JP5151881B2 - 接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 - Google Patents
接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5151881B2 JP5151881B2 JP2008257547A JP2008257547A JP5151881B2 JP 5151881 B2 JP5151881 B2 JP 5151881B2 JP 2008257547 A JP2008257547 A JP 2008257547A JP 2008257547 A JP2008257547 A JP 2008257547A JP 5151881 B2 JP5151881 B2 JP 5151881B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- effect transistor
- field effect
- gate
- junction field
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 title claims description 179
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 24
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 23
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 16
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 12
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 10
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 6
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 102220465380 NF-kappa-B inhibitor beta_S23A_mutation Human genes 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Description
図1は、本発明の実施の形態1によるJFETの駆動装置1の構成を示す回路図である。また、図1は、電力回路としての昇圧チョッパ30、昇圧チョッパ30に接続される負荷40、および昇圧チョッパ30を駆動する主電源10を併せて示す。主電源10、昇圧チョッパ30、および負荷40によって主回路が構成される。駆動装置1の制御対象であるRESURF型の横型JFET32は、昇圧チョッパ30に含まれる。
図9は、実施の形態1の変形例による温度モニタ部84の制御手順を示すフローチャートである。図9のフローチャートは、図8のステップS22およびS23に代えて、ステップS23Aを含む点で、図8のフローチャートと異なる。図7で説明したように、ゲート電圧VGSが一定の場合、ゲート電流IGと接合温度Tjとはほぼ線形関係にある。そこで、図9の制御手順では、接合温度Tjの計算を行なわずに、ゲート電流IGが閾値電流It2を超えるか否かによって、JFET32が過熱状態にあるか否かを判定する。以下、図1、図9を参照して、オン状態のJFET32はバイポーラモードで動作しているとして、温度モニタ部84の制御手順について具体的に説明する。
図10は、本発明の実施の形態2によるJFETの駆動装置1Aの構成を示す回路図である。図10のJFETの駆動装置1Aは、負荷電流を検知する電流検知部90に代えて、JFET32のドレイン電流IDを検知する電流検知部90Aを含む点で、図1のJFETの駆動装置1と異なる。その他の点については、実施の形態1の場合と共通するので、同一または対応する部分には同一の参照符号を付して説明を繰返さない。
Claims (15)
- 接合型電界効果トランジスタの駆動装置であって、
前記接合型電界効果トランジスタのゲート電流を検知する第1の電流検知部と、
第1および第2の動作モードを有し、前記第1の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第1の電圧を印加し、前記第2の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第2の電圧を印加するゲート駆動部とを備え、
前記第1の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧以上であり、
前記第2の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧未満であり、
前記ゲート駆動部は、前記第1の動作モードのとき前記ゲート電流の検出値に基づいて、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間の接合温度を求める、接合型電界効果トランジスタの駆動装置。 - 前記ゲート駆動部は、さらに、求めた前記接合温度が予め定める閾値温度を超えた場合に、前記接合型電界効果トランジスタの通電率を減少させる、請求項1に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動装置。
- 前記接合型電界効果トランジスタは、主電源によって駆動される電力回路に設けられ、
前記ゲート駆動部は、さらに、求めた前記接合温度が予め定める閾値温度を超えた場合に、前記主電源の出力が減少するように制御する、請求項1に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動装置。 - 接合型電界効果トランジスタの駆動装置であって、
前記接合型電界効果トランジスタのゲート電流を検知する第1の電流検知部と、
第1および第2の動作モードを有し、前記第1の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第1の電圧を印加し、前記第2の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第2の電圧を印加するゲート駆動部とを備え、
前記第1の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧以上であり、
前記第2の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧未満であり、
前記ゲート駆動部は、前記第1の動作モードのとき前記ゲート電流の絶対値が、予め定めるゲート閾値電流を超えた場合に、前記接合型電界効果トランジスタの通電率を減少させる、接合型電界効果トランジスタの駆動装置。 - 主電源によって駆動される電力回路に設けられた接合型電界効果トランジスタの駆動装置であって、
前記接合型電界効果トランジスタのゲート電流を検知する第1の電流検知部と、
第1および第2の動作モードを有し、前記第1の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第1の電圧を印加し、前記第2の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第2の電圧を印加するゲート駆動部とを備え、
前記第1の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧以上であり、
前記第2の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧未満であり、
前記ゲート駆動部は、前記第1の動作モードのとき前記ゲート電流の絶対値が、予め定めるゲート閾値電流を超えた場合に、前記主電源の出力が減少するように制御する、接合型電界効果トランジスタの駆動装置。 - 前記接合型電界効果トランジスタの駆動装置は、前記接合型電界効果トランジスタが設けられた電力回路の予め定める箇所を流れるモニタ電流を検知する第2の電流検知部をさらに備え、
前記ゲート駆動部は、前記モニタ電流の絶対値が予め定めるモニタ閾値電流を超えたとき、動作モードを前記第2の動作モードから前記第1の動作モードに切替える、請求項1、4、および5のいずれか1項に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動装置。 - 前記モニタ電流は、前記接合型電界効果トランジスタのドレイン電流である、請求項6に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動装置。
- 前記モニタ電流は、前記電力回路から負荷に出力される電流である、請求項6に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動装置。
- 前記第1の電流検知部は、前記接合型電界効果トランジスタのゲートに直列接続された抵抗素子である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動装置。
- 接合型電界効果トランジスタの駆動方法であって、
第1の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第1の電圧を印加し、第2の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第2の電圧を印加するステップを備え、
前記第1の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧以上であり、
前記第2の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧未満であり、
さらに、前記第1の動作モードのとき前記接合型電界効果トランジスタのゲート電流を検知するステップと、
検知した前記ゲート電流に基づいて、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間の接合温度を求めるステップとを備える、接合型電界効果トランジスタの駆動方法。 - 前記接合型電界効果トランジスタの駆動方法は、求めた前記接合温度が予め定める閾値温度を超えた場合に、前記接合型電界効果トランジスタの通電率を減少させるステップをさらに備える、請求項10に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動方法。
- 前記接合型電界効果トランジスタは、主電源によって駆動される電力回路に設けられ、
前記接合型電界効果トランジスタの駆動方法は、求めた前記接合温度が予め定める閾値温度を超えた場合に、前記主電源の出力が減少するように制御するステップをさらに備える、請求項10に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動方法。 - 接合型電界効果トランジスタの駆動方法であって、
第1の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第1の電圧を印加し、第2の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第2の電圧を印加するステップを備え、
前記第1の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧以上であり、
前記第2の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧未満であり、
さらに、前記第1の動作モードのとき前記接合型電界効果トランジスタのゲート電流を検知するステップと、
検知した前記ゲート電流の絶対値が予め定めるゲート閾値電流を超えた場合に、前記接合型電界効果トランジスタの通電率を減少させるステップとを備える、接合型電界効果トランジスタの駆動方法。 - 主電源によって駆動される電力回路に設けられた接合型電界効果トランジスタの駆動方法であって、
第1の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第1の電圧を印加し、第2の動作モードの場合、前記接合型電界効果トランジスタをオン状態にするときに前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間に第2の電圧を印加するステップを備え、
前記第1の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧以上であり、
前記第2の電圧の絶対値は、前記接合型電界効果トランジスタのゲート・ソース間のPN接合のビルトイン電圧未満であり、
さらに、前記第1の動作モードのとき前記接合型電界効果トランジスタのゲート電流を検知するステップと、
検知した前記ゲート電流の絶対値が予め定めるゲート閾値電流を超えた場合に、前記主電源の出力が減少するように制御するステップとを備える、接合型電界効果トランジスタの駆動方法。 - 前記接合型電界効果トランジスタの駆動方法は、
前記接合型電界効果トランジスタが設けられた電力回路の予め定める箇所を流れるモニタ電流を検知するステップと、
前記モニタ電流の絶対値が予め定めるモニタ閾値電流を超えたとき、前記第2の動作モードから前記第1の動作モードに切替えるステップとをさらに備える、請求項10、13、および14のいずれか1項に記載の接合型電界効果トランジスタの駆動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008257547A JP5151881B2 (ja) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | 接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008257547A JP5151881B2 (ja) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | 接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010088036A JP2010088036A (ja) | 2010-04-15 |
JP5151881B2 true JP5151881B2 (ja) | 2013-02-27 |
Family
ID=42251496
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008257547A Active JP5151881B2 (ja) | 2008-10-02 | 2008-10-02 | 接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5151881B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021208082A1 (de) | 2021-07-27 | 2023-02-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Schaltungsanordnung, elektrisches System und Verfahren zum Ermitteln von Sperrschichttemperaturen Gate-gesteuerter Halbleiterbauelemente |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012048981A (ja) * | 2010-08-26 | 2012-03-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 照明点灯装置及びそれを用いた照明器具 |
WO2015045531A1 (ja) * | 2013-09-25 | 2015-04-02 | 富士電機株式会社 | 絶縁ゲート型半導体装置 |
JP6958499B2 (ja) * | 2018-07-09 | 2021-11-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置および電力変換装置 |
CN114695564B (zh) * | 2022-03-04 | 2023-11-07 | 电子科技大学 | 一种高压碳化硅功率场效应晶体管及高低压集成电路 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006180606A (ja) * | 2004-12-22 | 2006-07-06 | Nissan Motor Co Ltd | 電圧駆動素子の制御装置 |
JP2007124007A (ja) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電力変換器及び電圧制御方法 |
JP2007215389A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-08-23 | Hitachi Ltd | パワー半導体素子とこれを用いた半導体回路 |
JP4816182B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2011-11-16 | 株式会社日立製作所 | スイッチング素子の駆動回路 |
CN103219375A (zh) * | 2006-11-20 | 2013-07-24 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置 |
JP4636337B2 (ja) * | 2007-01-17 | 2011-02-23 | 株式会社デンソー | 電力用半導体スイッチング回路 |
-
2008
- 2008-10-02 JP JP2008257547A patent/JP5151881B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021208082A1 (de) | 2021-07-27 | 2023-02-02 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Schaltungsanordnung, elektrisches System und Verfahren zum Ermitteln von Sperrschichttemperaturen Gate-gesteuerter Halbleiterbauelemente |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010088036A (ja) | 2010-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3149852B1 (en) | Cascode switching circuit | |
US8860494B2 (en) | Half-bridge circuits employing normally on switches and methods of preventing unintended current flow therein | |
US8994442B2 (en) | Switching circuit and controller circuit | |
US10038438B2 (en) | Power semiconductor element driving circuit | |
US20080186004A1 (en) | High-Frequency Power MESFET Boost Switching Power Supply | |
US20080191679A1 (en) | High-Frequency Buck Converter that Includes a Cascode MESFET-MOSFET Power Switch | |
JP2015154591A (ja) | ゲート駆動回路および電源装置 | |
JP2007215389A (ja) | パワー半導体素子とこれを用いた半導体回路 | |
US8017996B2 (en) | Semiconductor device, and energy transmission device using the same | |
CN108631759B (zh) | 晶体管器件 | |
JP5151881B2 (ja) | 接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 | |
US10886909B2 (en) | Electric assembly including an insulated gate bipolar transistor device and a wide-bandgap transistor device | |
US20170345917A1 (en) | Electric assembly including a bipolar switching device and a wide bandgap transistor | |
US8570780B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2007082351A (ja) | 電力変換装置 | |
WO2019207977A1 (ja) | ゲート駆動回路およびゲート駆動方法 | |
US6856520B2 (en) | Double sided IGBT phase leg architecture and clocking method for reduced turn on loss | |
JP2010088272A (ja) | 接合型電界効果トランジスタの駆動装置および駆動方法 | |
Siemieniec et al. | 600 V power device technologies for highly efficient power supplies | |
JP4853928B2 (ja) | 炭化ケイ素静電誘導トランジスタの制御装置及び制御方法 | |
WO2016030998A1 (ja) | 電力変換装置、モータ装置および逆変換器モジュール | |
US9812966B2 (en) | Chopper circuit | |
US11271547B2 (en) | Gate drive circuit, drive device, semiconductor device, and gate drive method | |
CN109075781B (zh) | 电力用半导体元件的驱动电路以及电动机驱动装置 | |
JP2023136611A (ja) | 半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110526 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120904 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5151881 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |