JP2014239327A - 半導体装置の保護回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】保護素子としてHEMT1のドレイン−ゲート間にサイリスタ2および第1抵抗3を備えると共に、HEMT1のソース−ゲート間に第2抵抗4およびダイオード5を備える。これにより、HEMT1のターンオフ時にサイリスタ2がオンして保護素子側に電流が流れるようにでき、そのときに第1抵抗3および第2抵抗4で分圧されて形成されるゲート電圧VgによってHEMT1をオンさせるられる。よって、ターンオフ時に、サイリスタ2の耐圧をクランプ電圧として、HEMT1に対してクランプ電圧を超える電圧が印加されないようにしつつ、HEMT1をオンすることで誘導性負荷に蓄積されたエネルギーを消費することが可能となる。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施形態にかかる半導体装置の保護回路について説明する。図1に示すように、保護回路は、保護対象となる半導体スイッチング素子としてHEMT1を備えていると共に、HEMT1のドレイン−ゲート間およびソース−ゲート間に保護素子が備えられた構成とされている。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
2、10 サイリスタ
3 第1抵抗
4 第2抵抗
5 ダイオード
Claims (10)
- 負荷に対して接続され、該負荷に対する電力供給のオンオフを制御する半導体スイッチング素子となる高電子移動度トランジスタ(1)と、
前記高電子移動度トランジスタのドレイン−ゲート間に、該ドレイン−ゲート間において順方向接続されたサイリスタ(2)および該サイリスタに直列接続された第1抵抗(3)を備えており、前記高電子移動度トランジスタのソース−ゲート間に、第2抵抗(4)および該第2抵抗に対して直列接続され前記サイリスタがオフされているときに前記ドレイン−ゲート間の電流の流れを遮断すると共に前記サイリスタがオンされているときに前記ドレイン−ゲート間の電流の流れを許容する遮断手段(5、10)が備えられた保護素子と、を備えていることを特徴とする半導体装置の保護回路。 - 前記高電子移動度トランジスタのターンオフ時における該高電子移動度トランジスタのドレイン電圧が前記サイリスタの順方向耐圧をクランプ電圧としてクランプされることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の保護回路。
- 前記クランプが解除される電圧であるクランプ解除電圧が前記第1抵抗の抵抗値R1および前記第2抵抗の抵抗値R2とを合わせた抵抗値(R1+R2)に対して前記サイリスタにおける保持電流Ihを掛けた値((R1+R2)×Ih)に設定されていることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の保護回路。
- 前記高電子移動度トランジスタのドレイン電圧が前記クランプ電圧にクランプされているときにおける該高電子移動度トランジスタのゲート電圧(Vg)が前記第1抵抗の抵抗値R1および前記第2抵抗の抵抗値R2より、R2/(R1+R2)×クランプ電圧とされていることを特徴とする請求項2または3に記載の半導体装置の保護回路。
- 前記サイリスタが前記第1抵抗のハイサイド側に接続されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の保護回路。
- 前記サイリスタが前記第1抵抗のローサイド側に接続されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の半導体装置の保護回路。
- 前記ソース−ゲート間には前記第2抵抗と共に前記遮断手段としてダイオード(5)が接続されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の半導体装置の保護回路。
- 前記ソース−ゲート間には前記第2抵抗と共に前記遮断手段としてサイリスタ(10)が接続されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の半導体装置の保護回路。
- 前記ドレイン−ゲート間に接続されるサイリスタは、複数段とされていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の半導体装置の保護回路。
- 前記サイリスタのベースがオープン状態もしくは該サイリスタのカソードにショートさせられていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の半導体装置の保護回路。
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