JP2009229133A - Integrated circuit, semiconductor device, and electric apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、集積回路、半導体装置、電気機器に関する。 The present invention relates to an integrated circuit, a semiconductor device, and an electric device.
半導体デバイスは、動作することで内部損失により発熱を引き起こし、その結果として、駆動能力の低下や各種特性の悪化、最悪の場合には破壊に至るケースも発生する。このように、発熱は、半導体デバイスの性能、安全性、信頼性の低下を招く要因である為、熱を外部に放出させて、許容動作温度の範囲内で半導体デバイスを動作させる必要がある。そこで、絶縁金属基板技術と呼ばれる実装技術が提案されている(例えば、以下に示す特許文献1を参照)。
When a semiconductor device operates, it generates heat due to internal loss, and as a result, there are cases in which drive capability is deteriorated, various characteristics are deteriorated, and in the worst case, destruction occurs. As described above, heat generation is a factor that causes a decrease in performance, safety, and reliability of the semiconductor device. Therefore, it is necessary to release the heat to the outside and operate the semiconductor device within the allowable operating temperature range. Therefore, a mounting technique called an insulating metal substrate technique has been proposed (for example, see
絶縁金属基板技術は、表面を絶縁樹脂等で被覆した熱伝導率の高い金属基板(例えば、アルミ板)上に半導体デバイス等の回路部品を実装することで、回路部品の発する熱を金属基板を介して放熱させるという実装技術である。尚、金属基板の表面上には導電パターンが形成されており、所望の機能を実現する上で必要となる回路部品が上記の導電パターンに則して電気的に接続される。即ち、絶縁金属基板技術によって、金属基板上に回路部品を高密度に実装して所望の機能を実現した回路モジュール(半導体装置)を実現できる。 Insulating metal substrate technology mounts circuit components such as semiconductor devices on a metal substrate with high thermal conductivity (for example, an aluminum plate) whose surface is coated with insulating resin, etc., so that the heat generated by the circuit components can be reduced. This is a mounting technology that dissipates heat. A conductive pattern is formed on the surface of the metal substrate, and circuit components necessary for realizing a desired function are electrically connected in accordance with the conductive pattern. That is, a circuit module (semiconductor device) that realizes a desired function by mounting circuit components on a metal substrate with high density can be realized by the insulated metal substrate technology.
絶縁金属基板技術は、上記のとおり高放熱性と高密度実装等の特徴があり、金属基板上に高密度に回路部品を実装したことにより集中した熱を、金属基板を介して効率良く放熱することができる。このため、絶縁金属基板技術は、例えば、空気調和機(エアコン)、洗濯機、冷蔵庫等の電気機器で用いられるインバータ回路のように、大電流・大電力を扱うパワーエレクトロニクス機器向けの実装技術として好適である。 Insulated metal substrate technology has features such as high heat dissipation and high-density mounting as described above, and efficiently dissipates the heat concentrated by mounting circuit components at high density on the metal substrate via the metal substrate. be able to. For this reason, insulated metal substrate technology is used as a mounting technology for power electronics devices that handle large currents and large powers, such as inverter circuits used in electrical devices such as air conditioners (air conditioners), washing machines, and refrigerators. Is preferred.
インバータ回路では、3相モータのインバータ負荷を駆動するためのスイッチング素子として、パワーMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect -Transistor)やIGBT(Insulated-Gate-Bipolar-Transistor)等のパワー半導体デバイスが一般的に用いられる。パワー半導体デバイスは、バイポーラトランジスタ等といった通常の半導体デバイスに比して、高耐圧化、大電流化、高速スイッチング化といった優れた特徴がある一方で許容短絡時間が短いという欠点がある。 In inverter circuits, power semiconductor devices such as power MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistors) and IGBTs (Insulated-Gate-Bipolar-Transistors) are used as switching elements for driving inverter loads of three-phase motors. Is generally used. A power semiconductor device has excellent features such as a high breakdown voltage, a large current, and a high-speed switching as compared with a normal semiconductor device such as a bipolar transistor, but has a drawback that an allowable short-circuit time is short.
このため、3相モータのロック等といった異常が発生した場合、パワー半導体デバイスは極めて短時間で破壊に至る恐れがある。そこで、パワー半導体デバイスを流れる電流が所定電流を超える過電流となる場合には、インバータ回路の動作を停止させる過電流保護機能を適切に設ける必要がある。また、過電流保護機能を用いて過電流検出を行う場合には、過電流検出抵抗として例えばシャント抵抗が用いられる。 For this reason, when an abnormality such as a three-phase motor lock occurs, the power semiconductor device may be destroyed in a very short time. Therefore, when the current flowing through the power semiconductor device becomes an overcurrent exceeding a predetermined current, it is necessary to appropriately provide an overcurrent protection function for stopping the operation of the inverter circuit. When overcurrent detection is performed using the overcurrent protection function, for example, a shunt resistor is used as the overcurrent detection resistor.
例えば、図9(a)に示されるように、3相モータのU相コイル、V相コイル、W相コイルに印加させる3相交流電圧を生成するためのスイッチング素子Q1〜Q6(パワー半導体デバイス)に対して、電流吸込側のスイッチング素子Q4、Q5、Q6の接地GND側の検出ノードに共通に設けた1つのシャント抵抗Rsを用いる方式(以下、「1シャント方式」と呼ぶ。)や、図9(b)に示されるように、電流吸込側のスイッチング素子Q4、Q5、Q6の接地GND側の検出ノードにそれぞれ設けた3つのシャント抵抗Ru、Rv、Rwを用いる方式(以下、「3シャント方式」と呼ぶ。)がある。 For example, as shown in FIG. 9A, switching elements Q1 to Q6 (power semiconductor devices) for generating a three-phase AC voltage to be applied to a U-phase coil, a V-phase coil, and a W-phase coil of a three-phase motor. On the other hand, a method using one shunt resistor Rs provided in common at the detection node on the ground GND side of the switching elements Q4, Q5, Q6 on the current suction side (hereinafter referred to as “one shunt method”), FIG. 9 (b), a method using three shunt resistors Ru, Rv, Rw provided at the detection nodes on the ground GND side of the switching elements Q4, Q5, Q6 on the current suction side (hereinafter referred to as “3 shunts”). Called "method").
図10には、1シャント方式と3シャント方式それぞれの場合において検出された電流波形の一例が示されている。1シャント方式の場合、スイッチング素子Q4、Q5、Q6それぞれに流れる電流の合成電流を一つのシャント抵抗Rsで検出することになり、当該合成電流が所定電流を超える過電流となる場合に過電流保護が行われる。尚、シャント抵抗Rsで検出される合成電流は、3相モータの各相コイルに流れるモータ電流の正弦波形とは異なる矩形状の波形となる。 FIG. 10 shows an example of current waveforms detected in each of the 1-shunt method and the 3-shunt method. In the case of the single shunt method, the combined current of the currents flowing through the switching elements Q4, Q5, and Q6 is detected by one shunt resistor Rs, and overcurrent protection is performed when the combined current exceeds the predetermined current. Is done. The combined current detected by the shunt resistor Rs has a rectangular waveform different from the sine waveform of the motor current flowing in each phase coil of the three-phase motor.
一方、3シャント方式の場合、スイッチング素子Q4、Q5、Q6の各電流を3つのシャント抵抗Ru、Rv、Rwで個々に検出することになり、検出された各電流のうちいずれかが所定電流量を超える過電流となる場合に、過電流保護が行われる。尚、3つのシャント抵抗Ru、Rv、Rwそれぞれで検出される電流は、各相コイルに流れるモータ電流の波形と似たような波形となる。
ところで、過電流検出抵抗は、大電流が流れた場合にも、実負荷に対して正確な電流を検出するため、電圧降下及び損失の少ないシャント抵抗等の素子が用いられる。このため、過電流検出抵抗により検出される電流は、パターン抵抗や寄生容量等の影響を受けやすい。かかる影響によって、上記の3シャント方式等の複数のシャント抵抗を用いる場合、複数のシャント抵抗それぞれで検出される電流に誤差が生じてしまう。 By the way, the overcurrent detection resistor uses an element such as a shunt resistor with little voltage drop and loss in order to detect an accurate current with respect to the actual load even when a large current flows. For this reason, the current detected by the overcurrent detection resistor is easily affected by pattern resistance, parasitic capacitance, and the like. Due to this influence, when a plurality of shunt resistors such as the above-described three-shunt method are used, an error occurs in the current detected by each of the plurality of shunt resistors.
例えば、一律30Aの電流で過電流保護を行うといった設計であった場合に、上記のパターン抵抗等がシャント抵抗に上乗せされる形で抵抗値が大きくなり、検出電圧が上昇してしまう。このため、あるシャント抵抗によれば27Aの電流で過電流保護が行われ、またある別のシャント抵抗によれば28Aの電流で過電流保護が行われる、という具合に、複数のシャント抵抗間それぞれで本来一律に過電流保護が行われるタイミングにズレが生じてくるという問題があった。 For example, when the design is such that overcurrent protection is performed with a uniform current of 30 A, the resistance value increases as the pattern resistance or the like is added to the shunt resistance, and the detection voltage increases. For this reason, according to one shunt resistor, overcurrent protection is performed with a current of 27A, and according to another shunt resistor, overcurrent protection is performed with a current of 28A. However, there is a problem that a deviation occurs at the timing when overcurrent protection is performed uniformly.
そこで、複数のシャント抵抗それぞれのパターン抵抗が全て揃うようにレイアウトを工夫する必要があるが、各パターン抵抗が全て揃うような集積回路上のレイアウトは現実的には困難である。特に、絶縁金属基板技術を用いた集積回路の場合には、高度な技術が要求されるベアチップ実装を採用しているため、レイアウト制約が多く、レイアウトによって各パターン抵抗を揃えることには限界がある。 Therefore, it is necessary to devise a layout so that all the pattern resistors of each of the plurality of shunt resistors are arranged, but it is practically difficult to lay out the integrated circuit so that all the pattern resistors are arranged. In particular, in the case of an integrated circuit using an insulating metal substrate technology, since bare chip mounting that requires advanced technology is adopted, there are many layout restrictions, and there is a limit to aligning each pattern resistance depending on the layout. .
前記課題を解決するための主たる発明は、被保護回路を流れる複数の電流を複数の電圧として検出する複数の検出抵抗と、複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、前記複数の基準電圧を個別に調整するための複数の調整抵抗を接続可能である複数の端子と、前記複数の電圧と前記複数の基準電圧をそれぞれ比較し、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、前記過電流検出回路の検出結果が、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたことを示す場合、前記検出結果に基づいて、前記被保護回路を保護するべく制御する制御回路と、を備えたことを特徴とする集積回路である。 A main invention for solving the above problems is that a plurality of detection resistors that detect a plurality of currents flowing through a protected circuit as a plurality of voltages, a reference voltage generation circuit that generates a plurality of reference voltages, and the plurality of reference voltages A plurality of terminals that can be connected to a plurality of adjustment resistors, and the plurality of voltages and the plurality of reference voltages are respectively compared, and one or more of the plurality of voltages is the plurality of the plurality of voltages. An overcurrent detection circuit that detects whether or not a corresponding one or more reference voltages in the reference voltage are exceeded, and a detection result of the overcurrent detection circuit indicates that one or more voltages in the plurality of voltages are A control circuit that controls to protect the protected circuit based on the detection result when it indicates that one or more corresponding reference voltages of a plurality of reference voltages have been exceeded. Integrated circuit.
本発明によれば、過電流保護が行われるタイミングのずれを防止することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent a shift in timing at which overcurrent protection is performed.
<<<過電流保護機能を持つ集積回路を用いた装置>>>
===インバータ回路===
図1では、過電流保護機能を具備したインバータ回路120を用いたインバータ装置100の場合を示している。
本実施形態の過電流保護機能とは、3相モータ130のロック等によって検出対象の電流が所定電流を超える過電流が流れる場合に、3相モータ130を停止させて、スイッチング回路121の過電流破壊や3相モータ130の故障を防止する機能である。
<<< Device using integrated circuit with overcurrent protection function >>>
=== Inverter circuit ===
FIG. 1 shows a case of an
The overcurrent protection function of the present embodiment is to stop the three-
本実施形態のインバータ装置100とは、空気調和機、洗濯機、冷蔵庫等のパワーエレクトロニクス機器に用いられ、交流電力をインバータ負荷に応じて別の大きさ、周波数、位相の交流電力に変換するための装置のことである。具体的には、インバータ装置100は、R相コイル、S相コイル、T相コイルを具備した3相交流電源105の交流電圧をコンバータ回路110によって直流電圧に一旦変換した後、インバータ回路120によって、U相コイル、V相コイル、W相コイルを具備した3相モータ130(インバータ負荷)をインバータ駆動するための交流電圧を、当該直流電圧に基づいて作るものである。
The
インバータ回路120は、V+端子、V−端子、U端子、V端子、W端子、電圧調整用端子Mu、Mv、Mwを少なくとも具備した集積回路(第1集積回路)として提供される。
V+端子とV−端子の間には、コンバータ回路110によって変化された直流電圧が印加される。尚、V+端子とV−端子とコンバータ回路110の間には平滑用コンデンサCXが接続され、コンバータ回路110からV+端子とV−端子の間に印加される直流電圧が平滑用コンデンサCXによって安定化する。
U端子、V端子、W端子は、3相モータ130のU相コイル、V相コイル、W相コイルとそれぞれ接続される。
The
A DC voltage changed by the
The U terminal, V terminal, and W terminal are connected to the U phase coil, V phase coil, and W phase coil of the three-
電圧調整用端子Mu、Mv、Mwは、基準電圧生成回路126から過電流検出回路123に向けて供給される基準電圧Vru、Vrv、Vrwそれぞれの電圧レベルを個別に調整するための電圧調整用抵抗Ra、Rb、Rc(複数の調整抵抗)を接続するための端子である。尚、電圧調整用抵抗Ra、Rb、Rcは可変抵抗であっても固定抵抗であってもよい。
The voltage adjustment terminals Mu, Mv, and Mw are voltage adjustment resistors for individually adjusting the voltage levels of the reference voltages Vru, Vrv, and Vrw supplied from the reference
モニター端子SOは、過電流検出回路123における検出結果を示す後述の合成出力信号SOをモニターするための端子である。合成出力信号SOをモニターすることで、基準電圧Vru、Vrv、Vrwの各電圧レベル調整に適した電圧調整用抵抗Ra、Rb、Rcの各抵抗値を決めることができる。尚、モニター端子SOは、合成出力信号SO以外に、後述の検出信号DETをモニターするための端子としてもよい。
The monitor terminal SO is a terminal for monitoring a composite output signal SO (to be described later) indicating a detection result in the
インバータ回路120は、スイッチング回路121(非保護回路)と、シャント抵抗Ru、Rv、Rw(検出抵抗)と、RCフィルタ122a、122b、122cと、過電流検出回路123と、ドライバ回路125(制御回路)と、基準電圧生成回路126と、によって構成される。
The
スイッチング回路121は、スイッチング素子Q1〜Q6と、スイッチング素子Q1〜Q6と逆並列に接続される回生ダイオードD1〜D6とにより構成され、V+端子とV−端子を介して印加された直流電圧を電源電圧として動作する。スイッチング素子Q1〜Q6は、パワーMOSFETやIGBT等のパワー半導体デバイスが採用される。
The
スイッチング素子Q1、Q2、Q3は、電流吐出側(V+端子側)に設けられ、ソーストランジスタと呼ばれる。スイッチング素子Q4、Q5、Q6は、電流吸込側(V−端子側)に設けられ、シンクトランジスタと呼ばれる。スイッチング素子Q1、Q4は直列接続され、スイッチング素子Q1、Q4の接続点はU端子と接続される。また、スイッチング素子Q2、Q5は直列接続され、スイッチング素子Q2、Q5の接続点はV端子と接続される。また、スイッチング素子Q3、Q6は直列接続され、スイッチング素子Q3、Q6の接続点はW端子と接続される。 The switching elements Q1, Q2, and Q3 are provided on the current discharge side (V + terminal side) and are called source transistors. The switching elements Q4, Q5, Q6 are provided on the current suction side (V-terminal side) and are called sink transistors. Switching elements Q1 and Q4 are connected in series, and the connection point of switching elements Q1 and Q4 is connected to the U terminal. The switching elements Q2 and Q5 are connected in series, and the connection point of the switching elements Q2 and Q5 is connected to the V terminal. The switching elements Q3 and Q6 are connected in series, and the connection point of the switching elements Q3 and Q6 is connected to the W terminal.
シャント抵抗Ru、Rv、Rwは、スイッチング素子Q4、Q5、Q6のエミッタとV−端子との間にそれぞれ設けられ、過電流検出回路123における過電流検出に用いられる抵抗である。即ち、過電流検出方式としては、3つのシャント抵抗Ru、Rv、Rwを用いた3シャント方式を採用している。
The shunt resistors Ru, Rv, and Rw are resistors that are provided between the emitters of the switching elements Q4, Q5, and Q6 and the V-terminal, respectively, and are used for overcurrent detection in the
RCフィルタ122aは、スイッチング素子Q4とシャント抵抗Ruの接続点naに発生する電圧が第1の信号ライン127aを介して印加され、この電圧を平滑化した電圧Vuを過電流検出回路123に出力するフィルタである。RCフィルタ122bは、スイッチング素子Q5とシャント抵抗Rvの接続点nbに発生する電圧が第2の信号ライン127bを介して印加され、この電圧を平滑化した電圧Vvを過電流検出回路123に出力するフィルタである。RCフィルタ122cは、スイッチング素子Q6とシャント抵抗Rwの接続点ncに発生する電圧が第3の信号ライン127cを介して印加され、この電圧を平滑化した電圧Vwを過電流検出回路123に出力するフィルタである。
The
過電流検出回路123は、第1乃至第3の信号ライン127a〜127cを介して供給される電圧Vu、Vv、Vwを、基準電圧生成回路126から供給される基準電圧Vru、Vrv、Vrwとそれぞれ比較することにより、シャント抵抗Ru、Rv、Rwのいずれかに過電流が流れたか否かを検出する回路である。過電流検出回路123は、インバータ回路120内の過電流を検出した場合、Highレベルの検出信号DETを出力する。言い換えると、検出信号DETがLowレベルの場合、過電流が検出されなかった場合を表す。尚、過電流検出回路123の詳細構成例については後述する。
The
ドライバ回路125(制御回路)は、スイッチング回路121に対し、インバータ回路120外部のマイクロコンピュータ等からの指示に応じて、3相モータ130の回転速度を制御するための制御信号を出力する。ドライバ回路125が過電流検出回路123からLowレベルの検出信号DETを受信したとき、ドライバ回路125は、例えば、それぞれ120度の位相差を有しておりスイッチング素子Q1〜Q3のオン・オフを制御する3つのパルス幅変調された第1の矩形波と、第1の矩形波に対して一般的に180度位相が遅れておりスイッチング素子Q4〜Q6のオン・オフを制御する3つのパルス幅変調された第2の矩形波と、からなる制御信号(スイッチング素子Q1〜Q6の各ベース信号)を出力する。
The driver circuit 125 (control circuit) outputs a control signal for controlling the rotation speed of the three-
また、ドライバ回路125は、過電流検出回路123からHighレベルの検出信号DETを受信したとき、スイッチング素子Q1〜Q6全てをオフさせるための制御信号を出力する。これにより、スイッチング回路121に対する過電流保護機能が実行される。尚、過電流検出回路123からHighレベルの検出信号DETが出力されるときの制御信号としては、スイッチング素子Q1〜Q6全てをオフさせることに限らず、スイッチング素子Q1〜Q6を過電流による破壊から保護できる程度の制御を指示する信号であればよい。
Further, when the
尚、図2には、3相120度通電方式の場合におけるスイッチング素子Q1〜Q6の各ゲート信号の波形を示している。 FIG. 2 shows the waveforms of the gate signals of the switching elements Q1 to Q6 in the case of the three-phase 120-degree energization method.
基準電圧生成回路126は、過電流検出回路123に電圧Vu、Vv、Vwそれぞれの比較対象となる基準電圧Vru、Vrv、Vrwを供給するものである。また、基準電圧生成回路126は、基準電圧Vru、Vrv、Vrwそれぞれの電圧レベルを調整することができる。尚、基準電圧生成回路126の詳細な構成例については後述する。
The reference
===基準電圧生成回路===
基準電圧生成回路126の詳細構成例は、図3に示されている。基準電圧生成回路126は、第1の基準電圧生成回路1260a、第2の基準電圧生成回路1260b、第3の基準電圧生成回路1260cを有する。
=== Reference Voltage Generation Circuit ===
A detailed configuration example of the reference
第1の基準電圧生成回路1260aは、電圧Vuの比較対象とする基準電圧Vruを生成するものである。第1の基準電圧生成回路1260aは、電源電圧VCCと接地GNDとの間に直列接続した抵抗R0、R1と、抵抗R1に並列接続されるコンデンサC0と、により構成される。抵抗R0の電源電圧VCC側の端子と接続された電源ライン1235より電源電圧VCCが取り出される。抵抗R0、R1の接続点Xと接続されたライン1265aより基準電圧Vruが取り出される。コンデンサC0は、抵抗R0、R1の接続点Xの基準電圧Vrefのレベルを維持するものである。
The first reference
抵抗R0、R1の接続点Xは、電圧調整用抵抗Raを接続可能な電圧調整用端子Muと接続される。電圧調整用端子Muに電圧調整用抵抗Raを接続しない場合、抵抗R0、R1の接続点Xより取り出される基準電圧Vruは、コンデンサC0の容量を無視すると、つぎの式(1)のように、抵抗R0、R1の抵抗比によって電源電圧VCCを分圧した電圧レベルとなる。
Vru={R1÷(R0+R1)}×VCC ・・・(1)
一方、電圧調整用端子Muに電圧調整用抵抗Raを接続した場合、抵抗R0、R1の接続点Xより取り出される基準電圧Vruは、コンデンサC0の容量を無視すると、つぎの式(2)のように、抵抗R0と抵抗R1及び電圧調整用抵抗Raの並列接続による合成抵抗との抵抗比によって電源電圧VCCを分圧した電圧レベルとなる。
A connection point X of the resistors R0 and R1 is connected to a voltage adjustment terminal Mu to which the voltage adjustment resistor Ra can be connected. When the voltage adjustment resistor Ra is not connected to the voltage adjustment terminal Mu, the reference voltage Vru extracted from the connection point X of the resistors R0 and R1 is as shown in the following equation (1), if the capacitance of the capacitor C0 is ignored. The voltage level is obtained by dividing the power supply voltage VCC by the resistance ratio of the resistors R0 and R1.
Vru = {R1 ÷ (R0 + R1)} × VCC (1)
On the other hand, when the voltage adjusting resistor Ra is connected to the voltage adjusting terminal Mu, the reference voltage Vru extracted from the connection point X of the resistors R0 and R1 is expressed by the following equation (2) when the capacitance of the capacitor C0 is ignored. Furthermore, the voltage level is obtained by dividing the power supply voltage VCC by the resistance ratio of the resistor R0, the resistor R1, and the combined resistor by the parallel connection of the voltage adjusting resistor Ra.
Vru={(Ra×R1)÷(Ra+R1)}÷{R0+(Ra×R1)÷(Ra+R1)} ・・・(2) Vru = {(Ra × R1) ÷ (Ra + R1)} ÷ {R0 + (Ra × R1) ÷ (Ra + R1)} (2)
従って、第1の基準電圧生成回路1260aは、電圧調整用端子Muに接続する電圧調整用抵抗Raの抵抗値を変更することによって、基準電圧Vruの電圧レベルを調整することが可能となる。第2の基準電圧生成回路1260b、第3の基準電圧生成回路1260cは、第1の基準電圧生成回路1260aと同じ構成である。第2の基準電圧生成回路1260bは、電圧調整用端子Mvに接続する電圧調整用抵抗Rbの抵抗値を変更することによって、基準電圧Vrvの電圧レベルを調整することが可能となり、第3の基準電圧生成回路1260cは、電圧調整用端子Mwに接続する電圧調整用抵抗Rcの抵抗値を変更することによって、基準電圧Vrwの電圧レベルを調整することが可能となる。
Therefore, the first reference
この結果、図1中に示されるスイッチング素子Q4〜Q6とV−端子間の各パターン抵抗の相違等によって、第1のシャント抵抗Ra、第2のシャント抵抗Rb、第3のシャント抵抗Rcの各過電流として予め定めておいた一律な所定電流量に誤差が生じる場合があっても、適切な抵抗値の電圧調整用抵抗Ra、Rb、Rcを電圧調整用端子Mu、Mv、Mwに接続することによって、上記のような誤差を補正することができる。即ち、第1のシャント抵抗Ra、第2のシャント抵抗Rb、第3のシャント抵抗Rcそれぞれで本来一律に過電流保護が行われるべきタイミングのズレを補正することができる。 As a result, each of the first shunt resistor Ra, the second shunt resistor Rb, and the third shunt resistor Rc depends on the difference in pattern resistance between the switching elements Q4 to Q6 and the V-terminal shown in FIG. Even if an error may occur in a uniform predetermined current amount determined in advance as an overcurrent, voltage adjusting resistors Ra, Rb, and Rc having appropriate resistance values are connected to the voltage adjusting terminals Mu, Mv, and Mw. Thus, the error as described above can be corrected. That is, it is possible to correct the deviation in timing at which overcurrent protection should be originally performed uniformly in each of the first shunt resistor Ra, the second shunt resistor Rb, and the third shunt resistor Rc.
===過電流検出回路===
過電流検出回路123の詳細構成例が図3に示されている。過電流検出回路123は、3つのオープンコレクタ出力コンパレータ1233a、1233b、1233cと、第1の電源ライン1235に接続されたコンデンサC1と、3つのオープンコレクタ出力コンパレータ1233a〜1233cの各比較信号UO、VO、WOの出力ラインを共通に接続した接続点Pに対しベースが接続されるPNPバイポーラトランジスタB10と、PNPバイポーラトランジスタB10のコレクタと接続されたコンデンサC2と、PNPバイポーラトランジスタB10とコンデンサC2の接続点Qに接続された抵抗R2と、により構成される。
=== Overcurrent detection circuit ===
A detailed configuration example of the
オープンコレクタ出力コンパレータ1233aは、+端子に基準電圧生成回路1231からライン1265aを介して基準電圧Vruが印加され、−端子にRCフィルタ122aより出力される電圧Vuが印加される。オープンコレクタ出力コンパレータ1233aは、基準電圧生成回路126から供給された電源電圧VCCによって動作する。電圧Vuが基準電圧Vruよりも低い場合、オープンコレクタ出力コンパレータ1233aの比較信号UOはハイインピーダンスとなり、電圧Vuが基準電圧Vruよりも高い場合にはオープンコレクタ出力コンパレータ1233aの比較信号UOはLowレベルとなる。
In the open
オープンコレクタ出力コンパレータ1233b、1233cについても、−端子に電圧Vv、電圧Vwが印加され、+端子に基準電圧Vrv、Vrwが印加される点以外は、オープンコレクタ出力コンパレータ1233aと同様の構成である。尚、オープンコレクタ出力コンパレータ1233a、1233b、1233cの各比較信号UO、VO、WOは、ワイヤードORによって接続点Pに接続される。接続点Pから各比較信号UO、VO、WOを合成して得られる合成出力信号SOが取り出されて、PNPバイポーラトランジスタB10のベースに入力される。
The open
オープンコレクタ出力コンパレータ1233(1233a、1233b、1233c)の回路構成例を図4に示す。オープンコレクタ出力コンパレータ1233は、電流源I0〜I2と、バイポーラトランジスタB0〜B5で構成された差動増幅回路1238と、電流源I3と、バイポーラトランジスタB6、B7で構成された出力回路1239と、から成る。
FIG. 4 shows a circuit configuration example of the open collector output comparator 1233 (1233a, 1233b, 1233c). The open
差動増幅回路1238の入力+IN、入力−INは基準電圧Vru、Vrv、Vrw、電圧Vu、Vv、Vwがそれぞれ印加される端子である。差動増幅回路1238では、入力+INと入力−INそれぞれの電圧の大きさに応じて電流源I1がバイポーラトランジスタB1、B2に分配される。入力+INの電圧が入力−INの電圧よりも大きい場合にはバイポーラトランジスB2に分配される電流が大きくなり、入力+INの電圧が入力−INの電圧よりも小さい場合にはバイポーラトランジスタB2に分配される電流が小さくなる。
Input + IN and input −IN of the
出力回路1239では、バイポーラトランジスタB2、B4の接続点Oと接続されたバイポーラトランジスタB6のベースに入力される電圧は、入力+INの電圧が入力−INの電圧よりも大きい場合には大きくなり、入力+INの電圧が入力−INの電圧よりも小さい場合には小さくなる。従って、出力バイポーラトランジスタB6のベースに入力される電圧が大きい場合(「入力+INの電圧>入力−INの電圧」の場合)には、バイポーラトランジスタB7はオフする方向に駆動されて出力OUTはハイインピーダンスとなる。一方、バイポーラトランジスタB6のベースに入力される電圧が小さい場合(「入力+INの電圧<入力−INの電圧」の場合)には、バイポーラトランジスタB7はオンする方向に駆動されて出力OUTは略電圧VEEのレベルになる。
In the
コンデンサC1は、基準電圧生成回路1231から供給された電源電圧VCCのレベルを維持するものである。 The capacitor C1 maintains the level of the power supply voltage VCC supplied from the reference voltage generation circuit 1231.
PNPバイポーラトランジスタB10は、ベースに入力される合成出力信号SOに基づいてオン/オフする。シャント抵抗Ru、Rv、Rwのいずれにおいても過電流が検出されない場合、ベースに入力される合成出力信号SOがハイインピーダンスとなるので、PNPバイポーラトランジスタB10はオフする。この場合、接続点Qから抵抗R2を介して取り出される検出信号DETは、GNDレベルに応じたLowレベルとなる。 The PNP bipolar transistor B10 is turned on / off based on the combined output signal SO input to the base. If no overcurrent is detected in any of the shunt resistors Ru, Rv, Rw, the combined output signal SO input to the base becomes high impedance, so that the PNP bipolar transistor B10 is turned off. In this case, the detection signal DET extracted from the connection point Q via the resistor R2 is at a low level corresponding to the GND level.
一方、シャント抵抗Ru、Rv、Rwのいずれかにおいて過電流が検出された場合、ベース入力の合成出力信号SOがLowレベルとなるので、PNPバイポーラトランジスタB10はオンする。この場合、接続点Qから抵抗R2を介して取り出される検出信号DETは、電源電圧VCCに応じたHighレベルとなる。 On the other hand, when an overcurrent is detected in any one of the shunt resistors Ru, Rv, and Rw, the combined output signal SO at the base input is at a low level, so that the PNP bipolar transistor B10 is turned on. In this case, the detection signal DET extracted from the connection point Q via the resistor R2 is at a high level corresponding to the power supply voltage VCC.
コンデンサC2と抵抗R2は、検出信号DETを出力する端子側から見て積分回路を構成しており、当該出力端子から混入するスパイク状のノイズ等を抑制する役割を果たしている。 The capacitor C2 and the resistor R2 form an integration circuit when viewed from the terminal side that outputs the detection signal DET, and play a role of suppressing spike-like noise and the like mixed from the output terminal.
以上のように、3シャント方式を採用するにあたり、ハイインピーダンス出力に好適なオープンコレクタ出力コンパレータ1233a〜1233cの各比較信号UO、VO、WOを接続点XにワイヤードOR接続することによって、シャント抵抗Ru、Rv、Rwそれぞれに流れる電流が過電流であるか否かを、1つの合成出力信号SOに基づいて検出できる。
As described above, when the three-shunt method is employed, the shunt resistor Ru is connected to the connection point X by connecting the comparison signals UO, VO, and WO of the open
また、合成出力信号SOは、図1中に示した一つのモニター端子SOによってモニターすることができる。このように、合成出力信号SOをモニター端子SOによってモニターできるようにしたことで、基準電圧Vru、Vrv、Vrwそれぞれの電圧レベルを調整する必要が生じた際に、電圧調整用端子Mu、Mv、Mwに接続する電圧調整用抵抗Ra、Rb、Rcの適切な抵抗値を求めることができる。 The composite output signal SO can be monitored by one monitor terminal SO shown in FIG. As described above, since the composite output signal SO can be monitored by the monitor terminal SO, when the voltage levels of the reference voltages Vru, Vrv, Vrw need to be adjusted, the voltage adjustment terminals Mu, Mv, Appropriate resistance values of the voltage adjusting resistors Ra, Rb, and Rc connected to Mw can be obtained.
<<<絶縁金属基板技術を用いた半導体装置>>>
===半導体装置===
図5は、絶縁金属基板技術を用いた半導体装置10の構造を示した図である。尚、図5(a)は半導体装置10の断面図であり、図5(b)は半導体装置10の正面図である。また、図6は、図5に示した半導体装置10の斜視図である。
<<< Semiconductor device using insulated metal substrate technology >>>
=== Semiconductor Device ===
FIG. 5 is a diagram showing the structure of the
ケース材3は、4枚の側壁3A、3B、3C、3Dで取り囲まれた四角い筒が形成され、下側(紙面C−C’軸のC’に向かう方向)の開口部20と上側(紙面C−C’軸のCに向かう方向)の開口部21が設けられる。
ケース材3の側壁3C、3Dの内側において、開口部20から若干上がった位置に、ケース材3の内側に向かった凸部22が設けられる。また、ケース材3の側壁3C、3Dの内側において、開口部21から若干下がった位置に、第2の基板2の側面側の裏面(紙面C−C’軸のC’に向かう方向の面)と当接する当接部23が設けられる。
The case material 3 is formed with a square cylinder surrounded by four
On the inside of the side walls 3 </ b> C and 3 </ b> D of the case material 3, a
一方、ケース材3の側壁3A、3Bの内側において、ねじ止め孔24を確保するため、第2の基板2の裏面(紙面C−C’軸のC’に向かう方向の面)と当接させる当接部25と、第2の基板2と紙面B−B’軸の方向に向けて離間させる離間部26が設けられる。離間部26を介して、第2の基板2と第1の基板1Aの間の空間に発生する熱は、外部に放出される。尚、循環作用を得るために、離間部26は少なくとも2つ形成されることが好ましい。
On the other hand, in order to secure the screw holes 24 inside the
ベース基板1B、第1の基板1Aは、導電材料、例えばCu、AlまたはFeを主材料とするもの、またはそれらの合金により構成される。また、熱伝導性の優れた材料より成り、窒化アルミニウム、窒化ボロン等の絶縁材料でも良い。一般にはコストの観点によりCu、Alが採用され、両者ともに、導電性があるため、絶縁処理が必要になる。尚、以下では、ベース基板1B、第1の基板1Aは、Alを採用したものとして説明する。 The base substrate 1B and the first substrate 1A are made of a conductive material such as a material mainly composed of Cu, Al, or Fe, or an alloy thereof. Further, it is made of a material having excellent thermal conductivity, and may be an insulating material such as aluminum nitride or boron nitride. In general, Cu and Al are adopted from the viewpoint of cost, and both are conductive, and therefore, an insulation treatment is required. In the following description, it is assumed that the base substrate 1B and the first substrate 1A employ Al.
ベース基板1Bの表面(紙面C−C’軸のCに向かう方向の面)には、ベース基板1Bよりもサイズの小さい第1の基板1Aが絶縁性接着剤27により固定される。尚、ベース基板1B、第1の基板1Aの表裏両面は、傷防止のために陽極酸化膜が施されている。
A first substrate 1A having a size smaller than that of the base substrate 1B is fixed to the surface of the base substrate 1B (surface in the direction toward the C of the paper surface C-C ′ axis) by an insulating
第1の基板1Aは、表面の陽極酸化膜の上に絶縁被膜28が被覆され、この上にCuから成る第1の導電パターン7が形成される。第1の導電パターン7は、アイランド、配線、電極パッド等から成る。例えば、第1の導電パターン7のアイランドには、パワー半導体デバイス4としてのスイッチング素子Q1〜Q6を含むインバータ回路120が電気的に接続される。他には、ダイオード、抵抗、コンデンサ等が、第1の基板1Aに実装される。
In the first substrate 1A, an insulating
第1の基板1Aの側面(紙面A−A’軸のA、A’側にある面)の側にはリード固着用のパッドが設けられ、外部リード29をロウ材によって固着させる。外部リード29は、ケース材3の頭部から飛び出すような長さで、実装基板のスルーホール32に挿入される。
A lead fixing pad is provided on the side surface of the first substrate 1A (the surface on the A, A 'side of the paper surface A-A' axis), and the
ベース基板1Bの表面に固定された第1の基板1Aは、ケース材3の下側(紙面C−C’軸のC’に向かう方向)の開口部20に嵌合される。ケース材3の側壁3A、3B、3C、3Dの内壁にはL字型の段差が設けられ、ベース基板1Bの側面(紙面A−A’軸のA、A’側にある面と、紙面B−B’軸のB、B’側にある面)並びに表面(紙面C−C’軸のCに向かう方向の面)が当接して固着される。よって、ケース材3と嵌合された第1の基板1Aによって、開口部20は封止される。尚、上記のとおり、第2の基板2はケース材3の側壁3C、3Dに保持されるので、第1の基板1Aと第2の基板2は平行に並列配置される。
The first substrate 1A fixed to the surface of the base substrate 1B is fitted into the
第2の基板2は、樹脂性の基板より成り、例えばプリント基板と呼ばれるガラスエポキシ基板が好ましい。第2の基板2の表面(紙面C−C’軸のCに向かう方向の面)には、少なくとも一層以上の第2の導電パターン30が形成されている。第2の導電パターン30は、第1の導電パターン7と同様に、アイランド、配線、電極パッド等から成る。例えば、第2の導電パターン30の一つのアイランドには、インバータ回路120の動作を制御するためのマイクロコンピュータやDSP(Digital Signal Processor)等の集積回路(第2集積回路)31が電気的に接続される。マイクロコンピュータやDSP等の集積回路31は、熱の影響を避けることが望ましいため、インバータ回路120を配置する基板とは異なる基板に配置することにより、正確な動作を行うことが可能となる。他には、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサが第2の基板2に実装される。
The
尚、第2の基板2がケース材3に設けられる前に、第1の基板1Aに実装された回路部品を完全に封止する樹脂がポッティング等で設けられる。また、必要に応じて、第2の基板2に実装された回路部品を完全に封止する樹脂が設けられる。第2の基板2の側辺近傍には、外部リード29を挿入するスルーホール32が設けられる。スルーホール32によって、第1の基板1Aに実装された回路と、第2の基板2に実装された回路が電気的に接続される。
Before the
図1に示したインバータ回路120は、図5、図6に示した絶縁金属基板技術を用いた半導体装置10として実現できる。図7は、半導体装置10の主要な回路部品の実装例を示した図である。尚、図7(a)は、第1の基板1Aの実装例を示した図であり、図7(b)は、第2の基板2の実装例を示した図である。尚、本実装例では、第1の基板1Aが金属基板であり、第2の基板2がプリント基板であることとする。
The
図7(a)に示すように、第1の基板1A上では、インバータ回路120が少なくとも実装されている。そして、電圧調整用端子Mu、Mv、Mwや観測用端子SO等が、図5に示された外部リード29として実現される。尚、第1の基板1Aは熱伝導性の良い金属基板であるため、シャント抵抗Ru、Rv、Rwの温度特性のばらつきを考慮する必要性が少なくなり、過電流保護を適切に行えることになる。
As shown in FIG. 7A, at least an
また、図7(b)に示すように、第2の基板2上では、図5、図6に示されるマイコンやDSP等の集積回路31としての制御回路124が実装される。このように、制御回路124に関しては、半導体装置10の全体的な制御を司る一番重要な回路部品であるため、第1の基板1Aに実装された回路部品とは別の第2の基板2の方に実装することが好ましい。この結果、制御回路124は、第1の基板1Aに実装されたスイッチング回路121及びドライバ回路125の温度上昇の影響を受けずに済む。尚、ケース材3は必ずしも制御回路124を配置した第2の基板2を第1の基板1Aとともに保持しなくてもよい。制御回路124をケース材3とは異なるケース材(不図示)で保持しても良い。
Further, as shown in FIG. 7B, a
また、第1の基板1Aの熱膨張によるケース材3の変形や、第1の基板1Aに実装された回路部品より発する熱による第2の基板2の変形を考量して、第1の基板1A、第2の基板2において一番湾曲する中心位置からずらして回路部品を実装することが好ましい。
Further, considering the deformation of the case material 3 due to the thermal expansion of the first substrate 1A and the deformation of the
===半導体装置の適用例===
半導体装置10(以下、インバータ回路モジュール60と呼ぶ。)は、例えば、図8に示すエアコン室外機50(筐体)に取り付けられる。尚、図8は、インバータ回路モジュール60を用いたエアコン室外機50の内部構造を示した図である。
エアコン室外機50は、ファン51、フレーム52、コンプレッサ53、放熱フィン55、そしてインバータ回路モジュール60を備えている。
=== Application Example of Semiconductor Device ===
The semiconductor device 10 (hereinafter referred to as an inverter circuit module 60) is attached to, for example, an air conditioner outdoor unit 50 (housing) shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing the internal structure of the air conditioner
The air conditioner
ファン51は、空気循環を行うものであり、裏側(紙面Y軸の負方向)には熱交換器がある。フレーム52は、ファン51と隣接して紙面X軸の正方向に並列に配置される。フレーム52の中敷板52Aの下側(紙面Z軸の負方向)にはコンプレッサ53が設けられ、フレーム52の中敷板52Aの上側(紙面Z軸の正方向)には、回路部品が実装されたプリント基板等が取り付けられる。
The
さらに、フレーム52の紙面X軸の負方向側の側壁板54には、インバータ回路モジュール60が実装される。尚、インバータ回路モジュール60は、第2の基板2側がフレーム52の側壁板54と向かい合うように取り付けられる。また、インバータ回路モジュール60のベース基板1B側には、放熱フィン55が取り付けられる。
Furthermore, the
図9に示す符号56は、空気が暖められて上昇するために発生する気流路A〜Bを示している。放熱フィン55の溝は、気流路A〜Bに沿った方向(紙面Z軸の方向)に設けられる。従って、インバータ回路モジュール60の方にも、図9に示す気流路A〜Bに沿った切欠部が設けられていれば、更に放熱性が向上することになる。尚、図6に示される符号70〜73は、図8に示す気流路A〜Bに沿った切欠部の一例を示している。
The code |
以上、本発明に係る一実施形態について説明したが、前述の実施形態の説明は、本発明の理解を容易とする為のものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。 As mentioned above, although one embodiment concerning the present invention was described, explanation of the above-mentioned embodiment is for making an understanding of the present invention easy, and does not limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents.
例えば、上記実施形態では、過電流保護機能を持つ回路として、インバータ回路120の場合を例に挙げたが、その他に、モータドライバ、オーディオ機器向けの信号処理回路、プラズマディスプレイ向けの表示駆動回路等、過電流保護機能を持つ必要がある回路であればよい。
For example, in the above embodiment, the case of the
また、インバータ回路モジュール60の適用例として、エアコン室外機50を例に挙げたが、洗濯機、冷蔵庫、自動車、ロボット、FA(Factory Automation)、NC(Numerical Control)工作機等、各産業界においてインバータ制御が必要な電気機器に適用することができる。
In addition, as an application example of the
120 インバータ回路
121 スイッチング回路
Q1〜Q6 スイッチング素子
Ru、Rv、Rw シャント抵抗
123 過電流検出回路
124 制御回路
125 ドライバ回路
126 基準電圧生成回路
1233a〜1233c オープンコレクタ出力コンパレータ
B10 PNPバイポーラトランジスタ
1A 第1の基板
2 第2の基板
3 ケース材
10 半導体装置
60 インバータ回路モジュール
50 エアコン室外機
120
Claims (8)
複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記複数の基準電圧を個別に調整するための複数の調整抵抗を接続可能である複数の端子と、
前記複数の電圧と前記複数の基準電圧をそれぞれ比較し、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路の検出結果が、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたことを示す場合、前記検出結果に基づいて、前記被保護回路を保護するべく制御する制御回路と、
を備えたことを特徴とする集積回路。 A plurality of detection resistors for detecting a plurality of currents flowing through the protected circuit as a plurality of voltages;
A reference voltage generation circuit for generating a plurality of reference voltages;
A plurality of terminals to which a plurality of adjustment resistors for individually adjusting the plurality of reference voltages can be connected;
The plurality of voltages and the plurality of reference voltages are respectively compared to detect whether one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages. An overcurrent detection circuit;
If the detection result of the overcurrent detection circuit indicates that one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages, based on the detection results A control circuit for controlling to protect the protected circuit;
An integrated circuit comprising:
前記複数の直列抵抗回路の前記接続点は、前記複数の端子とそれぞれ接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 The reference voltage generation circuit includes a plurality of series resistance circuits that generate the plurality of reference voltages at predetermined connection points,
The connection points of the plurality of series resistance circuits are connected to the plurality of terminals, respectively.
The integrated circuit according to claim 1.
前記複数の電圧と前記複数の基準電圧をそれぞれ比較し、前記複数の電圧が前記複数の基準電圧を超えない場合は出力がハイインピーダンスになり、前記複数の電圧が前記基準電圧を超えた場合は出力が所定の電圧になる複数のコンパレータを有し、
前記複数のコンパレータの出力は、前記過電流検出回路の検出結果を得るべく共通に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 The overcurrent detection circuit includes:
The plurality of voltages and the plurality of reference voltages are respectively compared, and when the plurality of voltages do not exceed the plurality of reference voltages, the output becomes high impedance, and when the plurality of voltages exceed the reference voltage It has a plurality of comparators that output a predetermined voltage,
The outputs of the plurality of comparators are connected in common to obtain the detection result of the overcurrent detection circuit.
The integrated circuit according to claim 1.
を備えたことを特徴とする請求項3に記載の集積回路。 A monitor terminal commonly connected to the outputs of the plurality of comparators;
The integrated circuit according to claim 3, further comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 The plurality of detection resistors are shunt resistors,
The integrated circuit according to claim 1.
前記導電パターンに電気的に接続され前記基板上に配置される集積回路及び複数の調整抵抗と、を備え、
前記集積回路は、
被保護回路と、
前記被保護回路を流れる複数の電流を複数の電圧として検出する複数の検出抵抗と、
複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記複数の基準電圧を個別に調整するための前記複数の調整抵抗が接続される複数の端子と、
前記複数の電圧と前記複数の基準電圧をそれぞれ比較し、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路の検出結果が、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたことを示す場合、前記検出結果に基づいて、前記被保護回路を保護するべく制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする半導体装置。 A substrate having a conductive pattern on the surface;
An integrated circuit electrically connected to the conductive pattern and disposed on the substrate, and a plurality of adjustment resistors,
The integrated circuit comprises:
A protected circuit;
A plurality of detection resistors for detecting a plurality of currents flowing through the protected circuit as a plurality of voltages;
A reference voltage generation circuit for generating a plurality of reference voltages;
A plurality of terminals to which the plurality of adjustment resistors for individually adjusting the plurality of reference voltages are connected;
The plurality of voltages and the plurality of reference voltages are respectively compared to detect whether one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages. An overcurrent detection circuit;
If the detection result of the overcurrent detection circuit indicates that one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages, based on the detection results A control circuit for controlling to protect the protected circuit;
A semiconductor device comprising:
表面に第2導電パターンを有する第2基板と、
前記第1導電パターンに電気的に接続され前記第1基板上に配置される第1集積回路及び複数の調整抵抗と、
前記第2導電パターンに電気的に接続され前記第2基板上に配置される、前記第1集積回路の動作を制御する第2集積回路と、
前記第1基板及び前記第2基板を略平行に並列保持するケースと、を備え、
前記第1集積回路は、
被保護回路と、
前記被保護回路を流れる複数の電流を複数の電圧として検出する複数の検出抵抗と、
複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記複数の基準電圧を個別に調整するための前記複数の調整抵抗が接続される複数の端子と、
前記複数の電圧と前記複数の基準電圧をそれぞれ比較し、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路の検出結果が、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたことを示す場合、前記検出結果に基づいて、前記被保護回路を保護するべく制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする半導体装置。 A first substrate having a first conductive pattern on a surface;
A second substrate having a second conductive pattern on the surface;
A first integrated circuit and a plurality of adjustment resistors electrically connected to the first conductive pattern and disposed on the first substrate;
A second integrated circuit for controlling the operation of the first integrated circuit, which is electrically connected to the second conductive pattern and disposed on the second substrate;
A case for holding the first substrate and the second substrate in parallel substantially in parallel,
The first integrated circuit includes:
A protected circuit;
A plurality of detection resistors for detecting a plurality of currents flowing through the protected circuit as a plurality of voltages;
A reference voltage generation circuit for generating a plurality of reference voltages;
A plurality of terminals to which the plurality of adjustment resistors for individually adjusting the plurality of reference voltages are connected;
The plurality of voltages and the plurality of reference voltages are respectively compared to detect whether one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages. An overcurrent detection circuit;
If the detection result of the overcurrent detection circuit indicates that one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages, based on the detection results A control circuit for controlling to protect the protected circuit;
A semiconductor device comprising:
前記導電パターンに電気的に接続され前記基板上に配置される集積回路及び複数の調整抵抗と、
前記基板を保持するケースと、
前記ケースが内部に配置される筐体と、を備え、
前記集積回路は、
被保護回路と、
被保護回路を流れる複数の電流を複数の電圧として検出する複数の検出抵抗と、
複数の基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
前記複数の基準電圧を個別に調整するための前記複数の調整抵抗が接続される複数の端子と、
前記複数の電圧と前記複数の基準電圧をそれぞれ比較し、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたか否かを検出する過電流検出回路と、
前記過電流検出回路の検出結果が、前記複数の電圧の中の1以上の電圧が前記複数の基準電圧の中の対応する1以上の基準電圧を超えたことを示す場合、前記検出結果に基づいて、前記被保護回路を保護するべく制御する制御回路と、
を含むことを特徴とする電気機器。 A substrate having a conductive pattern on the surface;
An integrated circuit and a plurality of adjusting resistors electrically connected to the conductive pattern and disposed on the substrate;
A case for holding the substrate;
A case in which the case is disposed, and
The integrated circuit comprises:
A protected circuit;
A plurality of detection resistors for detecting a plurality of currents flowing through the protected circuit as a plurality of voltages;
A reference voltage generation circuit for generating a plurality of reference voltages;
A plurality of terminals to which the plurality of adjustment resistors for individually adjusting the plurality of reference voltages are connected;
The plurality of voltages and the plurality of reference voltages are respectively compared to detect whether one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages. An overcurrent detection circuit;
If the detection result of the overcurrent detection circuit indicates that one or more voltages in the plurality of voltages exceed one or more corresponding reference voltages in the plurality of reference voltages, based on the detection results A control circuit for controlling to protect the protected circuit;
Electrical equipment characterized by including.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018009863A (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Koa株式会社 | Current measuring device |
JP2019213344A (en) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | On-vehicle charger |
WO2020158226A1 (en) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | サンコール株式会社 | Current detection device |
WO2022224581A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | 富士電機株式会社 | Overcurrent detection circuit, drive control device, and power conversion device |
WO2024105880A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Drive device, power converter, and drive method |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6382366A (en) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Tokin Corp | Current detector |
JP2000350474A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter |
JP2004020560A (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Sumida Technologies Inc | Current sensor and method for controlling the same |
JP2005188935A (en) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Voltage-drop type current measuring device |
JP2006271048A (en) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor driving device |
JP2007151331A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Power conversion device |
JP2007155654A (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Seiko Instruments Inc | Discharge and charge control circuit, and rechargeable power supply unit |
-
2008
- 2008-03-19 JP JP2008072152A patent/JP2009229133A/en active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6382366A (en) * | 1986-09-26 | 1988-04-13 | Tokin Corp | Current detector |
JP2000350474A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Mitsubishi Electric Corp | Power converter |
JP2004020560A (en) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Sumida Technologies Inc | Current sensor and method for controlling the same |
JP2005188935A (en) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | Voltage-drop type current measuring device |
JP2006271048A (en) * | 2005-03-23 | 2006-10-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Motor driving device |
JP2007151331A (en) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | Power conversion device |
JP2007155654A (en) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Seiko Instruments Inc | Discharge and charge control circuit, and rechargeable power supply unit |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10859600B2 (en) | 2016-07-13 | 2020-12-08 | Koa Corporation | Current measuring device |
WO2018012150A1 (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Koa株式会社 | Current measurement device |
CN109416376A (en) * | 2016-07-13 | 2019-03-01 | Koa株式会社 | Current-flow test set |
JP2018009863A (en) * | 2016-07-13 | 2018-01-18 | Koa株式会社 | Current measuring device |
JP2019213344A (en) * | 2018-06-05 | 2019-12-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | On-vehicle charger |
JP2020118629A (en) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | サンコール株式会社 | Current detector |
WO2020158226A1 (en) | 2019-01-28 | 2020-08-06 | サンコール株式会社 | Current detection device |
JP7213097B2 (en) | 2019-01-28 | 2023-01-26 | サンコール株式会社 | current detector |
US11789044B2 (en) | 2019-01-28 | 2023-10-17 | Suncall Corporation | Current detection device |
WO2022224581A1 (en) * | 2021-04-23 | 2022-10-27 | 富士電機株式会社 | Overcurrent detection circuit, drive control device, and power conversion device |
JP7513201B2 (en) | 2021-04-23 | 2024-07-09 | 富士電機株式会社 | Overcurrent detection circuit, drive control device and power conversion device |
WO2024105880A1 (en) * | 2022-11-18 | 2024-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Drive device, power converter, and drive method |
JP7550990B1 (en) | 2022-11-18 | 2024-09-13 | 株式会社Tmeic | Driving device, power converter, and driving method |
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