JP2001251846A - Power semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主として産業用機
器の電源部分に用いられるのに好適な電力用半導体装置
に係り、特に静電誘導型トランジスタを電力制御用の素
子として用いた電力用半導体装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power semiconductor device suitable for use mainly in a power supply portion of industrial equipment, and more particularly to a power semiconductor device using an electrostatic induction transistor as a power control element. Related to the device.
【0002】[0002]
【従来の技術】静電誘導型トランジスタ(以下、SIT
と呼ぶ)は、高電圧、大電力領域において、高速動作が
可能な電力用半導体であり、工業用加熱装置、高周波発
振器、中波用放送機等に広く利用されている。2. Description of the Related Art An electrostatic induction transistor (hereinafter referred to as SIT)
Is a power semiconductor capable of high-speed operation in a high-voltage and high-power range, and is widely used in industrial heating devices, high-frequency oscillators, medium-wave broadcasters, and the like.
【0003】一般に、SITは、バイアス電圧0Vの時
にドレイン電流が流れるノーマリオン特性を示し、ゲー
トに負極性のバイアスを充分に印加しない状態でドレイ
ン電圧を印加すると、大きなドレイン電流によって素子
が破損することがあり、バイポーラトランジスタ、絶縁
ゲート型電界効果トランジスタ(以下、MOSFETと
称する)、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(以
下、IGBTと称する)等のノーマリオフ特性を有する
トランジスタに比べて、取り扱いが難しいという問題が
指摘されている。In general, the SIT has a normally-on characteristic in which a drain current flows when a bias voltage is 0 V. When a drain voltage is applied in a state where a negative bias is not sufficiently applied to a gate, an element is damaged by a large drain current. There is a problem that handling is more difficult than a transistor having normally-off characteristics such as a bipolar transistor, an insulated gate field effect transistor (hereinafter, referred to as MOSFET), and an insulated gate bipolar transistor (hereinafter, referred to as IGBT). It is pointed out.
【0004】また、一般的な300〜3000W級のS
ITをオフさせるためには、数十Vの負バイアスが必要
である。さらに、SITを低損失でオンさせるために
は、ゲートに数百mAの順方向電流を流す必要があるた
め、MOSFETやIGBT等のMOSゲート型電力用
半導体に比べて、駆動回路が複雑になるという問題が指
摘されている。[0004] In addition, a general 300 to 3000 W class S
To turn off IT, a negative bias of several tens of volts is required. Further, in order to turn on the SIT with low loss, it is necessary to flow a forward current of several hundred mA to the gate, so that the driving circuit becomes more complicated than a MOS gate type power semiconductor such as MOSFET or IGBT. The problem has been pointed out.
【0005】図5は、SITおよびその駆動回路を示す
回路構成図である。図5より、駆動回路9には、電源と
して、正電圧と、負電圧の両方を必要としている。FIG. 5 is a circuit diagram showing the SIT and its driving circuit. As shown in FIG. 5, the drive circuit 9 requires both a positive voltage and a negative voltage as a power supply.
【0006】一方、SITと同様にノーマリオン特性を
持つ静電誘導サイリスタ(以下、SIサイリスタ)にお
いて、図6に示すようなSIサイリスタ11とMOSF
ET12のカスコード接続によるノーマリオフ型の複合
半導体10が報告されている。この複合半導体は、SI
サイリスタ11が主デバイスであり、MOSFET12
がSIサイリスタ11を制御する構成となっている。On the other hand, in an electrostatic induction thyristor (hereinafter, SI thyristor) having normally-on characteristics like SIT, an SI thyristor 11 and a MOSF as shown in FIG.
A normally-off type composite semiconductor 10 using a cascode connection of the ET 12 has been reported. This composite semiconductor is
Thyristor 11 is the main device and MOSFET 12
Are configured to control the SI thyristor 11.
【0007】また、SIサイリスタ11のゲートとMO
SFET12のソースの間に接続されているツェナーダ
イオード13の接合容量を利用して、順方向ゲート電流
を流すことでオン動作を助ける役目をしている。Further, the gate of the SI thyristor 11 and the MO
Utilizing the junction capacitance of the Zener diode 13 connected between the sources of the SFETs 12, it plays a role of assisting the ON operation by flowing a forward gate current.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この構成をS
ITに適用してもオン期間を通して順方向電流を流し続
けることは困難で、SITの性能を充分に活かすことが
できない。However, this configuration is called S
Even when applied to IT, it is difficult to keep the forward current flowing throughout the ON period, and the performance of SIT cannot be fully utilized.
【0009】従って、本発明の目的は、ノーマリオン型
のSITを主デバイスした電力用半導体装置であって、
従来のSITの取り扱いの難しさを緩和し、駆動を容易
に行え、しかもSITの性能を充分に活かすことのでき
る電力用半導体装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a power semiconductor device using a normally-on type SIT as a main device,
An object of the present invention is to provide a power semiconductor device capable of alleviating the difficulty of handling a conventional SIT, facilitating driving, and fully utilizing the performance of the SIT.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明による電力用半導
体装置によれば、静電誘導型トランジスタのソースと絶
縁ゲート型電界効果トランジスタのドレインを直列に接
続し、静電誘導型トランジスタのゲートをツェナーダイ
オードのカソードに接続し、ツェナーダイオードのアノ
ードを絶縁ゲート型電界効果トランジスタのソースに接
続し、ツェナーダイオードの両端に直流電源を接続した
電力用半導体装置とするものである。According to the power semiconductor device of the present invention, the source of the static induction type transistor and the drain of the insulated gate field effect transistor are connected in series, and the gate of the static induction type transistor is connected. The power semiconductor device has a Zener diode connected to a cathode, an anode of the Zener diode connected to a source of an insulated gate field effect transistor, and a DC power supply connected to both ends of the Zener diode.
【0011】また、本発明によれば、上記電力用半導体
装置において、直流電源の正電極を、ダイオードを介し
て上記ツェナーダイオードのカソードに接続し、上記直
流電源の負電極を上記ツェナーダイオードのアノードに
接続する電力用半導体装置が得られる。According to the present invention, in the power semiconductor device, the positive electrode of the DC power supply is connected to the cathode of the Zener diode via a diode, and the negative electrode of the DC power supply is connected to the anode of the Zener diode. Is obtained.
【0012】さらに、本発明によれば、上記電力用半導
体装置において、上記電力用半導体装置は、単体部品を
各々外部接続して得られるか、または同一ユニット内部
で各々接続して得られるか、あるいは同一半導体基板上
に形成して得られるかのいずれかである電力用半導体装
置が得られる。Further, according to the present invention, in the power semiconductor device, the power semiconductor device may be obtained by externally connecting individual components, or may be obtained by internally connecting the individual components inside the same unit. Alternatively, a power semiconductor device which is obtained by being formed on the same semiconductor substrate is obtained.
【0013】即ち、本発明は、静電誘導型トランジスタ
と、絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ツェナーダ
イオードと、ダイオードと、直流電源とを主要構成要素
とする電力用半導体装置において、前記静電誘導型トラ
ンジスタのソースと、前記絶縁ゲート型電界効果トラン
ジスタのドレインを直列に接続し、前記静電誘導型トラ
ンジスタのゲートを前記ツェナーダイオードのカソード
に接続し、前記ツェナーダイオードのアノードを、前記
絶縁ゲート型電解効果トランジスタのソースに接続し、
前記ツェナーダイオードの両端に、ダイオードを介し
て、前記直流電源を接続した電力用半導体装置である。That is, the present invention relates to a power semiconductor device mainly including an electrostatic induction transistor, an insulated gate field effect transistor, a Zener diode, a diode, and a DC power supply. The source of the transistor is connected in series with the drain of the insulated gate field effect transistor, the gate of the electrostatic induction transistor is connected to the cathode of the Zener diode, and the anode of the Zener diode is connected to the insulated gate type. Connect to the source of the field effect transistor,
A power semiconductor device in which the DC power supply is connected to both ends of the Zener diode via a diode.
【0014】また、本発明は、前記電力用半導体装置に
おいて、直流電源の正電極を、ダイオードを介して上記
ツェナーダイオードのカソードに接続し、上記直流電源
の負電極を上記ツェナーダイオードのアノードに接続す
る電力用半導体装置である。Further, according to the present invention, in the power semiconductor device, a positive electrode of the DC power supply is connected to a cathode of the Zener diode via a diode, and a negative electrode of the DC power supply is connected to an anode of the Zener diode. Power semiconductor device.
【0015】また、本発明は、前記電力用半導体装置
は、前記静電誘導型トランジスタと、絶縁ゲート型電界
効果トランジスタと、ツェナーダイオードと、ダイオー
ドと、直流電源とを、各々外部接続した構成とする電力
用半導体装置である。Further, the present invention provides the power semiconductor device, wherein the electrostatic induction type transistor, the insulated gate type field effect transistor, a Zener diode, a diode, and a DC power supply are externally connected. Power semiconductor device.
【0016】また、本発明は、前記電力用半導体装置
は、前記静電誘導型トランジスタと、絶縁ゲート型電界
効果トランジスタと、ツェナーダイオードと、ダイオー
ドと、直流電源とが同一ユニット内に配置され、前記各
部品を接続した構成とする電力用半導体装置である。Further, the present invention provides the power semiconductor device, wherein the electrostatic induction transistor, the insulated gate field effect transistor, the Zener diode, the diode, and the DC power supply are arranged in the same unit. A power semiconductor device having a configuration in which the components are connected.
【0017】また、本発明は、前記電力用半導体装置
は、同一半導体基板上に、前記静電誘導型トランジスタ
と、絶縁ゲート型電界効果トランジスタと、ツェナーダ
イオードと、ダイオードと、直流電源とを形成した構成
とする電力用半導体装置である。Further, according to the present invention, in the power semiconductor device, the electrostatic induction transistor, the insulated gate field effect transistor, the Zener diode, the diode, and the DC power supply are formed on the same semiconductor substrate. This is a power semiconductor device having a configuration as described above.
【0018】[0018]
【実施例】本発明の実施例による電力用半導体装置につ
いて、以下に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A power semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described below.
【0019】(実施例1)図1に、本発明の実施例1に
よる電力用半導体装置の回路構成図を示す。図1の回路
構成は、SIT1とMOSFET2のカスコード接続を
利用したものである。まず、SIT1のソースS1とM
OSFET2のドレインD2を直列に接続し、SIT1
のゲートG1をツェナーダイオード3のカソードK3に
接続し、ツェナーダイオード3のアノードA3をMOS
FET2のソースS2に接続し、ツェナーダイオード3
の両端に直流電源4を接続する。このとき、直流電源4
の正電極4aは、ツェナーダイオードのカソードK3に
接続し、直流電源4の負電極4bは、上記ツェナーダイ
オード3のアノードA3に接続する。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of a power semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. The circuit configuration of FIG. 1 utilizes cascode connection between SIT1 and MOSFET2. First, sources S1 and M of SIT1
The drain D2 of OSFET2 is connected in series, and SIT1
Is connected to the cathode K3 of the Zener diode 3, and the anode A3 of the Zener diode 3 is connected to the MOS.
Connected to the source S2 of the FET2, the Zener diode 3
DC power supply 4 is connected to both ends. At this time, the DC power supply 4
The positive electrode 4a is connected to the cathode K3 of the Zener diode, and the negative electrode 4b of the DC power supply 4 is connected to the anode A3 of the Zener diode 3.
【0020】さらに、必要に応じて電源保護のために直
流電源4の正電極4aに、ダイオード5を順方向となる
ように(即ち、直流電源側にアノードA5,ツェナーダ
イオード側にカソードK5となるように)直列に接続す
る。Further, if necessary, a diode 5 is connected to the positive electrode 4a of the DC power supply 4 in a forward direction for protection of the power supply (that is, the anode A is provided on the DC power supply side and the cathode K5 is provided on the zener diode side). And so on) in series.
【0021】以下に、この電力用半導体装置の動作を説
明する。The operation of the power semiconductor device will be described below.
【0022】まず、制御電極が0Vのとき、MOSFE
T2はオフ状態であり、SIT1のドレインD1に印加
された電源7の電圧によって、MOSFET2のドレイ
ンD2・ソースS2間には、ドレインD2が正となる電
位差が生じる。この電位差がツェナー電圧以上になった
とき、SIT1のゲートG1・ソースS1間には、ゲー
トG1が負となる電圧が印加される。SIT1の電圧増
幅率が充分大きい場合、SIT1はオフ状態となり、主
電極(SIT1のドレインD1とMOSFET2のソー
スS2)間に印加されている電源電圧のほとんどは、S
IT1のドレインD1・ソースS1間に、残りの電圧が
MOSFET2のドレインD2・ソースS2間に、それ
ぞれ分圧される。First, when the control electrode is at 0 V, the MOSFE
T2 is in an off state, and the voltage of the power supply 7 applied to the drain D1 of SIT1 causes a potential difference between the drain D2 and the source S2 of the MOSFET2 to make the drain D2 positive. When this potential difference becomes equal to or higher than the Zener voltage, a voltage that causes the gate G1 to be negative is applied between the gate G1 and the source S1 of the SIT1. When the voltage amplification factor of SIT1 is sufficiently large, SIT1 is turned off, and most of the power supply voltage applied between the main electrode (the drain D1 of SIT1 and the source S2 of MOSFET2) is S
The remaining voltage is divided between the drain D1 and the source S1 of the IT1 and between the drain D2 and the source S2 of the MOSFET2.
【0023】次に、制御電極にMOSFET2の遮断電
圧Vth以上の電圧を印加すると、MOSFET2はオ
ン状態となり、MOSFET2のドレインD2・ソース
S2間電圧は減少する。従って、SIT1のゲートG1
・ソースS1間電圧も減少する。ここで、MOSFET
2のドレインD2・ソースS2間電圧がツェナー電圧以
下になると、SIT1のゲートG1・ソースS1間に
は、直流電源4による順方向ゲート電流が流れ、SIT
1はオン状態となる。Next, when a voltage higher than the cut-off voltage Vth of the MOSFET 2 is applied to the control electrode, the MOSFET 2 is turned on, and the voltage between the drain D2 and the source S2 of the MOSFET 2 decreases. Therefore, the gate G1 of SIT1
-The voltage between the sources S1 also decreases. Where MOSFET
When the voltage between the drain D2 and the source S2 of the SIT2 becomes equal to or less than the Zener voltage, a forward gate current flows from the DC power supply 4 between the gate G1 and the source S1 of the SIT1, and the SIT1
1 is turned on.
【0024】さらに、制御電極が0Vになると、半導体
装置6aは再びオフ状態となる。このとき、SIT1の
ゲートG1からの引き抜き電流は、ツェナーダイオード
3を通ってMOSFET2のソースS2に流れる。Further, when the control electrode becomes 0V, the semiconductor device 6a is turned off again. At this time, the current drawn from the gate G1 of SIT1 flows through the Zener diode 3 to the source S2 of MOSFET2.
【0025】即ち、本発明による電力用半導体装置は、
SIT1を主デバイス、MOSFET2をSIT1の制
御デバイスとして使用する。前述のとおり、SIT1の
電圧増幅率が充分大きければ、オフ時に主電極D1・S
2間に印加される電圧のほとんどはSIT1にかかり、
MOSFET2にはSIT1をオフするのに必要な電圧
とツェナーダイオード3のツェナー電圧の和のみがかか
る。That is, the power semiconductor device according to the present invention comprises:
SIT1 is used as a main device, and MOSFET2 is used as a control device for SIT1. As described above, if the voltage amplification factor of SIT1 is sufficiently large, the main electrodes D1.S
Most of the voltage applied between the two is applied to SIT1,
Only the sum of the voltage required to turn off SIT1 and the Zener voltage of Zener diode 3 is applied to MOSFET2.
【0026】従って、MOSFET2の耐圧は低くて良
く、オン抵抗も低く抑えられるため、主デバイスである
SIT1の特性に影響を及ぼすことなく、SIT1の制
御を行うことが可能である。Accordingly, the breakdown voltage of the MOSFET 2 may be low and the on-resistance can be suppressed low, so that the SIT 1 can be controlled without affecting the characteristics of the main device SIT 1.
【0027】直流電源4は、SIT1をオンする際にゲ
ートG1に安定した順方向電流を流すためにあり、その
電圧は、所望の電流が得られるよう予め調整しておく必
要がある。本実施例では5Vとした。ツェナーダイオー
ド3のツェナー電圧は、直流電源4の電圧より高く設定
する必要があるが、MOSFET2の耐圧からSIT1
をオフするのに必要な電圧を差し引いた電圧の範囲にな
ければならない。本実施例では、ツェナーダイオード3
のツェナー電圧は5.5Vとした。The DC power supply 4 is used to supply a stable forward current to the gate G1 when turning on the SIT1, and its voltage needs to be adjusted in advance to obtain a desired current. In this embodiment, the voltage is set to 5V. The Zener voltage of the Zener diode 3 needs to be set higher than the voltage of the DC power supply 4.
Must be in the range of the voltage minus the voltage required to turn off. In this embodiment, the Zener diode 3
Was set to 5.5V.
【0028】さらに、ツェナーダイオード3の役目は、
SIT1がオフする際のゲート引き抜き電流をMOSF
ET2のソースS2に流すことであり、上記引き抜き電
流に耐えうる電流容量があれば良く、大きな接合容量は
不要である。一例として、制御入力として6Vの矩形波
(周波数10kHz、デューティー50%)を入力した
ときのSIT1のゲートG1・ソースS1間電圧VGS
(SIT)およびゲート電流波形IG(SIT)を図3
に示す。さらに、出力電流ID(SIT+FET)およ
び電圧波形VDS(SIT+FET)、即ち、主電極の
電圧電流波形を図4に示す。The role of the Zener diode 3 is as follows.
The gate extraction current when SIT1 is turned off is
The current flows through the source S2 of the ET2, so long as the current capacity can withstand the extraction current, and a large junction capacity is not required. As an example, the voltage VGS between the gate G1 and the source S1 of the SIT1 when a 6V rectangular wave (frequency 10 kHz, duty 50%) is input as a control input
(SIT) and the gate current waveform IG (SIT) are shown in FIG.
Shown in FIG. 4 shows the output current ID (SIT + FET) and the voltage waveform VDS (SIT + FET), that is, the voltage current waveform of the main electrode.
【0029】ここで、波形から明らかなように、本発明
による電力用半導体装置は、全体としてノーマリオフ特
性を示す。また、オン時のSIT1の駆動電流もオン期
間を通して流れ続けており、結果的にSIT1の性能を
充分に引き出すことが可能である。Here, as is apparent from the waveform, the power semiconductor device according to the present invention exhibits normally-off characteristics as a whole. Further, the drive current of SIT1 at the time of ON continues to flow throughout the ON period, and as a result, the performance of SIT1 can be sufficiently brought out.
【0030】さらに、オフ時には、主電極用電源7の電
圧を利用してSIT1のゲートG1に負バイアスを供給
するため、従来のように負バイアス用の電源を用意する
必要がなく、取り扱いも容易である。また、この半導体
装置は、電圧制御型デバイスとして動作するため、従来
に比べて駆動回路の構成を単純にすることが可能であ
る。Further, when the power supply is turned off, a negative bias is supplied to the gate G1 of the SIT1 by using the voltage of the power supply 7 for the main electrode. Therefore, it is not necessary to prepare a power supply for the negative bias unlike the prior art, and the handling is easy. It is. In addition, since this semiconductor device operates as a voltage control type device, the configuration of a driver circuit can be simplified as compared with the related art.
【0031】なお、本実施例1の回路構成は、SIT1
に、MOSFET2を主構成要素とするものであるが、
前記MOSFET2の部分をIGBTに置き換えても、
同様の効果が得られるものである。The circuit configuration of the first embodiment is the same as that of SIT1
In addition, MOSFET2 is a main component,
Even if the MOSFET 2 is replaced with an IGBT,
A similar effect can be obtained.
【0032】(実施例2)図2に、本発明の実施例2に
よる電力用半導体装置の回路構成図を示す。本実施例で
は、先の実施例1の直流電源4の代わりに主電極用電源
7の電圧を直流電源として利用し、SITにゲート順方
向電流を流すものであり、実施例1と同様に、良好なノ
ーマリオン特性が得られる。(Embodiment 2) FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of a power semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, the voltage of the main electrode power source 7 is used as a DC power source instead of the DC power source 4 of the first embodiment, and a gate forward current flows through the SIT. Good normally-on characteristics are obtained.
【0033】即ち、ツェナーダイオード3と、抵抗R3
との直列回路にて、主電極用電源7の電圧が分圧され、
SITのゲートG1に、適正な電圧が供給されるもので
ある。That is, the Zener diode 3 and the resistor R3
The voltage of the main electrode power supply 7 is divided in a series circuit with
An appropriate voltage is supplied to the gate G1 of the SIT.
【0034】なお、基本的な回路動作原理は、先の実施
例1と同様なので、省略する。なお、本実施例2の回路
構成は、SIT1に、MOSFET2を主構成要素とす
るものであるが、前記MOSFET2の部分をIGBT
に置き換えても、同様の効果が得られるものである。The basic circuit operation principle is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The circuit configuration of the second embodiment is such that the MOSFET 2 is the main component in the SIT 1, but the MOSFET 2 is replaced by an IGBT.
The same effect can be obtained by replacing with.
【0035】以上、説明したように、本発明による電力
用半導体装置によれば、ノーマリオン型のSITを主デ
バイスした半導体装置であって、従来のSITの取り扱
いの難しさを緩和し、駆動を容易に行え、しかもSIT
の性能を充分に活かすことができる電力用半導体装置を
提供することが可能となる。As described above, according to the power semiconductor device of the present invention, the semiconductor device is a semiconductor device using a normally-on type SIT as a main device. Easy to do and SIT
It is possible to provide a power semiconductor device capable of fully utilizing the performance of the power semiconductor device.
【0036】なお、本実施例においては、SIT、MO
SFET、ツェナーダイオード等を単体部品として用意
し、各々外部接続して半導体装置6bを構成したが、本
発明による電力用半導体装置は、チップ部品等を同一ユ
ニット内で接続するものや、半導体製造プロセス上で各
機能を同一半導体基板上に形成するものであってもよ
い。In this embodiment, SIT, MO
An SFET, a Zener diode, and the like are prepared as single components, and each is externally connected to configure the semiconductor device 6b. However, the power semiconductor device according to the present invention includes a device for connecting chip components and the like in the same unit, a semiconductor manufacturing process. The above functions may be formed on the same semiconductor substrate.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上、本発明によれば、従来のSITの
取り扱いの難しさを改善した、駆動を容易に行え、しか
もSITの性能を充分に活かすことのできる電力用半導
体装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power semiconductor device in which the difficulty of handling the conventional SIT is improved, the driving can be easily performed, and the performance of the SIT can be fully utilized. Can be.
【図1】本発明の実施例による電力用半導体装置の回路
構成図。FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a power semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の別の実施例による電力用半導体装置の
回路構成図。FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a power semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
【図3】本発明による電力用半導体装置におけるSIT
のゲート・ソース間電圧およびゲート電流波形の一例を
示す図。FIG. 3 shows a SIT in a power semiconductor device according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a gate-source voltage and a gate current waveform of FIG.
【図4】本発明による電力用半導体装置における出力電
流および電圧波形(主電極波形)の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing an example of output current and voltage waveforms (main electrode waveforms) in the power semiconductor device according to the present invention.
【図5】SITおよびその駆動回路を示す回路構成図。FIG. 5 is a circuit diagram showing an SIT and a driving circuit thereof.
【図6】SIサイリスタとMOSFETのカスコード接
続の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cascode connection between an SI thyristor and a MOSFET.
1 SIT 2 MOSFET 3 ツェナーダイオード 4 直流電源 4a 直流電源の正電極 4b 直流電源の負電極 5 ダイオード 6a,6b 半導体装置 7 主電極用電源 8 SIT 9 駆動回路 10 SIサイリスタとMOSFETのカスコード接
続によるノーマリオフ型複合半導体 11 SIサイリスタ 12 MOSFET 13 ツェナーダイオード A3 ツェナーダイオードのアノード A5 ダイオードのアノード D1 SITのドレイン D2 MOSFETのドレイン G1 SITのゲート G2 MOSFETのゲート K3 ツェナーダイオードのカソード K5 ダイオードのカソード S1 SITのソース S2 MOSFETのソース R1,R2,R3 抵抗Reference Signs List 1 SIT 2 MOSFET 3 Zener diode 4 DC power supply 4a Positive electrode of DC power supply 4b Negative electrode of DC power supply 5 Diode 6a, 6b Semiconductor device 7 Power supply for main electrode 8 SIT 9 Drive circuit 10 Normally off type by cascode connection of SI thyristor and MOSFET Composite semiconductor 11 SI thyristor 12 MOSFET 13 Zener diode A3 Zener diode anode A5 Diode anode D1 SIT drain D2 MOSFET drain G1 SIT gate G2 MOSFET gate K3 Zener diode cathode K5 Diode cathode S1 SIT source S2 MOSFET Source of R1, R2, R3 Resistance
Claims (5)
型電界効果トランジスタと、ツェナーダイオードと、ダ
イオードと、直流電源とを主要構成要素とする電力用半
導体装置において、前記静電誘導型トランジスタのソー
スと、前記絶縁ゲート型電界効果トランジスタのドレイ
ンを直列に接続し、前記静電誘導型トランジスタのゲー
トを前記ツェナーダイオードのカソードに接続し、前記
ツェナーダイオードのアノードを、前記絶縁ゲート型電
解効果トランジスタのソースに接続し、前記ツェナーダ
イオードの両端に、ダイオードを介して、前記直流電源
を接続したことを特徴とする電力用半導体装置。1. A power semiconductor device comprising an electrostatic induction transistor, an insulated gate field effect transistor, a Zener diode, a diode, and a DC power supply as main components. And the drain of the insulated gate field effect transistor are connected in series, the gate of the electrostatic induction transistor is connected to the cathode of the Zener diode, and the anode of the Zener diode is connected to the insulated gate field effect transistor. A power semiconductor device, wherein the DC power supply is connected to a source and both ends of the Zener diode via diodes.
源の正電極を、ダイオードを介して上記ツェナーダイオ
ードのカソードに接続し、上記直流電源の負電極を上記
ツェナーダイオードのアノードに接続することを特徴と
する請求項1記載の電力用半導体装置。2. The power semiconductor device according to claim 1, wherein a positive electrode of the DC power supply is connected to a cathode of the Zener diode via a diode, and a negative electrode of the DC power supply is connected to an anode of the Zener diode. The power semiconductor device according to claim 1, wherein
型トランジスタと、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
と、ツェナーダイオードと、ダイオードと、直流電源と
を、各々外部接続した構成であることを特徴とする請求
項1または2に記載の電力用半導体装置。3. The power semiconductor device has a configuration in which the electrostatic induction transistor, the insulated gate field effect transistor, a Zener diode, a diode, and a DC power supply are externally connected. The power semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein
型トランジスタと、絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
と、ツェナーダイオードと、ダイオードと、直流電源と
が同一ユニット内に配置され、前記各部品を接続した構
成であることを特徴とする請求項1または2に記載の電
力用半導体装置。4. The power semiconductor device, wherein the static induction transistor, the insulated gate field effect transistor, a Zener diode, a diode, and a DC power supply are arranged in a same unit, and the components are The power semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the power semiconductor device is connected.
板上に、前記静電誘導型トランジスタと、絶縁ゲート型
電界効果トランジスタと、ツェナーダイオードと、ダイ
オードと、直流電源とを形成した構成であることを特徴
とする請求項1または2に記載の電力用半導体装置。5. The power semiconductor device has a configuration in which the static induction transistor, an insulated gate field effect transistor, a Zener diode, a diode, and a DC power supply are formed on the same semiconductor substrate. The power semiconductor device according to claim 1, wherein:
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- 2000-03-03 JP JP2000058414A patent/JP2001251846A/en not_active Ceased
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