JP2016225695A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FET14とIGBT12とが並列接続される。FET用ドライバ13は、IGBT12がオンされている間に、FET14のゲート電圧を変化させる。すると、FET14を流れるドレイン電流Idが、ゲート電圧の変化に応じて変化する。電流検出部16は、FET14のドレイン電流Idの変化とは逆に変化するIGBT12のコレクタ電流Icを検出する。FET温度推定部17は、ゲート電圧の変化に対するドレイン電流の変化特性に基づいて、FET14の温度を推定する。
【選択図】図1
Description
第1のパワー半導体素子(14)と、
第1のパワー半導体素子に対して、並列接続された第2のパワー半導体素子(12)と、
第2のパワー半導体素子がオンされているときに、第1のパワー半導体素子の制御端子に印加される電圧を変化させる電圧変化手段(13)と、
電圧変化手段が第1のパワー半導体素子の制御端子への印加電圧を変化したとき、第1のパワー半導体素子に流れる電流を検出する検出手段(16)と、
第1のパワー半導体素子における印加電圧の変化に対する電流の変化の特性に基づいて、第1のパワー半導体素子の温度を推定する温度推定手段(17)と、を備えることを特徴とする。
11 IGBT用ドライバ
12 IGBT
13 FET用ドライバ
14 FET
15 センス抵抗
16 電流検出部
17 FET温度推定部
Claims (13)
- 第1のパワー半導体素子(14)と、
前記第1のパワー半導体素子に対して、並列接続された第2のパワー半導体素子(12)と、
前記第2のパワー半導体素子がオンされているときに、前記第1のパワー半導体素子の制御端子に印加される電圧を変化させる電圧変化手段(13)と、
前記電圧変化手段が前記第1のパワー半導体素子の制御端子への印加電圧を変化したとき、前記第1のパワー半導体素子に流れる電流を検出する検出手段(16)と、
前記第1のパワー半導体素子における印加電圧の変化に対する電流の変化の特性に基づいて、前記第1のパワー半導体素子の温度を推定する温度推定手段(17)と、を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1のパワー半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体により形成された素子であることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第2のパワー半導体素子は、シリコンから形成された素子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記第2のパワー半導体素子は、複数のセルが並列に接続されて構成されたものであり、
前記第2のパワー半導体素子には、接続するセルの数に応じて、相対的に大きい電流が流れる第1の端子(12a)と、相対的に小さい電流が流れる第2の端子(12b)とが設けられ、
前記検出手段は、前記第2の端子を流れる電流を検出し、この検出した電流から、前記第1のパワー半導体素子を流れる電流を検出することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。 - 前記温度推定手段によって推定される温度が所定の閾値温度以上となったとき、前記電圧変化手段は、前記第1のパワー半導体素子を流れる電流がゼロとなる電圧を前記制御端子に印加して、前記第1のパワー半導体素子を遮断することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記第1のパワー半導体素子及び前記第2のパワー半導体素子は、PWM信号に応じて、オン、オフされるものであり、
前記電圧変化手段は、前記PWM信号がオンしてから一定時間後に、前記第1のパワー半導体素子の温度の検出のために、前記制御端子への印加電圧の変化を開始することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記一定時間は、前記PWM信号の周期の半分以上の時間に設定されることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置。
- 前記第1のパワー半導体素子及び前記第2のパワー半導体素子は、PWM信号に応じて、オン、オフされるものであり、
前記PWM信号がオフする所定時間前に、前記電圧変化手段に印加電圧の変化を開始するよう指示する指示手段を備え、
前記電圧変化手段は、指示手段から指示を受けたとき、前記第1のパワー半導体素子の制御端子への印加電圧の変化を開始することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第1のパワー半導体素子及び前記第2のパワー半導体素子は、PWM信号に応じて、オン、オフされるものであり、
前記電圧変化手段は、前記PWM信号がオフしたことをトリガとして、前記第1のパワー半導体素子の温度の検出のために、前記第1のパワー半導体素子の制御端子への印加電圧の変化を開始することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記第1のパワー半導体素子の温度検出が終了して、前記第1のパワー半導体素子が遮断されことに同期して、前記第2のパワー半導体素子も遮断されることを特徴とする請求項9に記載の半導体装置。
- 前記第1のパワー半導体素子及び前記第2のパワー半導体素子は、PWM信号に応じて、オン、オフされるものであり、
前記電圧変化手段は、前記PWM信号がオンしたことに同期して、前記第1のパワー半導体素子の温度の検出のために、前記第1のパワー半導体素子の制御端子への印加電圧の変化を開始することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 第1のパワー半導体素子は、電界効果型トランジスタとして構成され、前記第2のパワー半導体素子は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタとして構成されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の半導体装置。
- 前記温度推定手段は、前記印加電圧の変化に対する電流の変化の特性として、前記印加電圧の変化に対する前記電流の変化の傾き、及び/又は、電流がゼロとなる電圧に基づいて、温度を推定することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の半導体装置。
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