten Schaltung (10) und der zweiten Schaltung (20) in Reihe verbunden ist, wobei die Isolationsschaltung (30) dafür eingerichtet ist, das Steuersignal in jedem isolierenden Element (31) magnetisch zu koppeln oder kapazitiv zu koppeln, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung (20) zur ersten Schaltung (10) zu übertragen, und dafür eingerichtet ist, die erste Schaltung (10) von der zweiten Schaltung (20) in jedem isolierenden Element (31) zu isolieren, um zu verhindern, dass die höhere Spannung von der ersten Schaltung (10) an die zweite Schaltung (20) angelegt wird.
  2. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, wobei die Isolationsschaltung (30) eine Kurzschluss-Detektionsschaltung (40) enthält, die zwischen zwei isolierenden Elementen der Vielzahl einander benachbarter isolierender Elemente (31) verbunden ist, und die Kurzschluss-Detektionsschaltung (40) dafür eingerichtet ist, einen elektrischen Durchschlag gemäß einer Potentialdifferenz zwischen den beiden einander benachbarten isolierenden Elementen (31) zu detektieren und eine Information über den elektrischen Durchschlag an die zweite Schaltung (20) auszugeben.
  3. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Schaltung (10) ein Schaltelement (11) enthält, die zweite Schaltung (20) dafür eingerichtet ist, das Steuersignal an das Schaltelement (11) abzugeben, um ein Ansteuern des Schaltelements (11) zu steuern, um das Ansteuern der ersten Schaltung (10) zu steuern, und das Schaltelement (11) eine Halbleitervorrichtung ist, die aus einem SiC enthaltenden Transistor geschaffen ist.
  4. Integrierte Halbleiterschaltung, umfassend: eine erste Schaltung (10), die durch ein Steuersignal niedriger Spannung gesteuert und bei einer höheren Spannung als das Steuersignal niedriger Spannung angesteuert wird; eine zweite Schaltung (20), die dafür eingerichtet ist, das Steuersignal niedriger Spannung an die erste Schaltung (10) abzugeben, um ein Ansteuern der ersten Schaltung (10) zu steuern; eine Isolationsschaltung (30), die zumindest ein isolierendes Element (31) und zumindest ein unterbrechendes Element (32) enthält, die miteinander in Reihe verbunden sind, wobei das zumindest eine unterbrechende Element (32) von einem Leitungszustand in einen Isolationszustand umschaltbar ist, wobei die Isolationsschaltung (30) zwischen der ersten Schaltung (10) und der zweiten Schaltung (20) in Reihe verbunden ist; und eine Kurzschluss-Detektionsschaltung (40), die zwischen der ersten Schaltung (10) und der zweiten Schaltung (20) angeordnet und dafür eingerichtet ist, einen Kurzschlussstrom zu detektieren, wobei die Isolationsschaltung (30) dafür eingerichtet ist, das Steuersignal in dem zumindest einen isolierenden Element (31) magnetisch zu koppeln oder kapazitiv zu koppeln, um das Steuersignal von der zweiten Schaltung (20) zur ersten Schaltung (10) zu übertragen, und dafür eingerichtet ist, das zumindest eine unterbrechende Element (32) entsprechend einer Detektion des Kurzschlussstroms in der Kurzschluss-Detektionsschaltung (40) in den Isolationszustand zu schalten, um zu verhindern, dass die höhere Spannung von der ersten Schaltung (10) an die zweite Schaltung (20) angelegt wird.
  5. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 4, wobei die Kurzschluss-Detektionsschaltung (40) bezüglich des zumindest einen isolierenden Elements (31) auf einer Seite nahe der ersten Schaltung (10) verbunden ist, und das unterbrechende Element (32) bezüglich des zumindest einen isolierenden Elements (31) auf der Seite nahe der ersten Schaltung (10) verbunden ist und ein elektrisches Sicherungselement (33) enthält, das dafür eingerichtet ist, entsprechend der Detektion des Kurzschlussstroms eine elektrische Leitung zu unterbrechen.
  6. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Kurzschluss-Detektionsschaltung (40) bezüglich des zumindest einen isolierenden Elements (31) auf einer Seite nahe der ersten Schaltung (10) verbunden ist, und das unterbrechende Element (32) bezüglich des zumindest einen isolierenden Elements (31) auf der Seite nahe der ersten Schaltung (10) verbunden ist und einen Relaisschalter (34) enthält, der dafür eingerichtet ist, entsprechend der Detektion des Kurzschlussstroms zwischen Fortsetzung und Unterbrechung einer elektrischen Leitung umzuschalten, um die elektrische Leitung zu unterbrechen.
  7. Integrierte Halbleiterschaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die erste Schaltung (10) ein Schaltelement (11) enthält, die zweite Schaltung (20) dafür eingerichtet ist, das Steuersignal an das Schaltelement (11) abzugeben, um ein Ansteuern des Schaltelements (11) zu steuern, um das Ansteuern der ersten Schaltung (10) zu steuern, und das Schaltelement (11) eine Halbleitervorrichtung ist, die aus einem SiC enthaltenden Transistor geschaffen ist.
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