TW417354B - Semi-conductor circuit and protecting circuit of power transistor - Google Patents
Semi-conductor circuit and protecting circuit of power transistor Download PDFInfo
- Publication number
- TW417354B TW417354B TW087105600A TW87105600A TW417354B TW 417354 B TW417354 B TW 417354B TW 087105600 A TW087105600 A TW 087105600A TW 87105600 A TW87105600 A TW 87105600A TW 417354 B TW417354 B TW 417354B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- circuit
- aforementioned
- signal
- current
- input
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Description
417354 A7 B7 部 小 k · Η
X ili 资
A ft 社 卬 ¥ 五、發明説明 ( 1 ) I I 明 所 Hi JL 技 術 铕 域 1 1 I 本 發 明 係 關 於 一 種 用 以 檢 測 流 至 功 率 電 晶 體 之 主 電 流 1 J 呈 通 霣 流 狀 態 的 霄 路 者 » 更 Μ 於 基 於 遇 電 流 狀 態 之 檢 測 1 1 I 請 1 從 過 電 流 中 保 護 該 功 率 霣 晶 體 本 身 同 時 也 控 制 其 他 的 功 先 Μ ii • j-| 率 霣 晶 體 之 驅 動 的 半 導 體 霄 路 t 本 發 明 係 可 適 用 於 例 如 霣 背 ιδ 1 j 之 tf 動 拥 之 反 相 器 霣 路 的 技 術 0 注 意 1 g_ 知 抟 術 項 再 1 填 ( 習 知 技 術 1) ..裝 頁 1 基 於 第 11 BI 、 第 12 (a )围至第12 ( g) 鼷 說 明 功 率 霣 晶 體 I 之 一 之 IG BT的 習 知 過 電 滾 保 護 霣 路 0 1 1 第 1 1 晒 係 顯 示 包 含 習 知 IGBT 之 遇 霣 流 保 η 路 之 IGBT1 1 1 的 驅 動 霣 路 装 置 方 塊 画 , 但 是 1 第 1 躪 之 電 路 本 身 係 藺 於 訂 1 本 某 申 請 人 之 寘 際 知 識 技 術 或 内 部 技 術 > 而 非 公 知 者 0 1 I 在 同 第 11 圈 中 1 元 件 編 號 IPS 功 率 霣 晶 99 之 IGBT 其 1 I 集 極 連 接 在 未 圓 示 之 霣 感 和 續 流 二 極 膻 (f re e w h e el U S 1 \ d i ode) 上 , 2P為 霣 流 檢 測 霣 路 , 3P為 通 霣 流 檢 測 霣 路 ( 比 1 1 較 路 ), 4P為 過 霣 流 判 定 霣 路 (AND 電 路 ) » 5P為 錯 誤 m 1 1 出 端 子 , 6P為 m 人 皤 子 1 7P 為 IGBT 驅 動 霣 路 , 8P為 閘 極 霣 1 1 姐 ο 1 1 在 此 » 本 霣 路 之 特 激 在 於 下 述 二 點 ① 過 霣 流 判 定 1 1 路 4Ρ 之 — 方 的 輸 人 端 1 係 利 用 節 點 Η 1 P 與 連 接 在 m 入 端 子 1 I 6P 上 的 輪 人 信 號 媒 1 5P 連 接 1 及 由 同 霣 路 4P 之 m 出 節 酤 1 1 I N2P 所 分 離 的 输 出 信 線 1 3 Ρ 與 IGBT 驅 動 m 路 7P 之 NOR 霣 1 1 路 之 方 的 在 m 入 端 連 接 0 1 1 11¾ ;A! ^ 1;^V- ( CSS ] .U^Jtr ( 2W,< ) 3 9 6 8 4 A7 B7 417354 五、發明説明(2 ) 現在,在_入端子6P上_入#!1" 位準之信號時, IGBT驅動電路7P會輸出"H# 位準之信號,IGBT1P之閘極 舍透遇閘極霣詛8卩呈"位準,而IGBT1P會圼導通狀態 ,又,從該狀雔在输人端子6P上输入"L" 位準之信號時 ,IGBTSI»®K7P含輪出位準之信號、IGBT1P之閘 極翕透遇閛極霣阻8P圼"L 〃位準,而IGBT1P會圼截止狀 慇,該狀態之變化,係顯示於第12(a)麵至第12U)圈之 時序匾中。 如第12(a)圓至第12U)圈所示,在_入端子6P输入 導通信號位準之〃 H" 位準之輸人信號之後在IGBT1P從截 止狀戆變化至導通狀態為止,會有導通延遲時間OMD,又, 在輸入端子6P輪人截止信號位準之位準之輸入信號 之後在IGBT1P從専通狀慇變化至截止吠態為止,會有截止 延理時間OFD ,該等的延理時間OND 、OFD之發生,係起 因於IGBT驅動®路7P。 現在,在_入蠊子6P上输入 IGBT1P在經過導通延埋時間OND之後會呈導通狀態,此時 流至IGBT1P之《流係由霣流檢測霣路2卩所監視,接著,當 遇霄流檢测霣路3P檢測流至IGBT1P之«流時,此時只有在 _入信號為導通信號時,過霣流判定霣路4P會箱由_出〃 Η " 位準之信號,將IGBT驩動電路7Ρ控制在Λ 〃 位準, «此截斷IGBT1P之閛極俾使IGBT1P圼截止狀態,同時,同 電路4Ρ,係利用措誤输出蟠子5Ρ朗外部通知IGBT1P為過霉 潦狀態,第12圖中,該措誤_出吠態,係在输人第三次之 — ---7'---:裝丨:-----訂------線 (請先Μ讀背面之注意事項再填.riT本頁), 位準之信號時, Η· A 部 t 央 ϋ X :ίί /. It fl- I: C'NS ) ^210 - 2 3 9 6 8 4 V. 417354 B7 ff'";斗十史^:i,-J''J’u 工 3卟八"忭."卬 ^ 五、發明説明 ( 3 ) 1 | 導 通 信 號 時 顯 示 發 生 通 電 流 狀 態 所 檢 測 之 狀 態 0 1 1 在 此 » 由 於 在 霣 流 檢 澜 霣 路 2P 之 溝 成 上 使 用 電 阻 , 所 1 1 以 在 該 霣 阻 之 兩 m 的 霣 m 大 於 邊 霣 潦 檢 測 霄 路 3P所 設 定 1 1 請 \ J 的 睡 界 值 霣 m 時 » 過 電 流 檢 測 霣 路 3P 會 檢 測 出 遇 電 流 狀 態 先 閱 i 1 讀 » 在 大 m 設 定 該 霣 阻 的 發 生 霣 壓 時 由 於 該 霣 阻 之 功 率 損 失 背 1¾ 1 1 會 變 大 T 所 K 設 定 該 電 阻 之 值 使 之 產 生 儘 最 小 的 霄 m 1 然 S * Γ 而 t 若 IGBT1P 處 於 截 止 吠 態 時 含 在 霣 潦 檢 測 霣 路 2P 之 霣 A 再 t i 阻 上 出 現 雜 訊 » 該 雜 訊 為 % 霣 流 檢 測 霣 路 3P之 設 定 電 壓 以 η 木 袈 1 上 時 « 會 將 雑 訊 當 作 過 流 予 以 檢 测 出 ¥ 為 了 防 ih 此 現 象 頁 >f ] « 若 只 有 在 _ 入 嫌 子 上 入 導 通 信 虢 位 準 之 输 入 信 號 時 檢 1 1 m 出 邊 霣 流 的 話 P 則 在 IGBT 之 動 作 為 截 止 時 , 鱿 可 防 止 起 i I 因 於 雑 訊 而 檢 出 通 霣 流 狀 態 之 誤 判 定 的 發 生 » 因 此 1 在 訂 i 第 1 1 圈 之 霣 路 中 f 利 用 信 號 線 1 5P 職 轚 節 黏 N IF 和 霣 路 過 i I 霣 m 判 定 霣 路 4P 之 — 方 的 输 人 端 1 就 可 在 输 人 端 子 6P上 m 1 I 入 導 通 信 虢 位 隼 ( 好Η 位準) 的 _ 人 信 號 而 且 , 在 逢 1 i m 檢 測 霣 路 3P 檢 測 出 ifi 霣 流 時 ( n Η // 位準输出), 過 電 流 1 判 定 霣 路 4P 舍 判 定 IGBT1P 處 於 m η 流 狀 態 〇 1 1 (習知技術2 先 行 文 獻 ) 1 1 又 P 作 為 依 先 行 文 獻 而 成 為 公 知 的 功 m 霣 晶 髁 之 遇 霣 1 I 流 保 護 霣 路 者 參 例 如 $ 有 ① 曰 本 専 利 特 開 平 7 - 183781 賊 公 1 1 報 、 ② 曰 本 利 特 m 平 0- 276073 號 公 報 > 及 ③ 曰 本 專 利 特 f i I 開 平 6 - 105448 號 公 報 0 1 1 I 在 上 述 文 獻 ① 中 i 在 霣 流 檢 m 霣 阻 上 檢 測 出 m 至 IG BT ! 1 之 霣 流 作 為 霄 m 值 » 在 檢 澜 出 過 電 m 狀 m 時 W 該 霣 颸 使 抟 1 1 本紙认又度適;( c,ns : d :.·】·,:·>$ _ 3 3 9 6 8 4 A7 B7 417354 五、發明説明(4 ) 制閘滾體圼薄通狀態,賴Μ對IGBT發出截止之指令。 在上述文獻②中,基於流至IGBT之電流和IGBT之驅動 電路之输入信諕的一部份,檢測出流至IGBT之霄流是否因 短路事故而呈過《流狀態,該功能,係與上述之第11圖之 霣路的情況等效,但是,在文獻②中,其著重點係放在 IGBT處於導通狀態時從起因於事故而流過的電流中保護 IGBT 者0 又,文獻③.係«由檢測出只流至IGBT之電流以判定 過S流狀態的發生,藉此控制IGBT之驅動電懕,本文獻③ 之著眼點亦在於檢測因導通時之短路事故所造成的過霣流 (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁} -裝· 發明所欲《涣 但是,第ii圆所示之過®流保護®路中,藉由設置信 號線15P以至於使新的問題點明朗化,此點係參照第11圓 及第13(a)圈至第13(g)圖之時序圖而一面說明如下。 現在,考慮输入信號係從導通信號位準之 位準 11Τ 線 if 部 t -火 j.n, hi; ::V- ii —τ. A ii tl- 變化至截止信號位準之位準,在IGBT1P經過從導通 狀態轉移至截止狀態之截止延遲時間OFD之前(時刻T1), 流至IGBT1P之霣流變成遇«流狀態的情況,此時.霣流檢 測霣路2P將顯示通霄流至IGBT1P霣壓输出至過電流判定霣 路4P之W入蝙上,结果.霣路4P雖然輸出"Η " 位準之输 出信號,但是在此時點上由於输入信號會處於截止信號位 準的位準,所以過«流判定霣路4Ρ不辯識流至 IGBT1P之電流為過霣流,而辯織IGBT1P處於過電流狀態的 3 9 6 8 4 V- 417354 A7 B7 中 央 if; r it· /v ft ii. 印 ΐ'! 五、發明説明( 5 ) \ 1 判 定 结 果 t 換 句 話 說 會 發 生 無 法 向 外 部 通 知 錯 誤 _ 出 的 事 \ ! I 態 1 结 果 > 在該時刻T1以後輪入信號 之 供 給 亦 不 會 被 截 斷 1 | f 且 之 後 當 输 入 信 號 再 次 變 化 成 専 通 信 號 位 準 時 9 過 電 流 讀 1 1 判 定 電 路 4P t 會 再 次 使 IGBT1P變成 導 通 狀 態 且 在 過 電 流 流 先 閱 讀 1 ] I 遇 時 的 時 間 上 1 亦 即 在 時刻T2上 1 可 逐 漸 向 外 部 通 知 過 背 1¾ 之 1 -1, 霣 流 狀 態 之 發 生 » 结 果 1 由 外 部 所 供 給 的 輸 入 信 號 t 在 那 注 意 事 之 後 # 被 固 定 在 截 止 信 號 位 準 上 • 因 此 在 時刻T2之狀 態 下 項 4 ifi. 由 於 會 使 主 霣 流 變 成 更 大 的 電 流 值 之 IGBT1P截止 ) 所 Μ 必 % 太 頁 S. 裝 1 然 耆 發 生 大 的 突 波 霣 懕 1 而 且 » 亦 使 在 該 時 間 未 圖 示 之 處 1 1 於 導 通 狀 態 的 其 他 IGBT 截 止 〇 1 1 該 種 問 m 黏 » 雖 然 在 已 述 之 先 行 文 獻 ① —W ③ 中 同 樣 會 j I 發 生 f 但 是 在 該 等 文 獻 ① ③ • 並 未 提 示 該 種 問 題 點 , 而 訂 I 且 » 在 先 行 技 術 ① 中 1 當 IGBT截止 時 , 對 外 部 m 出 因 雑 訊 1 1 而 錯 誤 之 過 霣 流 狀 態 之 檢 測 的 問 題 點 含 Μ 未 解 決 之 狀 m 而 1 I 殘 留 著 t 因 而 » 該 等 文 獻 ① ③ 未 成 為 本 問 題 點 之 解 決 手 银 段 〇 1 | 如 第 1 1圖 N 第 12 (a ) 圖 至 第 12 (8 ) m 、 第 13(a) 圓 至 1 ! 第 13(g) 圖 之 例 所 說 明 般 習 知 之 過 電 流 保 m 電 路 中 t 輸 I 1 入 信 號 係 導 通 信 號 » 而 且 在 過 霣 流 檢 测 器 (笛阻)檢 測 出 過 1 1 霣 流 狀 態 時 t 由 於 從 錯 誤 输 出 端 子 將 功 率 電 晶 99 處 於 過 1 j 霣 流 狀 態 的 情 形 向 外 部 通 知 1 所 以 功 率 霣 晶 體 在 從 導 通 動 1 | 作 轉 移 至 截 止 動 作 之 期 間 發 生 遇 電 流 狀 m 時 在 該 發 生 時 1 1 1 間 中 1 不 會 檢 潮 出 通 霣 流 狀 態 之 發 生 _ 而 在 進 行 下 個 導 1 1 I 通 信 號 位 準 之 输 入 信 號 的 輸 入 之 後 > 只 有 在 經 過 専 通 延 遲 1 1 本紙 尺度適州屮 β_ΑτΑΐ々-((,NS ) ( :: r ΟΛη n , 5 39684 A? 417^54 B7 五、發明説明(6 ) 時間之時點上,亦即,功率電晶雅再次變成過電流狀態的 時點上,過霣流狀態#逐漸被檢测出,而發生其结果向外 部通知的車態,該檢測時間之延遲,由於在該期間流至功 率電晶强之罨流值含上升,所以在該主電流之值變成更大 於過霣流檢測位準(基準位準)的轚流值之狀態或時間中, 肴造成將該功率霣晶體控制在截止狀態的事態。 該種間題酤,是只在負載為馬達等負載装置之霣感成 份的情況時才不會發生,而在負載為電阻的情況時皆會發 生的問a點,亦可說是在使用功率霄晶體之開關電路中當 過電流發生時一般皆會發生的問題點。 本發明係為了解決該種懸某^項而成者。 作為其第一目的係在於:只有在功率霄晶趙處於専通 動作時才不會發生,且即使功率霣晶體從導通動作轉移至 截止動作時,當過m流狀態發生時,在該發生時間中可確 »檢测出過«流吠態,而且在該發生時間附近在此之後舍 持續截斷功率電晶體本身,κ防止大的突波霣懕發生,同 時從通«浼中更早期地保護功率霣晶體。 進而其第二目的為,在該時間中,將μ檢測出之過電 流狀態的發生當作錯誤而向其他的功率霣晶體之驅動控制 系通知。 接著,在於透遇上述控制糸亦同樣地截斷其他的功率 霣晶體,以控制其他功率霣晶《中之截止時的突波霄壓。 «決昍》夕丰段 申請専利範圃第1項發明所記載的半専體霣路,包含 本队乐尺度適川十内内( t'NS ) A4UL格;210':"厂公牮; ~ 二…, 6 39684 -·'-! I ----- - —-I— F 士I ]^i . -I .1 - -i— \* __ _ I 1^1 I * .. 」省 , Ί A (請先閱讀背面之注意事項再填Ή本I} 部屮火忭;ί·^Ν Γ;'··,Ί^';π^1ί['ν 4iri54 A7 舛沪部屮决«;^’-?,-=: Ηί/ifr/.,-Μ^卬欠 二制霣具入端述输前之號 界率當 《處 範判比於述 範 第控主之输入前述出號信臨功 ,主體 利述一基前 利 、 的 二部的輸當前输信入 述述號述晶 專前第且定 專 極 上第外準的 ,入端入_ 前前信前霣 請中之 ,判 請 電極和達位接端輸出輸述出將入且率 申其 ffi 較以 申 主電極傳號速出在输述前輸 ,_ ,功 在 :¾ 比用 在 一 制電收信線 _ 會述前入端路其上述 係為值二果 係 第控主接止號的 ,前當 _出 «為 Μ 前 ·激界第结 , 的述一以截信接時從而在輸定作壓定 明特® 之之 明 接前第用和入連準 ,,畲述判壓 «判 發其述流較 發 連在述 ,準 _極位後壓 ·前及霣值 , 之 .前霣比 之 載加前線位述霣號之 «時從以制界時 《 中和值二 載 負施在號號前制信間制準 ,;控睡上 記路遯 界第 紀 與被畲信信與控通時控位後懕述述Μ所霣霣臨述 所 有當時入通有述導埋述號之霣前前滾 項Χ8制述前 項 備 ,上輸専備前述延前信間制和為霣 2 導控前和 3 具 《以;的具之前通的止 時控流壓值 第半述和果。第 ,霣壓流動 為導上截理述霣霣界 圃之前流结生 }體制霣霣變路晶準遲 Μ 述延前主制臨。範載行霣之發範 7 晶控值主互 «霄位延壓前止的述控的態利記執主較 之利 ί 霣及界過交動率之只霣為截下前述定吠專所係述比態専 _率、臨流性驅功號時值準遲 Μ 之前預流請項 ,前一狀謫 Μ 功極 為間期;述信 號界 位延壓體出 於霣申 1 路及第流申 2<:霣壓之通號前入信臨述只霣晶测位過 第霣,述霣 Τ 有主霣極有信和输入述前時值霣檢流於Η定較前過 五 —1l·—^.丨、_丨V裝丨^-----訂------.r ·【 (請先閱讀背面之注意事項再填艿本I) 7 396 8 4 4iV354 B7
五、發明説明 ( 8 ) I | m 第 2 項 所 記 載 之 半 m 通 電 路 中 , 其 特 徵 為 : 其 中 1 更 具 J 1 I 備 有 输 出 信 號 線 ί 與 前 述 判 定 電 路 之 出 端 連 接 1 且 將 提 1 1 供 前 述 判 定 電 路 之 判 定 結 果 的 輸 出 信 賊 當 作 錯 誤 檢 測 信 號 \ ! 請 1 1 予 Μ 输 出 0 閱 \ I 讀 申 請 專 利 範 _ 第 4 項 所 記 載 之 發 明 係 在 Ψ 請 專 利 範 背 I& 1 I _ 第 3 項 所 記 載 之 半 専 體 霣 路 中 , 其 特 激 為 ·· 其 中 > 更 具 之 * --1 · 備 有 控 制 霣 路 , 與 »義· 月ίΐ 述 m 入 信 號 媒 和 前 述 輪 出 信 號 線 連 接 Ψ 項 再 I 填 1 當 前 述 措 誤 檢 測 信 號 顯 示 刖 述 功 率 電 晶 體 處 於 ^ « 刖 述 過 電 η 本 I 流 狀 態 時 , 會 按 照 前 述 錯 誤 檢 測 信 號 Z 输 入 時 間 • 將 刖 述 頁 >_»· 1 m 人 信 號 之 位 準 固 定 在 前 述 截 止 信 號 位 準 上 0 1 1 甲 請 専 利 範 園 第 5 項 所 記 載 之 發 明 > % 在 申 諸 專 利 範 1 1 臛 第 4 項 所 記 載 之 半 導 睡 霄 路 中 t 其 特 擻 為 : 其 中 • 更 具 訂 1 備 有 其 他 的 功 率 霣 晶 體 9 用 Κ 與 前 述 功 宰 霣 晶 體 共 同 驅 動 1 | 外 部 之 負 載 装 置 •丨 及 其 他 的 驅 動 電 路 • 其 輸 入 端 連 接 在 1 1 I 前 述 控 制 霣 路 上 , 接 受 由 月(ί 述 控 制 電 路 輪 出 且 使 前 述 専 1 ! 通 信 號 位 準 和 刖 述 截 止 信 號 位 準 交 互 變 動 之 其 他 的 輸 人 信 Ϊ 號 1 用 Η 驅 動 前 述 其 他 的 功 率 電 晶 體 1 前 述 控 制 電 路 1 係 1 1 1 當 前 述 錯 誤 檢 測 信 號 顯 示 前 述 功 率 電 晶 照 逋 於 k.*. 刖 述 遇 電 流 1 1 狀 m 時 • 會 按 照 JL>. 刖 述 錯 誤 檢 測 信 賊 之 输 入 時 間 % 將 前 述 输 1 | 入 信 號 之 位 準 固 定 在 刖 述 截 止 信 賊 位 準 上 〇 1 1 甲 誚 専 利 範 画 第 6 項 所 記 載 之 發 明 係 在 甲 m 專 利 範 I 1 I 圍 第 5 項 所 記 載 之 半 導 體 電 路 中 » 其 特 激 為 ; 其 中 前 述 m 7B 1 1 動 電 路 亦 與 前 述 判 定 路 之 前 述 輸 出 端 連 接 1 當 刖 述 檐 人 1 ! 信 號 之 前 述 位 準 位 於 前 述 導 通 信 號 位 準 且 前 述 判 霣 路 之 I I 本紙適;I! i rNS :) Λ4ΑίΜ :⑴ '1 8 3 9 6 8 4 417354 at五、發明説明(9 )前述判定结果提供前述過電流狀態之檢測時,將位於前述 臨界值電壓Μ上的前述控制罨魘變更成前述臨界值霣懕Μ 範 利 專 請 申 在 係 明 發 之 載 記 所 項 7 第 園 範 利 。 專 歷誚 電申 的 下 驅述霣 述前定 前當判 中 -述 其接前 :連且 為端準 激出位 特輪號 其述信 , 前通 中之導 路路述 霣霣 前 Η定於 専判位 半述準 之前位 載與述 記亦前 所 } 之 項(7¾ 1 路信 第電人 園動輪 於電 位值 將界 . 臨 時逑 測前 檢成 之更 態變 狀壓 流罨 霣制 遇控 述 述 前 前 供的 提上 果K 结胆 定 ® 判值 逑界 前 臨 之述 路前 狀 流 電 過 從 為 其 明 發 之 載 記 所 項 δ 第 園 。 範 壓利 霣専 的誚 下申Μ 壓 基 示 : 顯 為和 激號 其入 ._ 路 -霣第 之的 體懕 晶 電 電制 率控 功之 的體 接晶 連霣 載率 負功 與 述 護前 保 示 中顯 0 於 前輸 测果 檢结 M測 , 檢 號其 倍將 入並 输 , 二 形 第情 的之 流態 電狀 主流 之霣 照通 晶述 霣前 率於 功處 述流 前 霣 至主 流述 部 外 至 出 發 霣 體 専 半 之 態 形 施 實 本M 有 點 甄 問 之 述 已 決 解 了 為 控過 的當 上② 極 , 電 且 制而 控 , 之上 髖 以 晶 Μ 電霣 率值 功界 在臨 加之 施體 被晶 ① 霣 , 率 下功 如其 成為 構as 係霣 路制 過其 於及 處S9 體 晶 晶 霣 霣 率 率功 功該 定斷 判鉞 .Μ 時用 態間 狀時 流測 霣檢 過該 出 照 測按 檢且 器 , 測態 檢狀 流流 霣霣 浚 生 發 之0 狀 流 電 過 於 早 較 可 就 此 0 Η 晶 電 率 功 的 他 波 突 止 截 的 大 制 抑 可 時 同 體 晶 率 功 該as 保 中 流 霣 通 從 本紙张反度適.丨丨!中内内家找苹U’NS ) Λ4叱烙(210.« y厂公f } 9 3 9 6 8 4 (讀先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 417354 A7 ^:"·'邓 t 央J?;v-"m Η 印沢 B7五、發明説明(10) 霣壓之發生,Μ下,係基於附_而具®說明本半辱體電路 之特激。 (實施形態1) 第1圖係顯示有Μ本發明之半導强電路的方塊圖,當 作用以驅動三相交流馬達Μ (相當於負載裝置)之反栢器霄 路所使用者。 如同第1圓所示般,本半専級電路,大致區別成第一 反相器霣路部INVU、第二反相器電路部INVV、第三反相器 «路部INVW及激霣脯21,各反相器霣路部IHVU〜INVW,具 有輪出端子U、V、W與三相交流馬達Μ之各埭圈或各電想 成份LU、LV、LW連接,各霣路部INVU〜ΙΜΗ内之電路構成 為栢同,因此,在第1圖中,為了方便起見,僅就第一反 相器霣路部IHVU.顧示其内部構成。 各反相器霣路部IHVU〜IHVW之内部構成,係對應作為 高霣位側之開W元件的功率®晶《1Α與其對應之输出端子 U(V,W)互相連接、及作為低霣位側之開Μ元件的功率電晶 «1,而大致Μ別成二個過«流保護霣路,另外,在此,功 率霣晶照皆為IGBT,尤其是在第1圆之例中,係為附有感 测端子S者,上述之兩保護霣路之差異點,係在於IGBT1 之集極端子C透遇幟出鳙子U與馬達Μ側之電感成份(L) 和鑛流二極體23連接,相對於此,在其他的IGBT1A方面, 其射極端子Ε係通過输出端子U與禺達Μ側之電感成份 (L’)和續流二極體23Α連接,除此之外兩保_電路為相同 ,因此,Μ下係表示為,躭用Κ從過電流中保護IGBU的 本紙ίΑΚ度iiM丨屮阀内家疗淨-((’NS > ,.\叫,格ι 2Ιϋ.+<+;!9·?公磧 3 9 6 8 4 — IL---^1---.1裝-----訂-----線 (讀先閱讀背而之注意事項再填巧本頁) 4 .7354 A7 B7 五、發明説明(11 ) 保諼霣路20,在後述之第2圖以下之圖面中說明其構成和 其動作,而IGBT1A之保護霄路内的各要素,偽在同電路20 内之對應的各要素之元件編號的右側附上記號A。 保護電路20 (20 A),具有_人端子6(6A)和錯誤輸出端 子9(9A),且在其输入端子6UA)中接受由微電腦22,主要 由其控制部22(由CPU等所構成)所输出的輸入信號VIN1( VIN1A),又,保護電路20,係從其錯誤输出端子9(9A)中 輸出作為鼷衝信號的錯誤檢測信號VOI(VOIA),在此,同檢 測信號VOI(VOIA) —旦_入至計時器24内,計時器24,在將 信號VOI(VOIA)之脈衝的持續時間(duration time)調節在 癯當的值之後,會再次將此當作錯誤檢測信號VOll(VOlAl) _出至控制部22上。
接受該錯誤檢測信號VOll(VOlAl)之輸入,控制部22, 在截斷IGBT1及除此之外的其他IGBT的閘極之後,會將該 等的IGBT全部固定在截止狀態,且對驅動該等的I(3BT(1,1A ____)之各反相器霣路部内的IGBT驅勖電路7(7A),立即輸 出被固定在截止信號位準("L")上的输人信號VIN1〜VIN3A 0 各保護《路之IGBT的負載值,係根據所有的IGBT之驅 動控制的情況來決定,且各別基於電感成份LD、LV、LW而 定,接著,依各IGBTl(lA)之負載和與之並聯連接的績流 二極體23(23A)之存在,即使各[GBTl(lA)圼截止狀態,IGBT ΠΙΑ)再次回到導通狀態之期間中.由於主霣流會持纗流至 由各IGBTl(lA)和與之對應的缅流二極體23(23A)所構成的 11 111·----,裝--------訂-------線 (#先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 3 9 6 8 4 417354 B7 五、發明説明 ( 12 ) 封 閉 現 路 内 • 所 以 當 各 IGBT1 ( 1 A)圼専通狀態時, 理 想 的 話 » 脅 將 截 止 狀 態 中 至 上 述 封 閉 環 路 内 時 的 電 流 值 之 位 準 當 作 出 發 黏 (實際上位準多少會下降) • 而 主 霄 流 會 増 加 ( 參 照 第 7(C) 圖 ), 因此, 流至各IGBT1 (1 A) 的 主 電 流 9 输 入 信 號 畲 在 每 次 反 覆 導 通 截 止 時 增 大 » 不 久 就 會 發 生 主 霣 流 之 位 準 超 m 過 電 流 檢 測 位 準 的 狀 態 〇 因 此 1 儘 最 Μ 接 近 該 發 生 時 間 的 時 間 檢 測 出 該 狀 態 ( 理 想 上 為 同 時 ), 而 且 t 立 即 將 該 資 訊 傳 至 微 電 腦 21 上 1 在 盡 量 早 的 時 間 内 截 斷 各 IGBT t 從 為 了 保 護 變 成 通 霣 流 狀 m 之 該 IGBT1及減低該IGBT1 (1 A) 中 之 截 止 時 的 突 波 電 壓 的 覼 點 來 看 是 必 要 的 1 第 1 圈 之 保 護 電 路 20可 如 下 所 示 地 實 現 該 要 求 0 第 2 圃 中 > 主 要 的 參 考 符 號 係 各 別 顯 示 如 下 $ 亦 即 $ 1 為 功 率 電 晶 體 之 IG BT t 2 為 霣 流 檢 測 霣 路 1 3 為 過 電 流 檢 測 霣 路 > 4 為 霣 流 判 定 霄 路 9 5 為 被 施 加 在 IGBT1 之 控 制 電 極 之 閛 極 G 的 閘 極 電 壓 檢 測 霣 路 » 6 為 輪 入 端 子 , 7 為 IGBT 騮 動 霣 路 * 8 為 Μ 極 霣 阻 P 9 為 錯 誤 輸 出 端 子 1 10 為 判 定 電 路 1 12為 输 入 信 號 線 » 1 9為 m 出 信 號 線 〇 第 2 BE 所 示 之 功 率 霣 晶 體 之 過 電 流 保 護 霣 路 20 之 更 洋 细 的 構 成 > 係 如 下 所 述 〇 苜 先 > 作 為 功 m 霣 晶 鱷 之 IGBT1 的 集 極 端 子 C , 與 第 1 圖 所 示 之 鑛 流 二 極 體 23並 脚 連 接 的 負 載 9 亦 即 與 電 感 L 之 蝙 連 接 ► 感 L 之 另 一 m 係 與 霣 源 m V C C 之 直 流 霣 源 連 接 * 該 電 感 L , 係 基 於 第 1 圈 所 示 之 相 禺 達 Μ 之 各 線 本紙乐尺度適川中阁阄孓愫苹(cns > λ4以格([MOxiiw公筇) ι 2 3 9 6 8 4 417354 A7 B7 1,4部屮火 5;r;v-x'JOx消价* 五、發明説明( U ) 1 I 圈 的 激 磁 狀 m (此與已述之第- -至第三反相器電路部INVU 1 I «W IN VW内 之 各 功 率 電 晶 體 的 0H ,OFF 狀 態 相 R8 ), 因 而 其 為 基 1 1 t 於 電 感 成 份 LU LV N LV而定的負 載 > 另 —. 方 面 > IGBT1 之 1 l 請 I 極 先 1 射 極 端 子 E , 係 如 第 1 ten 圆 所 示 » 被 接 地 1 又 * IGBT1 之 閛 閱 ii G , 係 與 IGBT鼴動霣路 7 之 输 出 端 子N1連接 * IGBT1 之 導 通 背 1¾ 之 1 1 、 截 止 動 作 f 係 按 照 被 施 加 在 該 閘 極 G 上 的 控 制 電 壓 之 位 意 Ί, 準 而 被 控 制 t 亦 即 » 控 制 霣 壓 為 IGBT1 之 臨 界 值 電 壓 以 上 1 再 ! 填 時 IGBT1 之 動 作 圼 導 通 狀 31 > 且 主 電 流 會 流 至 其 集 極 C- 射 % 本 Έ 東 I 極 E 之 間 t 在 此 P IGBT1 由 於 具 有 感 测 端 子 S , 所 Μ 可 透 過 I 感 m 端 子 S 而 檢 測 出 主 霄 流 的 位 準 0 1 ! 1 如 >λ 上 所 示 » 在 第 2 团 之 楚 路 20中 » IGBT1 之 集 極 端 ! 1 子 或 集 極 霣 極 C 相 當 於 Γ 第 — 主 電 極 J , 閘 極 G 相 當 於 厂 η 1 控 制 電 極 J 1 射 極 端 子 或 射 極 電 極 E 相 當 於 厂 第 二 主 電 極 1 1 IGBT驅動霣路7 之 構 成 係 如 下 所 示 » 亦 即 其 — 端 連 1 1 接 入 m 子 6 的 m 入 信 號 線 12之另 — 端 » 係 與 形 成 同 霄 路 1 7 之 输 入 端 的 反 相 器 7a 之 输 入 端 連 接 » 在 此 , 輸 人 信 號 線 丁 I 12 » 係 將 在 _ 入 端 子 6 所 接 受 之 導 通 信 號 位 準 ("Η " 位 準 ) 1 1 和 截 止 信 賊 位 準 (” L ” 位 準 ) 之 間 位 準 進 行 週 期 性 交 互 整 動 i 1 的 m 入 信 號V IN1 (第1 圖)輪 入 至 本 路 20内 > 再 傳 送 至 I 1 IGBT驅動霣路7 上 t IGBT驅動電路7 之 反 相 器7a的输 出 端 ί I I 係 與 NORS路7b的第- -輪人斓連接, N0R電 路 7 b的 第 二 m i I 入 端 1 係 與 其 一 端 被 連 接 在 作 為 後 述 之 判 定 電 路 1 0之 输 出 1 1 端 的 節 點 N 2上 的 第 二 m 出 信 諕 線 1 3之 另 一 端 埋 接 » 進 而 N0R ί I 1 霄 路 7b之 输 出 端 « 係 與 由 N P N電晶骽7 C和PNP電 晶 體 7d所 構 1 1 木纸估尺度適/ί]屮丨巧阈家忭苹(C\S ) :\4处烙ί 2川) 1 〇 。λ。。, 1 ο 〇 9 ο 〇 4 417354 A7 B7 又:1 ϋ
X ;/ί ί\·
A ii 社 卬 五、發明説明(I4) 1 | 成 的 缓 衝 電 路 之 輪 入 端 (各電晶體7 C , 7d之 基 極 )連接, 而 鍰 1 | 衝 霣 路 之 輸 出 端 係 透 過 W 極電 阻 8 與 IGBT1 之 蘭 極 G 或 節 I 1 1 點N 1連界 t IGBT腰動電路7 ,係 當 輸 人 信 號VIN1從 "L «曾 位 準 請 Γ I 1 上 升 至 "H If 位 準 時 t 從 該 上升 時 間 中 在 只 經 過 専 通 延 遲 時 先 Μ 讀 Y 間 的 時 點 上 , 係 將 "Η ”位準之控制霣懕腌加在閘極G上 1 反 背 之 \ ί 之 » 當 输 入 信 號V IH1從 "Η ”位準下降至” L π 位 準 時 9 從 該 下 ί 事 •1 降 時 間 中 在 只 烴 通 截 止 延 理時 間 的 時 點 上 t 同 驅 動 霣 路 7 再 ii. 1 1 會 使 控 制 霣 m 赛 化 至 "L ”位準< ) 本 頁 ,衣 1 另 外 * 當 按 照 馬 達 或 負載 側 之 額 定 霣 容 之 增 大 而 使 驅 1 1 1 動 霣 路 7 之 缓 衝 η 路 等 的 段數 增 加 時 , 上 述 導 通 延 遲 時 間 1 1 \ 截 止 延 m 時 間 述 會 依 此 而增 大 ψ 通 常 1 同 電 路 7 之 缓 衢 1 1 訂 1 霣 路 等 的 段 數 為 1 至 2 段 0 判 定 路 1 0 > 係 構 成 本保 護 霣 路 20的 核 心 部 分 r 其 第 ! 1 —b 输 入 端 為 閘 極 霣 壓 檢 測 電路 5 之 输 入 端 * 其 第 二 輸 入 端 1 I 為 霣 流 檢 測 路 2 之 m 人 端, 亦 即 I 在 IGBT1 之 感 测 端 子 1 S 上 連 接 其 一 端 1 而 傳 送 IGBT1 之 主 霣 流 的 主 電 流 輪 入 信 Ί I 號 線 (第二輪人信猇媒)14之另 一 端 , 係 與 霣 流 檢 測 電 路 2 1 ί 之 输 入 端 連 接 f 在 節 點 Ν 1上連 接 一 端 t 而 傳 送 提 供 控 制 電 ! 1 m 之 信 號 的 閛 極 霣 m m 入 信號 媒 (第- -_入信號媒)15之另 i 1 一 端 » 係 與 閘 極 霣 壓 檢 测 霣路 5 之 输 入 端 (第- -輸人端)連 1 I 接 » 接 著 , 霣 流 檢 m TS. 路 2之 输 出 信 號 線 1 6 > 係 與 通 霣 流 1 I 檢 测 電 路 3 之 輪 入 端 (第- -输入端)連 接 » 過 電 流 檢 測 電 路 ί I Ι 3 之 输 出 信 號 線 17及 W m ^ m 檢 潮 電 路 5 之 输 出 信 號 埭 18 1 1 I f 係 各 與 由 AND 電 路 所 構成 的 電 流 判 定 電 路 4 之 第 -* 桷 1 1 本紙认尺度通州屮内肖家你氓(CNS ) Λ4<1格(21(),2‘>7»释 14 3 9 6 8 4 417354 B7 五、發明説明 (15 ) 1 1 人 端 及 第 二 輸 人 端 連 接 t 接 著 1 電 流 判 定 電 路 4 , 在 判 定 電 1 1 I 路 10 之 m 出 端 的 節 點 N2上 連 接 一 端 t 透 過 ΝΡΝ 電 晶 體 11 ♦ 1 i 1 在 錯 誤 輸 出 端 子 9 上 連 接 其 另 端 1 第 丨* m 出 信 號 線 19 9 f 1 請 1 1 係 傳 送 提 供 IGBT1 之 過 電 流 狀 態 之 判 定 結 果 的 錯 誤 檢 測 信 先 閱 1 1 讀 號 (第1 圔中, 相當於输出信號V01 ,V01 A) > 旦 將 之 輸 出 至 背 而 夕 1 i 外 部 1 又 » 在 出 端 子 節 點 H2上 由 第 一 輸 出 信 號 線 19分 雛 意 1 . 事 1 的 第 二 输 出 信 號 線 13 t 係 如 前 述 所 示 9 對 H0R 霣 路 7b 之 第 再 1 填 二 _ 入 端 傳 送 過 霣 流 吠 態 之 判 定 結 果 0 本 I 霣 流 檢 測 霣 路 2 , 係 如 第 3 圖 所 示 ί 其 *. 端 成 為 輸 出 端 η 1 j » 其 另 —- 端 由 被 接 地 的 電 流 檢 測 電 阻 R 所 構 成 1 該 電 阻 R 1 1 之 值 » 與 第 11 圓 之 霣 路 的 情 況 相 同 9 從 減 低 霣 阻 R 之 功 率 1 1 損 失 之 觀 點 來 看 t 係 被 設 定 成 使 之 發 生 儘 霣 小 的 電 壓 〇 訂 1 過 霣 流 檢 測 霣 路 3 , 係 如 第 4 圓 所 示 t 由 成 為 第 二 比 較 1 1 處 理 之 第 二 比 較 器 C2所 構 成 • 同 比 較 器 C2之 第 一 輸 入 端 係 1 I 與 袖 出 信 號 線 16 連 接 » 且 在 其 第 二 输 入 端 上 f 提 供 第 二 臨 1 [ 界 值 電 懕 VTH2 (過霣流檢測位準), 相 當 於 作 為 主 電 浼 是 否 ..* 1 變 成 m 霣 流 狀 態 之 判 定 基 準 的 腺 界 值 流 9 因 而 , 第 二 比 1 1 較 器 C2 , 係 當 _ 出 信 號 線 1 6 之 電 m 為 第 二 臨 界 值 電 壓 VTH2 1 1 K 上 時 » 會 輪 出 提 供 過 霣 流 狀 態 發 生 的 "Η 1* 位 準 之 输 出 信 1 1 號 (第二t b較) , 若 非 如 此 時 1 第 二 比 較 器 C2 只 會 输 出 "L ” 1 1 位 準 之 輸 出 信 號 0 ! 1 閘 m 霣 m 檢 測 電 路 5 , 如 第 5 圖 所 示 » 具 有 第 一 比 較 1 1 I 器 C 1 » 在 第 一 輸 人 端 上 输 入 上 述 信 號 線 1 5 在 其 第 二 输 人 1 1 端 上 施 加 有 相 當 於 IGBT 1 之 臨 界 值 霣 m 的 第 — 臨 界 值 電 壓 1 1 15 本纸ίί>·尺度通川卑((’νη Λ4^恪I 2丨(),:‘广公瓊! 3 9 6 8 4 417354 好":-部巾决^iv-^w工消仆"竹"印^一 A 7 B7五、發明説明(16 ) VTH1.同比較器Cl,亦只當輸出信號線15之電壓為第一臨 界值霄壓VTH1時,會輸出"H"位準之输出信號(第一比較) ,Μ提供IGBT1之控制電壓處於IGBT1之臨界值電JEK上 之情況,亦即.提供IGBT1規在處於専通動作狀態的情況 0 另外,在判定霣路10中由上述霣路3〜5所構成的部份 ,係在後述當作麥形例之第9 Β或第10圈之電路中,Κ電 路10Ρ表示。 另一方面,第6圔係闞於第1圖之各反相器電路部 IMVU〜IHVW,且顧示在其對應之輪出端子U、V或W中與 IGBT1連接之其他的IGBT1A用之ifiS流保護電路20Α的方 塊圈,在同電路20A的情況時,由於其他的IGBT1A係對 IGBT1成為高霣位側之開關元件,所以其射極端子或射極 霣極£成為與負載L’的「第一主霣掻」,而其集極端子或 集極霣極C相當於「第二主霣極」,此定義,像與第2画 之IGBT1成為相反的Μ係,第6圖中,與第2圖對應之電 路的符號右側附上記ΚΑ, Μ表示各霣路。 如Μ上所述,同霣路20Α,與第2圖之電路20比較,由 於只有負載和IGBT之連接關係有差異.所Μ發揮與電路20 相同的作用、功能,因此,以下就第2圖之電路說明其動 作。 (1)在從導通動作_移至截止動作中流娌過電流的情況此 時的動作顯示在第7(a)圖至第7(h)圖之時序圃中。 當输入端子6上输人作為導通信虢位準的”Η ”位 16 本纸依尺度<4/丨!中闲阄家忧吧(ΓΝίΠ 格..2Π) < 公埯) 3 9 6 8 4 ^^1 It I I !-1 - - -i I ml ^^^1 ^^^1 ml ^^^1 1* , - , 2-5 - . - w (請先閱讀背面之注意事項再填艿本I ) 417354 Α7 Β7 五、發明説明(17 ) 準之输入信號VIN1畤,在經過導通延遲時間之後控制電壓 會上升至”H”位準,而IGBT1含呈専通狀態,主霣流會流 至IGBT1上,接著,霣流檢測電路2會監視其主電流之位 準。 在此,在輪入端子6上舍_入作為截止信號位準的” 位準之输入信號VIN1,之後,在IGBT1變成截止狀態之截 止延遲時間OFD經過之前的時刻T1時,考盧流至IGBT1的 主霣流之位準達到過電流檢測位準的情況,此時,①過霣 流檢測霄路3會檢測過霣流,且输出”Η ”位準之输出信賊 ,而且,②被施加在IGBT1之閘極G上的控制電壓,即使 在時刻Τ1時由於亦處於大於IGBT1之臨界值電JE的狀態, Η a 部 中 夾 义:} ϋ X fi· Λ, η 权 卬 V- (請先閱讀背面之注意事項再填巧本頁) 所MW極霣壓檢測電路9會檢测出該狀態而輸出”Η ”位準 之_出信號,结果,霣流判定電路4舍输出”Η ”位準之_ 出信號,而該輪出信號,依電晶體11而反轉成位準形式之 後,當作提供遇霣流吠態之發生的錯誤檢測信號,由錯誤 ϋ出端子9發送至外部之微電腦側,在微霣腦21(第1圖) 上,有IGBT1處於過霣流狀態的資訊在接近時刻Τ1的時間 中被通知。 接受此,第1 _之激霄腦21(或控制部22),舍將其位 準被固定在截止信號位準的輸入信號VIN1、VIN1A、VIN2、 VIN2A、VIN3、VIN3A分別Μ出至IGBT驅動電路7及其他所 有的功率霣晶趙之驅劻電路上,並立即將該等功率霄晶體 之全部皆截斷成截止狀態,且維持該截斷狀態,但是,功 率霉晶體1,在時刻(Τ卜tl)之時點上已處於截止狀憨。 本纸张尺度適;Π 屮;( ('NS ) :' 17 3 9 68 4 417354 A7 B7 五 '發明説明(18 ) 此情況,IGBT驅動罨路7之NOR電路7b的輸出位準. 由於舍依输入信號VIN1,反相器73之输岀位準而被確定在 "L”位準上,所以第二輸出信號線13之電壓即使依過電流 狀態之檢測而從"L”位準變化至”Η ”位準,其變動亦不會 對IGBT驅動電路7帶來任何影換句話說,IGBT1,在输 入截止信號位準之輪入信號VIH1之後,在截止延遲時間0FD 經遇之時點上,只有從時刻Τ1经遇時刻tl之時點上會變成 截止狀態,以後,輪入信號VIN1由於可依接受錯誤檢測信 號V011之控制部22而被固定在”L”位準上,所Μ主罨流變 成不會流動,此時,如第7(s)圖所示由於錯誤檢測信號V01 之脈衡的持讀時間會變短,所以如第1圈所示設置計時器 24就可在微電腦21側檢測出,對於將錯誤檢測信號V01之 脈衡的持績時間設長之黏而言,已如前述所示。 若如此地依據本電路20,則可獲待習知技術中所無法 獲得的作用、效果,亦即,本霣路20,係在_入信號從導 通信號位準變化至截止信號位準之後,經過截止延遲時間 之前當IGBT1變成過霣流狀態時,就可立即且確賁地在與 該發生相同的時間上檢测出該過電流狀態,接著,本電路 20,立即將其檢測结果檐出至外部之微電腦21側,在發生 過霣滾吠態之後,在更早的時間中(該時間係在輸入信號 VIN1再次變化至導通信號位準之前),在該IGBT1中向外部 之微霣腦21通知發生過霄流狀態之情況,藉此,外部之微 1腦21側或倥制部22,在_人信號VIN1再次變化至導通信 號位準之前使IGBT1截斷,立即將输入信號VIN1之位準固 18 j--「.---—裝丨-----訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬搮隼局貞工消f合作社印装 本紙朵尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4現格(210X 297公釐) 3 9 6 8 4 4i'?354 經濟部中夹橾準局員工消费合作社印" A7 B7五、發明説明(I9) 定在截止信號位準("L”),在時刻(Tl+tl)中之IGBT1之主電 流(其稍微大於通電流檢測位準)K上的主電流可不流至 IGBT1,亦即,在更早的時期從過電流狀態中保護IGBT1,且 可截止時之突波電懕的增大化,而且,微電腦21,在同一 時間亦可進行在三相馬連Μ之鼷動上所使用的其他的IGBT 之截斷,且在檢測出IGBT1過電流狀態發生之後,在更早 的時期中可確S截斷其他的IGBT。 加上,在本電路20中,在IGBT1處於截止動作狀態時 ,即使因雜訊信號之_入而在输出信猇媒U上發生”Η”位 準之输出信號,输出信號線18上之電ffi位準由於會保持在 ” L ”位準,所以錯誤檢測信號V 0 1會保持在” Η ”位準,亦 即,即使在第11圖之電路可實現防止起因於截止時之雜訊 的過判定發生的功能,在此意Μ原狀實琨。 (2)在導通動作時發生過電流狀態的情況。 此情況之本®路20之動作顯示在第8(a)圃至第8(h)圖 之時序圃中。 如第8(a)謳至第8(h)il所示,即使依本電路20,亦可 實現與第111«之電路相同的功能,亦即,在此情況時,第 2圈之判定霣路10,(甲)在IGBT1處於導通狀態之期間, 持績上升之IGBT1的主電流在到達過電流檢測位準之前的 時刻T1之時間中會檢测出過電流狀態之發生.且不僅將該 判定结果當作錯誤檢測信號V01輸出至外部,(乙)且會將 第二桷出信號媒U上之信號提升至” Η ”位準並將此_人至 IGBT驅動電路7之N0R電路7b上,藉此就可更在經過延遲 1 9 本紙張尺度適用中國圉家標隼(CNS ) A4規格(210Χ297公釐) 3 9 6 8 4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本f ) 417354 A7 B7 經Μ部巾夾^:i-rIhK消费合竹权印擎 五、發明説明 ( 20 ) 1 | 時 間 11 之 後 主 電 流 在 從 過 電 流 檢 測 位 隼 中 只 上 升 許 的 時 1 1 r 間 中 » 強 制 將 處 於 導 通 動 作 的 IGBT1 本 身 控 制 成 截 止 動 作 1 並 截 斷 過 電 流 > 藉 此 亦 發 揮 在 更 早 的 時 間 中 保 護 IGBT1 的 1 I 1 '1 功 能 0 1 ,.Ι· i 接 著 » 微 霣 睡 2 1 (或控制部2 2 ) » 係 從 時 刻 T1 至 輪 入 信 背 1¾ I I 之 - L 號 V ΙΝ1 再 次 上 升 之 時 刻 T2 之 間 會 按 照 錯 誤 檢 测 信 號 1/011 >主 7¾ 事 1 (第1 圆) 1 將 输 入 信 號 V IH1之 位 準 固 定 在 "L ” 位 準 > 藉 此 項 再 i 填 , 1 在 時 刻 Τ2以 後 » IGBT1 會 持 m 被 截 斷 t 又 * 依 微 電 腦 21 本 裝 1 其 他 的 IGBT 用 之 輪 入 信 號 的 位 準 亦 會 在 全 部 相 同 的 時 間 時 Η 1 被 設 定 在 "L 1« 位 準 » 在 時 刻 T2M 後 t 其 他 的 IGBT 亦 會 同 樣 1 1 持 鑛 被 截 斷 0 i 1 如 此 » 本 霣 路 20 > 亦 具 有 在 習 知 技 術 中 被 實 現 的 全 部 訂 1 功 能 0 I I 若 從 以 上 之 (1)、 (2) 所 述 的 動 作 和 第 1圖 、第6 圖 之 霣 i I 路 構 成 中 定 義 本 發 明 之 判 定 電 路 1 0 的 話 » 就 可 被 定 義 如 下 1 線 » 亦 即 1 判 定 霣 路 10 » 會 接 受 功 率 霣 晶 體 之 主 電 流 和 其 控 1 制 電 m Μ 作 為 其 m 入 信 號 ,當檢測出(i ) 控 制 電 壓 位 於 該 電 1 1 源 之 臨 界 值 霣 m 以 上 (第- -比較) 及 (1 i ) 主 流 為 預 定 之 1 1 臨 界 值 電 流 (過電流檢測位準) 上 時 (埋輯積), 判 定 該 功 1 1 率 霣 晶 體 處 於 過 霣 流 狀 態 t 且 將 其 判 定 结 果 當 作 錯 誤 檢 測 f | 信 號 透 過 輸 出 信 號 線 1 9 而 輸 出 至 外 部 之 控 制 (2 1 , 22 ) 的 1 | 路 ♦ 接 著 1 判 定 霣 路 1 0 之 输 出 端 1 亦 與 IG BT驅 動 m 路 9 , I 1 I 當 輸 入 信 號 V I N 1 之 位 準 處 於 導 通 信 號 位 準 (" H”)時檢測 1 1 IGBT1 之 過 霣 流 狀 態 發 生 時 9 亦 具 有 控 剌 IG B T 驅 動 電 路 7 1 1 本紙依尺度適州闪孓m ( CVi .! ..\4化烙I :⑴,2ιΠ公埯) 20 3 9 6 3 4 417354 Η' 部 中 央 ίΐ 卞 ίί 乂 〉7ί 1ί· A it 卬 .t AT B7 五、發明説明 ( 2 1 ) 1 I 之 功 能 Κ 便 將 位 於 IGBT1 之 臨 界 值 電 懕 Μ 上 的 控 制 電 m 變 1 1 1 更 成 臨 界 值 電 m 以 下 的 霄 壓 0 1 r 如 以 上 所 示 $ 有 關 本 實 施 形 態 之 功 率 電 晶 歷 知 過 電 流 1 1 請 保 護 電 路 t 當 ① 功 率 霣 晶 髖 之 控 制 電 壓 為 其 功 率 電 晶 體 之 先 閱 1 ii | 臨 界 值 霣 壓 K 上 * 而 且 t ② 過 電 流 檢 測 器 檢 测 出 過 霣 流 吠 背 面 之 1 • ·丨. 態 時 (換句話說, 兩條件①、 ②皆為滿足的時間時) * 會 進 注 意 事 I 行 判 定 功 率 霣 晶 體 為 遇 霣 流 狀 態 , 且 將 其 判 定 結 果 向 外 部 項 再 1 通 知 的 動 作 螯 藉 此 « 微 電 腦 * 可 >X 儘 可 能 地 接 近 該 過 流 本 裝 1 吠 態 發 生 的 時 間 將 各 输 入 信 號 V IH1 V IH3A ( 第 1圈) 之 位 準 }(. 1 I 固 定 在 截 止 信 號 位 準 上 > 且 可 強 制 性 將 該 功 率 電 晶 賭 及 其 1 1 他 的 馬 達 腿 動 用 功 率 霣 晶 通 全 部 控 制 成 截 止 狀 m • 由 於 道 1 1 小 於 習 知 值 的 主 電 流 在 流 動 狀 m 下 各 功 率 霣 晶 體 會 被 截 斷 訂 1 , 所 Μ 可 將 截 止 時 的 突 波 霣 m 格 外 地 設 得 比 習 知 還 小 0 1 1 (變形例1) 1 [ 在 實 施 形 戆 1 中 , 如 第 1圖至第2 Η 及 第 6 ffl所示, IGBT1 1 線 雖 為 具 有 感 測 端 子 S 者 1 但 是 本 發 明 之 半 導 體 霄 路 中 的 功 1 j 率 霣 晶 體 並 非 限 定 於 該 種 具 有 感 测 器 的 IGBT 1 例 如 , 亦 可 1 1 使 用 沒 有 感 測 端 子 的 IGBT 當 作 功 率 電 晶 通 • 而 將 功 率 電 晶 1 1 髖 之 過 當 流 保 護 霣 路 構 成 與 第 2 圈 相 同 Q 1 1 將 該 種 之 一 例 顳 示 在 第 9 圖 中 , 在 第 9 圖 中 1 為 了 方 1 I 便 起 見 1 雖 顧 示 了 有 闢 第 1 圖 所 示 之 第 一 反 相 器 路 部 1 | I N V U 的 變 形 例 * 但 是 第 9 圖 所 示 之 電 路 IH V U 1 的 構 成 亦 同 1 1 I m 適 用 於 第 1 圖 之 第 二 第 三 反 相 器 霣 路 部 IN V V [N V W 〇 1 1 即 使 在 該 變 形 例 中 > 當 然 亦 可 獲 得 在 實 施 形 態 1 中 所 1 1 本紙张U'\S ),\4iV_fS· i :j() ' 2厂公冷 21 3 9 6 8 4 fcr':"—部中""^^卩工;111'资"汴."卬¥ 417254 Λ7 B7 五、發明説明(22 ) 述的作用、效果。 (變形例2) 在霣腌形態1及其變形例1中,負載雖為基於第1圖 之馬達Μ的各線圈LU〜LW而定的電感L,但是負載亦可為第 10圃所示之霣阻25,當負載為電阻25時,IGBT1導通時流 至霄阻25的主電流只會軍純增加,當IGBT1截止時由於主 霣流不會流動,所以當IGBT1再次導通時,就不舍發生如 負載為電感時的主電流之累橫性上升,但是,即使在該情 況時,因受到雜訊信號或外部霣壓之變動等的影響,由於 IGBT1不僅在導通時,就算是從導通狀態轉移至截止狀態 時亦可能有過霣流流動的情況,所以即使在負載為電阻的 情況時,亦可依本發明之半専體電路之適用而獲得與實施 形態1相同的作用及效果,且可構成有益的功率霣晶體之 過霄浼保護電路。 另外,第10圃所例示之霣路為對應第2圈者,相同符 號顯示相同物。 (變形例3.) 作為功率霣晶«者並非被限定於IGBT,例如亦可使用 功率-M0SFET等的絕緣閛型開關元件作為功率電晶照。 (變形例4) 在第1蹁之例中,在各反栢器霣路部INVU〜INVW上雖 係將個別的輸人信虢由微霣腦21例_出,但是亦可將至各 反相器部的輸人信®[全部作為相同的_人信號(此情況,输 入信號VIN1和其他的输入信號VIN1A〜VIN3A成為相同的信 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 丁 本纸張尺度i4凡屮闯内家標苹((’NS ) Λ4%恪Ό厂公帑; 22 3 9 6 8 4 417354 A7 B7 β 部中次搮;ν-./οΝΧ·;/ί卟合;ςτ.11.卬欠 五、發明説明 ( 23 ) 4 1 1 號 ), 亦 可 只 將 至 複 數 個 反 相 器 部 的 輸 入 信 號 當 作 相 同 的 輸 [ I I 入 信 號 t 而 其 他 的 输 入 信 號 予 Μ 個 別 設 定 » 此 意 味 著 » m 1 ! I 厂 其 他 的 输 人 信 號 J 係 定 義 為 包 含 與 厂 输 入 信 號 J 成 為 相 I 讀 1 I 同 信 號 的 情 況 之 概 念 〇 先 閱 1» ! 讀 1 a_ 明 7 效 果 背 1¾ 1 I 之 1 1 依 據 甲 請 專 利 範 围 第 I 項 之 發 明 » 則 可 獲 得 如 下 之 作 'JX 意 」 事 用 及 效 果 0 項 再 1 填 J 當 専 通 信 號 位 準 之 输 入 信 號 被 m 入 時 • 從 該 输 入 後 只 本 X I 經 過 専 通 延 Μ 時 間 時 功 率 霣 晶 ϋ 會 變 成 等 通 動 作 狀 態 1 主 頁 w 1 ί 霣 流 畲 透 過 負 載 而 流 出 I 而 主 霉 流 舍 增 大 * 之 後 * 當 输 人 1 ! 信 號 之 位 準 從 導 通 信 號 位 準 變 動 至 截 止 信 號 位 準 時 1 在 從 I 1 該 變 動 時 只 經 過 截 止 延 埋 時 間 的 時 間 上 功 率 電 晶 體 會 變 成 訂 1 截 止 動 作 吠 態 t 而 主 電 流 變 成 不 流 動 1 之 後 t 當 輸 入 信 號 1 | 位 準 再 次 變 動 至 導 通 信 號 位 準 時 I 合 在 從 當 時 只 經 m 通 延 i 1 遲 時 間 的 時 間 上 使 更 大 電 流 值 的 主 電 流 會 開 始 流 動 » 而 該 1 1 種 狀 態 會 交 互 地 反 覆 進 行 0 ! 現 在 输 πΠ 入 信 號 之 位 準 從 専 通 信 號 位 準 變 動 至 截 止 信 號 1 1 位 準 r 且 在 從 當 時 只 經 過 截 止 延 遲 時 間 之 前 的 第 一 時 間 上 1 1 t 主 電 流 之 罨 流 值 會 到 達 臨 界 值 電 流 Μ 上 的 值 I 此 時 t 驅 1 ( 動 電 路 所 輸 出 的 控 制 霄 Μ » 至 § 刖 會 位 於 臨 界 值 霣 壓 Η 上 1 1 I 且 由 於 主 電 流 會 流 動 » 所 以 判 定 電 路 » 在 該 時 間 上 , 舍 1 1 I 檢 測 出 功 率 窜 晶 體 處 於 過 流 狀 Si * 之 後 1 在 只 經 過 截 止 1 1 1 延 理 時 間 的 第 二 時 間 中 控 制 霄 壓 會 變 成 臨 界 值 Μ 下 r 而 1 1 功 率 霣 晶 39 會 變 成 截 止 狀 態 Q i 1 本紙iR乂度·:4川,( (.’NS ) :\4悅恪(2!(> (297公碴) 23 3 9 6 8 4 417354 A7 B7 經"•部屮吹疗彳/:Jm-T"·费合竹.^ήγ 五、發明説明(24) ' 1 | 如 此 若 依 據 本 發 明 t 則 有 由 外 部 所 供 給 的 輸 入 信 號 之 1 I 位 準 在 從 専 通 信 號 位 準 變 化 至 截 止 信 號 位 準 之 後 9 會 將 只 1 1 ί ! 1 經 過 截 止 延 遲 時 間 之 刖 主 電 流 到 達 過 電 流 位 準 上 的 情 況 請 閱 背 面 • 在 其 到 達 的 時 點 (上述第- •時間)上 , 迅 速 又 確 實 地 檢 測 Γ .1 出 的 效 果 0 1 1 Έ Ί 另 __. 方 面 t 若 依 據 本 發 明 1 則 在 輪 入 位 於 等 通 信 號 位 >主 意 事 準 的 输 人 信 號 狀 態 中 « 當 其 所 增 大 的 主 電 流 到 達 過 罨 流 位 項 再 4 1 1 準 Μ 上 時 * 判 定 電 路 » 亦 可 在 其 到 逹 的 時 間 上 1 迅 速 又 確 Η 本 頁 I 實 地 檢 測 出 過 笛 流 狀 態 之 發 生 0 1 I 尤 其 是 若 依 據 有 關 Φ 讅 專 利 範 圃 第 2 項 之 發 明 1 則 由 1 1 於 判 定 電 路 係 通 過 第 一 及 第 二 比 較 處 理 而 執 行 該 種 判 定 1 1 1 所 Κ 可 使 用 比 較 霣 路 Μ 肜 成 判 定 電 路 並 以 簡 單 實 用 的 霣 IT 1 路 來 構 成 本 霣 路 〇 j 1 若 更 進 一 步 依 據 甲 講 専 利 範 匾 第 3 項 之 發 明 1 則 其 所 1 i 增 大 的 主 霣 流 之 位 準 在 到 達 過 電 流 位 準 時 1 不 僅 其 在 導 通 1 吠 態 中 所 發 生 的 惝 況 r 即 使 在 截 止 延 遲 時 間 經 過 前 所 發 生 τ I 的 情 況 1 在 各 到 達 時 間 中 « 亦 可 確 實 將 該 功 率 η 晶 體 之 過 1 1 霣 流 狀 態 之 發 生 當 作 錯 誤 而 输 出 外 部 » 而 在 外 部 側 , 可 1 1 基 於 該 錯 誤 檢 测 信 號 之 輸 出 時 間 而 執 行 各 種 的 處 理 > 例 如 1 ! 執 行 將 功 率 霣 晶 通 完 全 截 斷 成 截 止 狀 態 並 從 過 電 流 中 在 更 ! 1 早 的 時 期 内 保 護 功 率 電 晶 體 的 處 理 0 1 1 若 依 據 甲 請 専 利 範 園 第 4 項 之 發 明 1 則 由 於 控 制 電 路 1 1 1 接 受 錯 誤 檢 測 信 號 而 將 输 入 信 賊 之 位 準 固 定 在 截 止 信 號 位 1 1 I 準 上 1 所 Μ Κ 後 , 功 率 電 晶 體 會 持 讀 被 固 定 在 鉞 止 狀 態 1 1 1 木纸張反度適丨屮1¾¾窣 ((-'NS ) i^U) < 2V7公 0 : ^ _ 〇 , I 4 J y 〇 〇 4 4X7354 A7 B7五、發明説明(25 ) 如此在錯誤檢測信號之输出時間Μ後*由於可在更早的時 性 制 強 内 期 變 流 電 主 的 狀體 通晶 専電 的率 下功 晶是 電其 率尤 功 護 斷 流中截。依主其 截成態 之 艏若照和 大如 更之 止後 防生 可發 , 態 般狀 知流 習霣 如過 以 該 所在 , 而 賭, 晶態 電狀 率的 功動 低保 減實 更確 可 中 , 流 態電 事過 的的 體大 晶 從 電可 率且 功 -斷懕 截霣 性波 制突 強止 控 於 由 則 明 發 之 項 5 第 圍 範 利 專 請 申 逋 入準 輸位 將號 時信 同止 , 截 間在 時定 的固 準準 位位 流之 s ft 遇信 達入 到输 流的 電他 主 照 按準 係位 路之 霣號 制信 斷間 截時 被之 上態 間狀 時流 1 電 同過 在達 脅到 體在 晶 體 電 晶 率霣 功率 的功 他 . 其即 , 亦 後 , 之態 Μ 狀 所止 - 截 上成 早 更 在 後 他 其 將 可 亦 此 藉 出 輪 號 信 m 體 晶 電 率 功 亦更信 , 若 入 時 S 止 當 時功確 間事止 的的可 時的防 就 可 (請先閱誚背面之注意事項再4ΤΪΤ本頁) .14 間 , 態檢 中狀誤 態止錯 狀截該 的在於 小定處 較固而 比地動 為性流 流制流 電強電 主作主 的動的 動之大 流«更 , 晶 止 時電防 率實 的截 他側 其體 斷 晶 截電 上率 間功 時的 的他 他其 其在 之使 態即 吠且 通 . 導生 的發 後態 生 發 0 波 突 的 大 第 及 6 第 圍 範 利 專 請 甲 據 依 步 一 進 而 態 狀 之 準 位 號 信 通 導 於 處 號 則流 , 電 明過 發達 之到 流 電 主 項 7 在 晶 制霄 控率 體功 晶 護 電保 率中 功流 該電 之過 態從 狀内 通期 専時 於的 處早 將更 地在 制 可 強且 可 , ,0 時狀 準止 位截 體 用狀 使流 僅 電 不過 於出 由 測 則檢 ,.來 明準 發位 之之 項颸 8 ®_-第制 圃控 範用 利使 専亦 請 , 申準 據位 依之 若 流 霣 主 本紙张尺度適i ('NS ) Λ4叱烙 ' ::丨|卜) 25 3 9 6 8 4 ,1Τ 41?254 A7 B7五、發明説明(26 ) 態之發生,所以即使其在何種的情況發生,亦可無誤判定 地正確檢測出過電流狀態之發生,而旦,在其檢測時間時 由於將其结果輸出至外部,所以在外部側,亦可按照其輸 出時間而以更早的時間採取截斷功率電晶體的處理,可防 止大的突波m®發生且從過電流中保護功率電晶趙。 圖忒夕筋M Sft明 的 態 形 腌 實 之 路 電 通 等 半 之 明 發 本 關 有。 示圖 顧塊 圓方 1 成 第構 統 系 霣 過 之 通 晶 電 率 功 中 路 霣 之 圔 1 第 於。 當圖 相部 示局 顯的 圈路 2 電 第護 保 流 0 的 例 成 構 之 路 電 浪 檢 流 霣 過 之 Π 2 第 示 顯 11 3 第 圖 的 例 成 構 之 路 電 測 檢 流 電 過 之 圓 2 第 示 顯 圈 4 第 圖 的 例 成 撙 之 路 電 測 檢 懕 霣 極 閘 之 圈 2 第 示 顯 圖 5 第 遇 之 體 晶 電 率 功 中 路 霣 之 圖 11 第 於 當 相 示 顯 圖 6 第 圃 例 他 其 部 局 的 路 電0 保 流 第 至 圖 *1/ a /1- 7 第 率 功 之 11 態 形 施 實 明 發 本 用 使 為 圖 率 功 。 之 圖1 序態 時肜 的施 謅實 保明 流發 霄本 過用 之使 時為 路圖 霣h) 護8( 保第 流至 筲圖 過a) 之8( 9S第 晶 電 體第 晶 電 過 之 路態 霣形 護施 保霣 流 示 電顯 η 圖 序 時 的 護 保 流 電 過 之 時 圖 的 1 例 肜 變 之 -I I. — f I - i 丨1II - ........ 4>^^— \ J. : ; . Λ^τ i (請先閱讀背而之注意事項再填,??本頁> 第第第 圓 的 2 例 形 變 之 r4 態 形 施 實 示 顯 圓 ο 圖 的 路 當 39 保 流 B 過 之 « 晶 電 率 功 知 習 示 顯 圔 第
功 知 習 用 使 為 H 本紙银尺度通;丨! t内( CNS > Λ4«1恪(公筇! 2 6 3 9 6 8 4 A7 B7
五、發明説明(2 7 ) 率電晶體之過電滾保護電路時之過電流保護的時序圖。 第13(a)圖至第13U)圖為使用習知功率電晶體之過電 流保護電路時之問題點的時序圖。 [元件符號之說明]
1 > 1 A、 IP IGBT 3、3P 過電流檢測電路 2、2P 電潦檢測電路 4、 4P 過電流判定電路 閛極霣壓檢澜電路 5P、9、9A錯誤輪出端子 6P 輪出端子 7、7A、7P IGBTΜ 動電路 7a 反相器 7b 7 c、1 1 Ν Ρ Η電晶體 8、8 Ρ 閛極電阻 12 、 15Ρ輸入訊號線 13Ρ > 15、17、18、19 20、20Α保_電路 22 控制部 7d 10 NOR電路 Ρ Ν P電晶體 判定霣路 輪出訊號線 21 微電腦 23、23Α缡萊二搔體 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 24 計時器 25 電陆 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨0-Χ297公釐) 27 (修正頁) 39684
Claims (1)
- 417354 a.: cs 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 六、申請專利範圍 I 1 . 一 種 半 導 趙 電 路 % 包 含 有 1 I 功 率 電 晶 體 (1), 具備有與負載連接的第- -主電極 1 1 I 、第二主電極、 及控制電極(G ) t 當 被 腌 加 在 前 述 控 制 1 1 請 先1 閣.! 讀1 電 極 上 的 控 制 電 壓 為 臨 界 值 電 壓 K 上 時 會 在 前 述 第 —- 主 霣 極 和 第 二 主 極 之 間 流 過 主 霄 流 9 背 1 面 之- 輸 人 信 號 線 (12) * 用 以 接 收 傳 達 外 部 之 具 有 週 期 注 意-書 性 交 互 變 動 的 導 通 信 號 位 準 和 截 止 信 號 位 準 的 m 入 信 1 項1 再 填 1 號 轰威 π I 驅 動 電 路 (7), 具 備 有 與 前 述 输 入 信 號 媒 連 接 的 输 I | 入 端 和 與 刖 述 功 率 霄 晶 體 之 前 述 控 制 電 極 連 接 的 輸 出 1 ! 1 端 t 當 ^Λ. 刖 述 输 入 信 號 之 位 準 為 前 述 導 通 信 號 位 準 時 , I I 會 在 輸 入 刖 述 输 入 信 號 時 只 延 遅 導 通 延 遲 時 間 之 後 i 訂 1 從 刖 述 輸 出 端 输 出 前 述 臨 界 值 電 壓 Μ 上 的 前 述 控 制 電 1 I 壓 而 當 前 述 輸 入 信 之 刖 述 位 準 為 刖 述 截 止 倍 號 位 1 I 準 時 , 在 输 入 前 述 输 人 信 號 時 只 延 遲 截 止 延 遲 時 間 I 、線 之 後 * 從 前 述 輸 出 端 输 出 前 述 臨 界 值 電 壓 Μ 下 的 前 述 1 | 控 制 電 壓 >λ 及 1 判 定 電 路 (10), 將 前 述 功 率 電 晶 骽 之 刖 述 主 霣 流 1 和 »*·-刖 述 控 制 霣 1 作 為 其 輸 入 信 號 t 當 檢 測 出 前 述 控 制 1 1 H m 為 前 述 臨 界 值 m 以 上 t 且 前 述 主 流 位 於 預 定 1 I 的 臨 界 值 電 流 Κ 上 時 , 判 定 前 述 功 率 電 晶 趙 處 於 過 電 1 I 流 狀 態 0 1 1 | 2 .如 申 讀 專 利 範 園 第 1 項 之 半 導 體 霣 路 1 其 中 前 述 判 定 I I 1 電 路 , 係 執 行 前 述 控 制 電 壓 和 前 述 臨 界 值 鼋 懕 之 第 — 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4说格(21 Ox297公釐) 28 3 9 6 3 4 4 5 3 ABCD 經濟部t央標隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範園 - 1 | 比 較 及 Jh*. 刖 述 主 電 流 和 刖 述 臨 界 值 電 流 之 第 二 比 較 1 1 I 且 基 於 前 述 第 一 比 較 之 結 果 和 刖 述 第 二 比 較 之 结 果 用 1 1 以 判 定 Χ.Λ> 刖 述 過 霣 流 狀 態 之 發 生 〇 1 I 請 I 3 .如 申 請 專 利 範 園 第 2 項 之 半 導 體 電 路 t 其 中 参 更 具 備 先 閱 I 讀 ' A 1 有 输 出 信 號 堞 (19) * 與 月U 述 判 定 電 路 之 輸 出 端 連 接 1 背 ιέ 1 1 之 _| 且 將 提 供 前 述 判 定 罨 路 之 判 定 结 果 的 m 出 信 號 當 作 錯 注 意 1 t 事 1 誤 檢 測 信 號 (V01 )予Μ输出c 項 再 1 導 裝 4.如 甲 猜 專 利 範 圍 第 3 項 之 半 専 體 電 路 其 中 % 更 具 備 本 頁 I 有 控 制 電 路 (22) » 與 前 述 输 入 信 號 線 和 前 述 輸 出 信 號 '---- i 線 連 接 , 當 、氬· 月ϋ 述 錯 誤 檢 測 信 號 顳 示 別 述 功 率 電 晶 體 處 I ! 於 前 述 過 霄 流 狀 態 時 會 按 照 前 述 錯 誤 檢 測 信 號 之 输 1 1 入 時 間 將 »—»-刖 述 輪 入 信 號 之 位 準 固 定 在 前 述 截 止 信 號 訂 1 位 準 上 0 1 I 5 .如 申 請 專 利 範 園 第 4 項 之 半 導 髏 霉 路 其 中 t 更 具 備 i I 有 其 他 的 功 率 電 晶 9S (1 A) 1 用 W 與 前 述 功 率 電 晶 髏 共 1 1 同 驅 動 外 部 之 負 載 裝 置 (H); 以及 1 其 他 的 顆 動 η 路 (7 A) 9 其 m 入 端 連 接 在 前 述 控 制 1 1 電 路 上 糞 接 受 由 前 述 控 制 路 _ 出 1 且 使 前 述 導 通 信 1 1 號 位 準 和 前 述 截 止 信 號 位 準 交 互 變 動 之 其 他 的 輸 人 信 1 1 號 t 用 VX 驅 動 前 述 其 他 的 功 率 霣 晶 體 , 1 I 刖 述 控 制 電 路 (22) ψ 係 當 V J· 刖 述 錯 誤 檢 測 信 號 顯 示 1 1 1 前 述 功 率 電 晶 體 處 於 前 述 過 流 狀 態 時 t 會 按 照 刖 述 1 1 I 錯 誤 檢 測 信 號 之 输 入 時 間 1 將 前 述 输 人 信 號 之 位 準 固 1 1 定 在 前 述 截 止 信 號 位 上 0 1 1 本紙浪尺度適用中國囷家梯準i CNS ) A4见格(2〖0X 297公釐) 29 3 9 6 8 4 417354 B88 C8 D8 々、申請專利範園 6.如申請專利範圍第5項之半導«電路,其中前述驅動 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 前述測更 動前 述測更 與 入入形 當 前檢變 驅當 前檢變 0 輪輸情 , 且之壓 述,且之壓 保 一二之 接準 態電 前接準 態罨 中 第第態 連位狀制 中連位狀制 態:的的狀 端號流控 其端號流控 狀為壓流流 出 信電述 ,出 信電述 流 激電電 電 輸通過前 路輸通過前 霣特制主過 述導述的 電述専述的 過其控之述 前述前上。體前述前上。從 -之體前。 之前供KK 導 之前供 KM為路通晶於部 路於 提壓電 半路於 提颳電 ,電 晶霣 處外 電位果 電的之 電位果 霣的 路之電 率流至 定準结值下項定準結值下電99率功 霣出 判位定界 K1 判位定界以護晶功述主输 述述判臨壓第述述判臨壓保11述前述果 前前述述電謳 前前述述電® 率前至前結 與 之前前 值範與 之前前值 晶功示流測測 亦號之 於界利亦號之 於界電的類示 檢檢 > 信路 位臨專 } 信路 位臨率 接於顯 以其 (7入霣將述請(7入霄將述功埋基和.,將 路输定 ,前申路 输定 ,前種載 號號並 霣述判時成如電述判時成一負 信信 , tut I , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適Λ中國囷家梂準(CNS ) A4規·格(210X 297公釐) 30 3 9 6 8 4
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9269846A JPH11112313A (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 半導体回路及びパワートランジスタ保護回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW417354B true TW417354B (en) | 2001-01-01 |
Family
ID=17478014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW087105600A TW417354B (en) | 1997-10-02 | 1998-04-14 | Semi-conductor circuit and protecting circuit of power transistor |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6057728A (zh) |
JP (1) | JPH11112313A (zh) |
KR (1) | KR100300651B1 (zh) |
DE (1) | DE19825211C2 (zh) |
FR (1) | FR2769431B1 (zh) |
TW (1) | TW417354B (zh) |
Families Citing this family (68)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19918966A1 (de) * | 1999-04-27 | 2000-11-02 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Überstromabschaltung eines Bipolartransistors mit isoliert angeordneter Gateelektrode und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
JP3484123B2 (ja) * | 2000-01-12 | 2004-01-06 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関用点火装置 |
JP4146607B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2008-09-10 | 三菱電機株式会社 | パワーモジュール |
DE10042585C1 (de) * | 2000-08-30 | 2002-11-14 | Infineon Technologies Ag | Schaltungsanordnung zur Erfassung des Stromes in einem Lasttransistor |
JP4118496B2 (ja) * | 2000-09-11 | 2008-07-16 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置及び過電流保護回路 |
KR200229676Y1 (ko) * | 2000-11-14 | 2001-07-19 | 엘지산전 주식회사 | 아이지비티 인버터의 게이트 구동회로 |
DE10060553A1 (de) * | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Daimlerchrysler Rail Systems | Überstrom-Erfassungseinrichtung |
JP4219567B2 (ja) | 2001-04-03 | 2009-02-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
US7132868B2 (en) * | 2001-06-27 | 2006-11-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
US6809571B2 (en) * | 2001-10-01 | 2004-10-26 | International Rectifier Corporation | Power control circuit with active impedance to avoid interference and sensing problems |
CA2385434C (en) * | 2002-04-01 | 2012-11-27 | S&C Electric Company | Control arrangement for power electronic system |
JP3607902B2 (ja) * | 2002-07-22 | 2005-01-05 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
JP3883925B2 (ja) * | 2002-07-30 | 2007-02-21 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体素子の駆動回路 |
JP2004215458A (ja) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体スイッチング素子の駆動回路 |
JP4094984B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2008-06-04 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
JP2005006381A (ja) * | 2003-06-10 | 2005-01-06 | Hitachi Ltd | スイッチング素子の駆動回路 |
JP4323266B2 (ja) * | 2003-09-09 | 2009-09-02 | 三菱電機株式会社 | 半導体駆動回路 |
DE60332368D1 (de) * | 2003-11-28 | 2010-06-10 | St Microelectronics Srl | Steuerschaltung für ein elektronisches Treibergerät für induktive Lasten, insbesondere für ein Gerät dessem Eingangssignal in einem hohen Logikzustand einen nichtoptimalen Spannungswert besitzt |
JP2005236731A (ja) * | 2004-02-20 | 2005-09-02 | Nec Electronics Corp | 過電流保護回路及び半導体装置 |
JP4627165B2 (ja) * | 2004-09-02 | 2011-02-09 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体装置の制御用回路および制御用集積回路 |
US7050914B2 (en) * | 2004-10-22 | 2006-05-23 | Aimtron Technology Corp. | Current sensing circuit |
US7538519B2 (en) * | 2004-11-24 | 2009-05-26 | Dell Products L.P. | Information handling system with battery protected from non-permanent failures |
US20060152865A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Nair Balakrishnan V | Circuit for protecting a transistor from an open secondary ignition coil |
JP4619812B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2011-01-26 | 株式会社東芝 | ゲート駆動回路 |
US7839201B2 (en) * | 2005-04-01 | 2010-11-23 | Raytheon Company | Integrated smart power switch |
DE102005046993B3 (de) * | 2005-09-30 | 2007-02-22 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen eines Leistungssignals aus einem Laststrom |
JP5010842B2 (ja) * | 2006-03-22 | 2012-08-29 | 東京エレクトロン株式会社 | 試験対象物の保護回路、試験対象物の保護方法、試験装置、及び試験方法 |
JP2007259533A (ja) * | 2006-03-22 | 2007-10-04 | Hitachi Ltd | 半導体素子の保護回路 |
JP5054928B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2012-10-24 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 電力供給制御装置 |
US7463079B2 (en) * | 2006-05-05 | 2008-12-09 | Honeywell International Inc. | Short circuit protection by gate voltage sensing |
JP4338721B2 (ja) * | 2006-08-22 | 2009-10-07 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置及びその異常検出方法 |
JP4349398B2 (ja) | 2006-09-05 | 2009-10-21 | トヨタ自動車株式会社 | スイッチング素子駆動装置及びスイッチング素子駆動方法 |
JP5003105B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2012-08-15 | 富士電機株式会社 | 電流制限回路 |
US8264211B2 (en) * | 2007-06-28 | 2012-09-11 | Texas Instruments Incorporated | Programmable power limiting for power transistor system |
JP4438833B2 (ja) * | 2007-07-04 | 2010-03-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置の異常検出装置および異常検出方法 |
JP2009060358A (ja) * | 2007-08-31 | 2009-03-19 | Denso Corp | 過電流保護回路及び電力変換システム |
US7570098B2 (en) * | 2007-09-27 | 2009-08-04 | Niko Semiconductor Co., Ltd. | Active voltage-clamping gate driving circuit |
JP5253012B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2013-07-31 | ローム株式会社 | パワー半導体の駆動回路装置およびそれに用いる信号伝達回路装置 |
DE102008032556B3 (de) * | 2008-07-10 | 2009-09-10 | Infineon Technologies Austria Ag | Leistungsschalter mit einer Überstromschutzvorrichtung |
US7936189B2 (en) * | 2008-12-04 | 2011-05-03 | Stmicroelectronics S.R.L. | Driver circuit and method for reducing electromagnetic interference |
JP5315155B2 (ja) * | 2009-07-23 | 2013-10-16 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 半導体素子制御装置、車載用電機システム |
KR101261944B1 (ko) * | 2010-09-17 | 2013-05-09 | 기아자동차주식회사 | 인버터 제어장치 |
JP5430608B2 (ja) * | 2011-04-27 | 2014-03-05 | カルソニックカンセイ株式会社 | 半導体スイッチング素子駆動回路 |
US8749939B2 (en) * | 2011-05-13 | 2014-06-10 | Mks Instruments, Inc. | Method and system for shoot-through protection |
EP2717472B1 (en) * | 2012-10-08 | 2015-04-08 | Dialog Semiconductor GmbH | Current measurement via gate of external transistor |
KR101477351B1 (ko) * | 2012-10-26 | 2014-12-29 | 삼성전기주식회사 | 반도체 스위치 소자의 보호 회로 및 게이트 구동 회로 |
KR101444543B1 (ko) | 2012-11-26 | 2014-09-24 | 삼성전기주식회사 | 구동 회로, 구동 모듈 및 모터 구동 장치 |
US9745947B2 (en) * | 2013-08-08 | 2017-08-29 | Fairchild Semiconductor Corporation | Ignition control circuit with short circuit protection |
JP5831528B2 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-12-09 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
JP6190280B2 (ja) * | 2014-01-22 | 2017-08-30 | 株式会社日立製作所 | 半導体駆動装置ならびにこれを用いた電力変換装置 |
WO2015114788A1 (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社日立製作所 | 半導体素子の保護回路 |
DE112014005231B4 (de) | 2014-05-30 | 2022-04-07 | Fuji Electric Co., Ltd. | Ladegerät |
JP6086101B2 (ja) * | 2014-07-16 | 2017-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
WO2016203937A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | 三菱電機株式会社 | 電力用半導体素子の駆動制御回路 |
JP6472763B2 (ja) * | 2016-02-03 | 2019-02-20 | 株式会社東芝 | ゲート制御回路および電源回路 |
WO2017141545A1 (ja) * | 2016-02-17 | 2017-08-24 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の過電流保護装置 |
US10254327B2 (en) * | 2016-02-29 | 2019-04-09 | Infineon Technologies Ag | Method and device for short circuit detection in power semiconductor switches |
JP2017212870A (ja) | 2016-05-20 | 2017-11-30 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動制御装置 |
JP6939059B2 (ja) * | 2017-04-27 | 2021-09-22 | 富士電機株式会社 | 半導体素子の駆動装置 |
CN108319353B (zh) * | 2018-04-23 | 2024-05-31 | 深圳市心流科技有限公司 | 电源使能电路 |
JP6956052B2 (ja) * | 2018-09-06 | 2021-10-27 | 株式会社東芝 | ゲート制御回路、電源回路及びインバータ回路 |
US10975827B2 (en) | 2018-09-26 | 2021-04-13 | Semiconductor Components Industries, Llc | Ignition control system with circulating-current control |
JP7059891B2 (ja) * | 2018-10-19 | 2022-04-26 | 三菱電機株式会社 | インバータ駆動装置 |
JP7052757B2 (ja) * | 2019-03-01 | 2022-04-12 | 株式会社デンソー | スイッチの駆動装置 |
CN110022141B (zh) * | 2019-03-26 | 2023-12-12 | 瓴芯电子科技(无锡)有限公司 | 功率器件的驱动装置与获取功率器件实时状态的方法 |
CN110474626B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-08-06 | 中智电气南京有限公司 | 一种基于数控车床伺服驱动器的igbt保护电路 |
WO2021199738A1 (ja) * | 2020-03-30 | 2021-10-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 判定装置及びそれを備えるスイッチシステム |
US11451227B2 (en) * | 2020-04-30 | 2022-09-20 | Eaton Intelligent Power Limited | Control circuitry for power semiconductor switches using control signal feedback |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4890009A (en) * | 1987-04-30 | 1989-12-26 | Hitachi, Ltd. | Monolithic integrated circuit device |
EP0561386A1 (en) * | 1992-03-18 | 1993-09-22 | Fuji Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
JP3325303B2 (ja) * | 1992-09-21 | 2002-09-17 | 東芝アイティー・コントロールシステム株式会社 | 保護機能を備えたスイッチ装置 |
JP2999887B2 (ja) * | 1992-10-09 | 2000-01-17 | 三菱電機株式会社 | Igbtの過電流保護回路及び半導体集積回路装置 |
JP2908948B2 (ja) * | 1992-12-10 | 1999-06-23 | 三菱電機株式会社 | パワーデバイスの制御回路及び半導体集積回路装置 |
JP3240489B2 (ja) * | 1993-01-21 | 2001-12-17 | 株式会社日立製作所 | Igbtの過電流保護装置及びigbtの保護装置 |
US5910746A (en) * | 1993-03-26 | 1999-06-08 | Sundstrand Corporation | Gate drive for a power switching device |
JPH07183781A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-07-21 | Fuji Electric Co Ltd | 半導体装置とその駆動装置 |
US5448441A (en) * | 1994-04-05 | 1995-09-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fault protection circuit for power switching device |
JP2881755B2 (ja) * | 1994-04-27 | 1999-04-12 | シャープ株式会社 | パワー素子駆動回路 |
EP0713163B1 (en) * | 1994-11-17 | 1999-10-06 | Co.Ri.M.Me. Consorzio Per La Ricerca Sulla Microelettronica Nel Mezzogiorno | Protection circuit and method for power transistors, voltage regulator using the same |
JP3216972B2 (ja) * | 1995-08-04 | 2001-10-09 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関の点火装置 |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP9269846A patent/JPH11112313A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-07 US US09/055,912 patent/US6057728A/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-04-14 TW TW087105600A patent/TW417354B/zh active
- 1998-05-12 FR FR9805954A patent/FR2769431B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-02 KR KR1019980020412A patent/KR100300651B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-06-05 DE DE19825211A patent/DE19825211C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2769431A1 (fr) | 1999-04-09 |
KR19990036512A (ko) | 1999-05-25 |
US6057728A (en) | 2000-05-02 |
FR2769431B1 (fr) | 2001-07-27 |
DE19825211C2 (de) | 2001-09-13 |
JPH11112313A (ja) | 1999-04-23 |
DE19825211A1 (de) | 1999-04-15 |
KR100300651B1 (ko) | 2001-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TW417354B (en) | Semi-conductor circuit and protecting circuit of power transistor | |
CN104904108B (zh) | 信号传递电路 | |
CN103460588B (zh) | 电力转换装置的控制装置 | |
JP2013093679A (ja) | 低電圧検出回路 | |
TW201104991A (en) | Input-output device protection | |
WO2003055072A1 (en) | Half-bridge driver and power conversion system with such driver | |
US9729139B2 (en) | Cooperative control method for power semiconductor elements connected in parallel, current balance control device, and power module | |
CN102201782A (zh) | 电动机驱动装置 | |
JP2017505898A5 (zh) | ||
JPH09172366A (ja) | レベルシフト回路及びこれを用いたインバータ装置 | |
JP5574898B2 (ja) | パワーモジュール | |
US7274225B2 (en) | Method for driving a semiconductor switching element in a half-bridge and circuit arrangement having a half-bridge | |
US20150109078A1 (en) | Direct current sensing circuit and circuit interrupter including the same | |
JP2007185089A (ja) | 電気スイッチング装置 | |
CH524906A (de) | Schaltstrecke für Starkstrom aus wenigstens einer supraleitfähigen, durch ihr Eigenmagnetfeld vom supraleitenden in den elektrisch normalleitenden Zustand schaltbaren Spule | |
TW200531413A (en) | Enable and disable of diode emulation in a dc/dc converter | |
CN203149429U (zh) | 可调恒流源电路 | |
O’Sullivan | IGBT overcurrent and short-circuit protection in industrial motor drives | |
JP2011167063A (ja) | コンバータ回路を動作するための方法およびその方法を実行するための装置 | |
CN104025709B (zh) | 转换设备 | |
CN109861513B (zh) | 电源设备的控制装置及方法 | |
JP2005348429A (ja) | 半導体装置 | |
JP7342573B2 (ja) | 電力変換装置 | |
JP2018182899A (ja) | ゲート駆動回路および電力変換装置 | |
JP7052297B2 (ja) | Pwm信号出力装置及びpwm信号出力方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |