JP2021093676A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1及び図2は、実施の形態1に係る半導体装置の構成を説明する回路図である。
更に、直流電圧Vtについて、式(1)での電流Ia1を用いて、下記の式(2)となるように調整すると、Vce>Vthのときに、電圧比較器130の出力(検出信号Sab)をHレベルとすることができる。
式(1),(2)より、判定電圧Vthについて、下記の式(3)が成立する。
式(3)から、判定電圧Vthは、抵抗素子121の電気抵抗値R1、及び、電圧源135からの直流電圧Vtによって調整することができる。即ち、電圧異常の監視対象となるスイッチング素子10aの特性に合わせて、判定電圧Vthを調整することが可能である。
実施の形態2では不飽和状態を検出するための判定電圧を容易に調整するための回路構成を説明する。
又、実施の形態2においても、Vce=Vthであるときの電流源120の電流Ia1を用いて、式(2)に示した様に、Vt=R1×Ia1とすると、判定電圧Vthについて、下記の式(5)が成立する。
実施の形態2では、式(5)で示された判定電圧Vthに対して、Vce>VthのときにはSab=Hレベルとなる一方で、Vce≦Vthのときには、Sab=Lレベルとなる。式(5)から理解されるように、実施の形態2では、電圧源135の直流電圧Vt、並びに、抵抗素子121及び122の電気抵抗値R1及びR2によって、判定電圧Vthを調整することが可能である。
実施の形態3では、検出回路110の電流源120の好ましい構成例を説明する。
実施の形態4では、実施の形態1〜3で説明した、スイッチング素子の不飽和状態の検出に応じた保護回路の適用について説明する。
Claims (7)
- 半導体装置であって、
半導体スイッチング素子の正電極及び負電極の間に接続された検出回路を備え、
前記検出回路は、
前記正電極及び前記負電極の間に第1のノードを介して直列接続された、電流源、及び、第1の電気抵抗値を有する第1の抵抗素子を含み、
前記半導体装置は、
第2のノードに入力された直流電圧と、前記第1のノードの電圧との比較結果を出力する電圧比較器を更に備え、
前記直流電圧及び前記第1の電気抵抗値は、前記正電極及び前記負電極の間の電極間電圧が予め定められた判定電圧よりも高いときに、前記第1のノードの電圧が前記直流電圧よりも高くなるように定められ、
前記検出回路及び前記電圧比較器は、同じ集積回路上に搭載される、半導体装置。 - 前記検出回路は、
前記正電極及び前記第1のノードの間に前記電流源と直列に接続された第2の抵抗素子を更に含み、
前記第2の抵抗素子は、第2の電気抵抗値を有し、
前記第1及び第2の電気抵抗値並びに前記直流電圧は、前記電極間電圧が前記判定電圧よりも高いときに、前記第1のノードの電圧が前記直流電圧よりも高くなるように定められる、請求項1記載の半導体装置。 - 前記電流源は、ダイオード接続された電界効果トランジスタを有する、請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記電流源は、カレントミラー回路を構成する複数の電界効果トランジスタを有する、請求項1又は2に記載の半導体装置。
- 前記半導体スイッチング素子の制御電極を駆動する駆動回路を更に備え、
前記駆動回路は、前記検出回路及び前記電圧比較器と同一の前記集積回路上に搭載される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体装置。 - 前記半導体スイッチング素子のオンオフを制御するための第1の制御信号と、前記電圧比較器の出力信号とを受けて、前記駆動回路に対して第2の制御信号を出力する保護回路を更に備え、
前記第2の制御信号は、前記第1の制御信号が前記半導体スイッチング素子のオフを指示する第1のレベルからオンを指示する第2のレベルに変化しても、前記電極間電圧が前記判定電圧よりも低下しないときには、前記半導体スイッチング素子のオフを前記駆動回路に指示するように生成される、請求項5記載の半導体装置。 - 前記保護回路は、前記駆動回路と同一の前記集積回路上に搭載される、請求項6記載の半導体装置。
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