JP2015119594A - 半導体装置の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、半導体装置の駆動制御装置に係り、メインダイオードが通電しているか否かの判定精度を向上させることにある。
【解決手段】半導体装置の駆動制御装置は、ゲート端子に入力されるゲート信号によりスイッチング駆動されるトランジスタと、トランジスタに対して逆並列に接続されるメインダイオードと、カソード端子がメインダイオードのカソード端子に接続されたセンスダイオードと、反転入力端子がセンスダイオードのアノード端子に接続され、非反転入力端子がメインダイオードのアノード端子に接続され、かつ、出力端子がセンス抵抗を介してセンスダイオードのアノード端子に接続されたオペアンプと、オペアンプの出力端子に生ずる出力電圧を第１の閾値電圧と比較することで、メインダイオードが通電しているか否かを示す信号を出力する第１の比較器と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランジスタとダイオードとが逆並列に接続される半導体装置の駆動制御装置に関する。

トランジスタとダイオードとが逆並列に接続される半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の半導体装置は、メインダイオードに流れる電流を検出するためのセンスダイオード及びセンス抵抗を有している。このセンスダイオードは、メインダイオードのカソード端子と共通化されたカソード端子と、センス抵抗の一端に接続されたアノード端子と、を有している。センス抵抗の他端は、メインダイオードのアノード端子に接続されている。上記した半導体装置の駆動制御装置は、トランジスタのゲート信号がハイレベルあるときに、センス抵抗の両端に発生する電位差を検出し、その電位差に基づいてメインダイオードに電流が流れているか否かすなわちメインダイオードが通電中であるか否かを判定する。そして、メインダイオードが通電中であると判定すると、トランジスタをオフさせる。

特開２０１２−０１９５５０号公報

しかしながら、上記した特許文献１記載の駆動制御装置では、メインダイオードのアノード端子とセンスダイオードのアノード端子との間にセンス抵抗が介在するので、メインダイオードのオン電圧とセンスダイオードのオン電圧とが異なる。このため、上記した特許文献１記載の如き判定手法では、メインダイオードに流れる電流の大きさとセンスダイオードに流れる電流の大きさとが比例せず、センス抵抗の両端の電位差がメインダイオードに流れる電流の大きさを適切に表さないものとなるので、メインダイオードが通電しているか否かの判定精度が低下してしまう。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、メインダイオードが通電しているか否かの判定精度を向上させることが可能な半導体装置の駆動制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、ゲート端子に入力されるゲート信号によりスイッチング駆動されるトランジスタと、前記トランジスタに対して逆並列に接続されるメインダイオードと、カソード端子が前記メインダイオードのカソード端子に接続されたセンスダイオードと、反転入力端子が前記センスダイオードのアノード端子に接続され、非反転入力端子が前記メインダイオードのアノード端子に接続され、かつ、出力端子がセンス抵抗を介して前記センスダイオードのアノード端子に接続されたオペアンプと、前記オペアンプの前記出力端子に生ずる出力電圧を第１の閾値電圧と比較することで、前記メインダイオードが通電しているか否かを示す信号を出力する第１の比較器と、を備える半導体装置の駆動制御装置により達成される。

本発明によれば、メインダイオードが通電しているか否かの判定精度を向上させることができる。

本発明の一実施例である半導体装置の駆動制御装置の構成図である。 本実施例の駆動制御装置における動作タイムチャートである。 本発明の変形例である半導体装置の駆動制御装置の構成図である。

以下、図面を用いて、本発明に係る半導体装置の駆動制御装置の保護装置の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施例である半導体装置１０の駆動制御装置２０の構成図を示す。本実施例の半導体装置１０は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載された、電気負荷である駆動源としての三相モータとバッテリなどの直流電源との間で電圧変換を行うインバータモジュールなどの電力変換装置である。

半導体装置１０は、パワースイッチング素子１２を備えている。パワースイッチング素子１２は、例えば、上記の三相モータに対応した上下アームを構成する素子である。パワースイッチング素子１２は、例えばパワートランジスタである逆導通型ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やダイオード内蔵ＩＧＢＴである。パワースイッチング素子１２は、ＩＧＢＴ１４とダイオード１６とを有する。これらのＩＧＢＴ１４とダイオード１６とは、同一の半導体基板に形成されている。尚、パワースイッチング素子１２は、ＩＧＢＴ１４に代えて、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などのスイッチング素子を有するものであってもよい。

ＩＧＢＴ１４は、上記の如き電圧変換を行うべくオンとオフとにスイッチング駆動されるスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１４のコレクタ端子は、負荷又は電源などに接続されている。また、ＩＧＢＴ１４のエミッタ端子は、接地されている。ＩＧＢＴ１４がオンされると、そのＩＧＢＴ１４のコレクタ端子−エミッタ端子間に電流が流れ、負荷などに所定方向の電流が流れる。

また、ダイオード１６は、パワースイッチング素子１２に流れる負荷電流を転流させる逆並列ダイオードである。ダイオード１６は、ＩＧＢＴ１４のコレクタ端子−エミッタ端子間に並列に接続されたメイン用のダイオード（以下、メインダイオードと称す）１６ａを有している。メインダイオード１６ａは、そのアノード端子がＩＧＢＴ１４のエミッタ端子に接続されかつそのカソード端子がＩＧＢＴ１４のコレクタ端子に接続された構成を有している。メインダイオード１６ａは、ＩＧＢＴ１４での電流の流れとは逆向きの電流の流れ、すなわち、ＩＧＢＴ１４のエミッタ端子側からコレクタ端子側への電流（順方向電流）の流れを許容する。

ＩＧＢＴ１４とダイオード１６のメインダイオード１６ａとは、互いに逆並列に接続されている。以下、パワースイッチング素子１２に流れる電流をＩｓｗとする。また、ＩＧＢＴ１４のコレクタ端子側からエミッタ端子側への電流Ｉｓｗの方向を正側とし、ＩＧＢＴ１４のエミッタ端子側からコレクタ端子側への電流Ｉｓｗの方向を負側とする。

ダイオード１６は、また、メインダイオード１６ａに流れる順方向電流を検出するために設けられる電流検出用のダイオード（以下、センスダイオードと称す）１６ｂを有している。メインダイオード１６ａとセンスダイオード１６ｂとは、同一の半導体基板において同一の構造に形成されている。メインダイオード１６ａのカソード端子とセンスダイオード１６ｂのカソード端子とは、ＩＧＢＴ１４のコレクタ端子に接続されている。

駆動制御装置２０は、パワースイッチング素子１２（具体的には、ＩＧＢＴ１４）のオン及びオフを制御する電子制御ユニットである。駆動制御装置２０は、マイクロコンピュータ（図示せず）を主体に構成されていると共に、ＡＮＤ回路２２と、ゲート駆動回路２４と、センス抵抗２６と、オペアンプ２８と、コンパレータ３０と、を備えている。

駆動制御装置２０のマイクロコンピュータは、予め定められた条件に従って駆動指令信号ｓを出力する処理を行い、具体的には、ＩＧＢＴ１４をオンすべきタイミングでハイレベルの駆動指令信号ｓを生成して出力し、また、ＩＧＢＴ１４をオフすべきタイミングでローレベルの駆動指令信号ｓを生成して出力する。

ＡＮＤ回路２２の入力端子には、上記のマイクロコンピュータが接続されていると共に、コンパレータ３０の出力端子が接続されている。ＡＮＤ回路２２には、マイクロコンピュータからの駆動指令信号ｓが入力されると共に、コンパレータ３０の出力信号ｃｏｕｔ１が入力される。ＡＮＤ回路２２は、入力されるすべての信号がハイレベルであるときにハイレベルの信号を出力するロジック回路である。

ＡＮＤ回路２２の出力端子には、ゲート駆動回路２４の入力端子が接続されている。ゲート駆動回路２４には、ＡＮＤ回路２２の出力信号が入力される。ゲート駆動回路２４は、入力されるＡＮＤ回路２２の出力信号に従って、パワースイッチング素子１２のＩＧＢＴ１４のゲート端子に印加すべきゲート電圧を生成してゲート信号ｇｉｎとして出力する回路である。ゲート駆動回路２４の出力端子には、ＩＧＢＴ１４のゲート端子が接続されている。ＩＧＢＴ１４は、ゲート駆動回路２４から供給されるゲート信号ｇｉｎに従ってオン及びオフされる。

上記したセンスダイオード１６ｂのアノード端子は、センス抵抗２６の一端に接続されていると共に、オペアンプ２８の反転入力端子に接続されている。また、上記したメインダイオード１６ａのアノード端子は、オペアンプ２８の非反転入力端子に接続されている。センス抵抗２６の他端は、オペアンプ２８の出力端子（Ａ点）に接続されている。

すなわち、オペアンプ２８は、反転入力端子がセンスダイオード１６ｂのアノード端子及びセンス抵抗２６の一端に接続され、非反転入力端子がメインダイオード１６ａのアノード端子（すなわち、ＩＧＢＴ１４のエミッタ端子）に接続され、かつ、出力端子がセンス抵抗２６の他端（すなわち、そのセンス抵抗２６を介してセンスダイオード１６ｂのアノード端子）に接続された構成を有している。オペアンプ２８は、反転入力端子及び非反転入力端子の２つの入力端子それぞれに入力される電圧を互いに一致させるように動作する。

センス抵抗２６の他端すなわちオペアンプ２８の出力端子は、コンパレータ３０の反転入力端子に接続されている。コンパレータ３０の反転入力端子には、オペアンプ２８の出力端子に生ずる出力電圧（Ａ点電圧）ＶＡが入力される。また、コンパレータ３０の非反転入力端子には、基準電圧Ｖ１が入力される。

尚、上記の基準電圧Ｖ１は、メインダイオード１６ａにアノード端子側からカソード端子側への順方向電流が流れるか否かを判定するための閾値電圧である。具体的には、基準電圧Ｖ１は、センス抵抗２６にオペアンプ２８の出力端子側からセンスダイオード１６ｂのアノード端子側へ向けて所定の電流が流れた際にそのセンス抵抗２６の両端に生じる電位差であって、略ゼロ或いはゼロに極めて近似した正値に設定されている。

コンパレータ３０は、Ａ点電圧ＶＡを基準電圧Ｖ１と比較するように動作し、その比較結果に応じた信号を出力する比較器である。コンパレータ３０は、Ａ点電圧ＶＡが基準電圧Ｖ１を上回る場合（すなわち、ＶＡ＞Ｖ１が成立する場合）に、メインダイオード１６ａが通電していることを示すローレベルの信号ｃｏｕｔ１を出力する。また、Ａ点電圧ＶＡが基準電圧Ｖ１以下である場合（すなわち、ＶＡ≦Ｖ１が成立する場合）に、メインダイオード１６ａが通電していないことを示すハイレベルの信号ｃｏｕｔ１を出力する。

駆動制御装置２０は、半導体装置１０であるインバータモジュールを構成する上アームのＩＧＢＴ１４と下アームのＩＧＢＴ１４とを交互にオン及びオフさせつつ三相の上下アームの位相を１２０°ずつずらすことにより、直流電源側の直流電圧と三相モータ側の交流電圧との間で電力変換を行う。

次に、図２を参照して、本実施例の半導体装置１０の駆動制御装置２０の動作について説明する。図２は、本実施例の駆動制御装置２０において電流Ｉｓｗ、Ａ点電圧ＶＡ、駆動指令信号ｓ、コンパレータ出力信号ｃｏｕｔ１、及びゲート信号ｇｉｎの時間変化を表した一例の動作タイムチャートを示す。

ところで、逆導通型ＩＧＢＴ或いはダイオード内蔵ＩＧＢＴであるパワースイッチング素子１２では、ダイオード１６（具体的には、メインダイオード１６ａ）の動作時（通電時）にＩＧＢＴ１４のゲートに入力されるゲート電圧ｇｉｎによってダイオード１６の順方向電圧が変化するゲート干渉が発生して、ダイオード１６での損失が増大する。従って、ダイオード１６での損失の増大を回避するうえでは、ＩＧＢＴ１４のオン中にメインダイオード１６ａが通電しているときはそのＩＧＢＴ１４をオフさせることが有効である。

本実施例において、マイクロコンピュータは、ＩＧＢＴ１４のオン及びオフを指令する駆動指令信号ｓを生成してＡＮＤ回路２２に向けて出力する。ＡＮＤ回路２２は、入力されるマイクロコンピュータからの駆動指令信号ｓがハイレベルであり、かつ、入力されるコンパレータ３０からの信号ｃｏｕｔ１がハイレベルであるとき、ハイレベルの信号をゲート駆動回路２４に向けて出力する。ゲート駆動回路２４は、入力されるＡＮＤ回路２２からの出力信号がハイレベルであるとき、ハイレベルのゲート信号ｇｉｎを生成してＩＧＢＴ１４のゲート端子に向けて出力する。ＩＧＢＴ１４は、ゲート端子にハイレベルのゲート信号ｇｉｎが入力された場合にオンされる。

一方、ＡＮＤ回路２２は、入力されるマイクロコンピュータからの駆動指令信号ｓがローレベルであるとき、又は、入力されるコンパレータ３０からの信号ｃｏｕｔ１がローレベルであるとき、ローレベルの信号をゲート駆動回路２４に向けて出力する。ゲート駆動回路２４は、入力されるＡＮＤ回路２２からの出力信号がローレベルであるとき、ローレベルのゲート信号ｇｉｎを生成してＩＧＢＴ１４のゲート端子に向けて出力する。ＩＧＢＴ１４は、ゲート端子にローレベルのゲート信号ｇｉｎが入力された場合にオフされる。

ＩＧＢＴ１４が正常にオンすると、ＩＧＢＴ１４にコレクタ端子側からエミッタ端子側への電流が流れる一方、ダイオード１６のメインダイオード１６ａに順方向電流は流れない。メインダイオード１６ａに順方向電流が流れないときは、センス抵抗２６にオペアンプ２８の出力端子側からセンスダイオード１６ｂのアノード端子側への電流は流れないので、オペアンプ２８の出力側のＡ点電圧ＶＡがＩＧＢＴ１４のエミッタ端子の電圧を基準にして低くなり、基準電圧Ｖ１を上回らない。この場合は、コンパレータ３０がハイレベルの信号ｃｏｕｔ１を出力することで、ＡＮＤ回路２２がハイレベルの信号をゲート駆動回路２４に向けて出力し続け、ＩＧＢＴ１４のオンが継続する。

一方、ダイオード１６のメインダイオード１６ａに順方向電流が流れているとき（図２に示す通電期間Ｔ）は、そのメインダイオード１６ａの電流に応じた電流が、センス抵抗２６にオペアンプ２８の出力端子側からセンスダイオード１６ｂのアノード端子側へ流れて、センスダイオード１６ｂに流れるので、オペアンプ２８の出力側のＡ点電圧ＶＡがＩＧＢＴ１４のエミッタ端子の電圧を基準にして高くなり、基準電圧Ｖ１を上回る。この場合は、コンパレータ３０がローレベルの信号ｃｏｕｔ１を出力することで、ＡＮＤ回路２２がローレベルの信号をゲート駆動回路２４に向けて出力して、ＩＧＢＴ１４がオフされる。

このように、本実施例の駆動制御装置２０によれば、ＩＧＢＴ１４と同一の半導体基板に形成されるダイオード１６のメインダイオード１６ａが順方向に通電されている際にそのＩＧＢＴ１４がオン駆動されることはない。また、ＩＧＢＴ１４のオン駆動時にメインダイオード１６ａが通電されるタイミングでそのＩＧＢＴ１４がオフ駆動される。従って、ダイオード１６の通電中にＩＧＢＴ１４とダイオード１６とのゲート干渉が発生することは回避される。このため、本実施例によれば、ダイオード１６の通電中にメインダイオード１６ａの順方向電圧が増大するのは回避されるので、メインダイオード１６ａでの損失の増大を防止することができる。

また、本実施例においては、コンパレータ３０にてメインダイオード１６ａが順方向に通電されているか否かを判定するうえで、オペアンプ２８の出力端子に生ずるＡ点電圧ＶＡに基づいてセンス抵抗２６の両端に生じる電圧がモニタされる。センス抵抗２６は、一端がセンスダイオード１６ｂのアノード端子に接続され、他端がオペアンプ２８の出力端子に接続された抵抗である。また、オペアンプ２８は、反転入力端子がセンスダイオード１６ｂのアノード端子に接続され、非反転入力端子がメインダイオード１６ａのアノード端子に接続され、かつ、出力端子がセンス抵抗２６の他端に接続された構成を有している。オペアンプ２８は、メインダイオード１６ａのアノード端子の電圧とセンスダイオード１６ｂのアノード端子の電圧とを同電位に保つように動作する。

このように、本実施例においては、オペアンプ２８の作用によりメインダイオード１６ａのアノード端子の電圧とセンスダイオード１６ｂのアノード端子の電圧とを同電位に保ちつつ、センス抵抗２６の両端に生じる電圧をモニタすることでメインダイオード１６ａの通電有無を判定する。

かかる構成においては、メインダイオード１６ａのオン電圧及びセンスダイオード１６ｂのオン電圧によらず、センス抵抗２６の両端に生じる電圧を検出することができるので、その電圧検出感度を高めることができる。また、センスダイオード１６ｂに接続されるセンス抵抗２６が設けられていても、オペアンプ２８の作用により、センスダイオード１６ｂに流れる電流をメインダイオード１６ａに流れる電流に精度よく比例させることができ、両電流の比を正確に保持させることができる。

従って、本実施例の駆動制御装置２０によれば、センスダイオード１６ｂに接続されるセンス抵抗２６の両端に生じる電圧すなわちそのセンス抵抗２６に流れる電流に基づくメインダイオード１６ａが通電中であるか否かの判定を精度よく行うことができ、その通電判定精度を向上させることができる。

尚、上記の実施例においては、ＩＧＢＴ１４が特許請求の範囲に記載した「トランジスタ」として、メインダイオード１６ａが特許請求の範囲に記載した「メインダイオード」として、センスダイオード１６ｂが特許請求の範囲に記載した「センスダイオード」として、コンパレータ３０が特許請求の範囲に記載した「第１の比較器」として、コンパレータ３０の反転入力端子が特許請求の範囲に記載した「第１の入力端子」として、コンパレータ３０の非反転入力端子が特許請求の範囲に記載した「第２の入力端子」として、基準電圧Ｖ１が特許請求の範囲に記載した「第１の閾値電圧」として、ゲート駆動回路２４が特許請求の範囲に記載した「第１の駆動回路」として、それぞれ機能する。

ところで、上記の実施例において、センス抵抗２６を用いてメインダイオード１６ａの通電有無を判定する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、更に、同じセンス抵抗２６を用いてＩＧＢＴ１４の過電流有無を判定することとしてもよい。

すなわち、図３に示す如く、本変形例において、ＩＧＢＴ１４は、コレクタ端子−エミッタ端子間にメインダイオード１６ａが並列に接続されるメインのＩＧＢＴ（以下、メインＩＧＢＴと称す）１４ａと、そのメインＩＧＢＴ１４ａとは別に、そのメインＩＧＢＴ１４ａに流れる過電流を検出するために設けられる過電流検知用のＩＧＢＴ（以下、センスＩＧＢＴと称す）１４ｂと、を有している。メインＩＧＢＴ１４ａとセンスＩＧＢＴ１４ｂとは、同一の半導体基板において同一の構造に形成されている。メインＩＧＢＴ１４ａのエミッタ端子は、接地されている。また、センスＩＧＢＴ１４ｂのエミッタ端子は、センスダイオード１６ｂのアノード端子に接続されている。

また、駆動制御装置２０は、コンパレータ３０とは別のコンパレータ５０と、ＡＮＤ回路２２とは別のＡＮＤ回路５２と、を備えている。コンパレータ５０の非反転入力端子には、センス抵抗２６の他端すなわちオペアンプ２８の出力端子（Ａ点）が接続されており、オペアンプ２８の出力電圧（Ａ点電圧）ＶＡが入力される。また、コンパレータ５０の反転入力端子には、コンパレータ３０の非反転入力端子に入力される第１基準電圧Ｖ１とは異なる第２基準電圧Ｖ２が入力される。

尚、上記の第２基準電圧Ｖ２は、メインＩＧＢＴ１４ａにコレクタ端子側からエミッタ側へ向けて過電流が流れるか否かを判定するための閾値電圧である。具体的には、第２基準電圧Ｖ２は、上記の過電流が流れた際にセンス抵抗２６の両端に生じる電位差であって、ゼロよりも低い負値に設定されている。

コンパレータ５０は、Ａ点電圧ＶＡを第２基準電圧Ｖ２と比較するように動作し、その比較結果に応じた信号を出力する比較器である。コンパレータ５０は、Ａ点電圧ＶＡが第２基準電圧Ｖ２以上である場合（すなわち、ＶＡ≧Ｖ２が成立する場合）に、メインＩＧＢＴ１４ａに過電流が流れていないことを示すハイレベルの信号ｃｏｕｔ２を出力し、また、Ａ点電圧ＶＡが第２基準電圧Ｖ２を下回る場合（すなわち、ＶＡ＜Ｖ２が成立する場合）に、メインＩＧＢＴ１４ａに過電流が流れていることを示すローレベルの信号ｃｏｕｔ２を出力する。

コンパレータ３０の出力端子及びコンパレータ５０の出力端子には、ＡＮＤ回路５２の入力端子が接続されている。ＡＮＤ回路５２には、コンパレータ３０の出力信号ｃｏｕｔ１及びコンパレータ５０の出力信号ｃｏｕｔ２が入力される。ＡＮＤ回路５２は、入力されるすべての信号がハイレベルであるときにハイレベルの信号を出力するロジック回路である。ＡＮＤ５２の出力端子には、ＡＮＤ回路２２の入力端子が接続されている。ＡＮＤ回路２２には、マイクロコンピュータからの駆動指令信号ｓが入力されると共に、ＡＮＤ回路２２の出力信号が入力される。ＡＮＤ回路２２は、入力されるすべての信号がハイレベルであるときにハイレベルの信号を出力するロジック回路である。

上記した変形例の構成において、ＩＧＢＴ１４のメインＩＧＢＴ１４ａに過電流が流れると、そのメインＩＧＢＴ１４ａの過電流に応じた電流が、センス抵抗２６にセンスＩＧＢＴ１４ｂのエミッタ端子側からオペアンプ２８の出力端子側へ流れるので、オペアンプ２８の出力側のＡ点電圧ＶＡがＩＧＢＴ１４（具体的には、センスＩＧＢＴ１４ｂ）のエミッタ端子の電圧を基準にして低くなり、第２基準電圧Ｖ２を下回る。この場合は、コンパレータ５０がローレベルの信号ｃｏｕｔ２を出力するので、ＡＮＤ回路５２がローレベルの信号ｃｏｕｔ２を出力し、ＡＮＤ回路２２がローレベルの信号をゲート駆動回路２４に向けて出力することとなり、ＩＧＢＴ１４がオフされる。

従って、本変形例の駆動制御装置２０によれば、ＩＧＢＴ１４のメインＩＧＢＴ１４ａに過電流が流れた場合に、コンパレータ５０にてその過電流をセンス抵抗２６の両端に生じる電圧（具体的には、オペアンプ２８の出力端子に生ずるＡ点電圧ＶＡ）に基づいて検知して、そのメインＩＧＢＴ１４ａをオフ駆動させることができる。この点、本変形例によれば、同じセンス抵抗２６を用いてダイオード１６の通電有無を判定すると共にかつＩＧＢＴ１４の過電流有無を判定することができる。

尚、上記の変形例においては、メインＩＧＢＴ１４ａが特許請求の範囲に記載した「トランジスタ」として、センスＩＧＢＴ１４ｂが特許請求の範囲に記載した「センストランジスタ」として、コンパレータ５０が特許請求の範囲に記載した「第２の比較器」として、コンパレータ５０の非反転入力端子が特許請求の範囲に記載した「第３の入力端子」として、コンパレータ５０の反転入力端子が特許請求の範囲に記載した「第４の入力端子」として、第２基準電圧Ｖ２が特許請求の範囲に記載した「第２の閾値電圧」として、ゲート駆動回路２４が特許請求の範囲に記載した「第２の駆動回路」として、それぞれ機能する。

１０ 半導体装置
１２ パワースイッチング素子
１４ ＩＧＢＴ
１４ａ メインＩＧＢＴ
１４ｂ センスＩＧＢＴ
１６ ダイオード
１６ａ メインダイオード
１６ｂ センスダイオード
２０ 駆動制御装置
２２，５２ ＡＮＤ回路
２４ ゲート駆動回路
２６ センス抵抗
２８ オペアンプ
３０，５０ コンパレータ

Claims (6)

1. ゲート端子に入力されるゲート信号によりスイッチング駆動されるトランジスタと、
   前記トランジスタに対して逆並列に接続されるメインダイオードと、
   カソード端子が前記メインダイオードのカソード端子に接続されたセンスダイオードと、
   反転入力端子が前記センスダイオードのアノード端子に接続され、非反転入力端子が前記メインダイオードのアノード端子に接続され、かつ、出力端子がセンス抵抗を介して前記センスダイオードのアノード端子に接続されたオペアンプと、
   前記オペアンプの前記出力端子に生ずる出力電圧を第１の閾値電圧と比較することで、前記メインダイオードが通電しているか否かを示す信号を出力する第１の比較器と、
   を備えることを特徴とする半導体装置の駆動制御装置。
2. 前記第１の比較器は、前記出力電圧が入力される第１の入力端子と、第１の閾値電圧が入力される第２の入力端子と、前記第１の入力端子に入力される前記出力電圧が前記第２の入力端子に入力される前記第１の閾値電圧を上回る場合に前記メインダイオードが通電していることを示す信号が出力される出力端子と、を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の駆動制御装置。
3. 前記第１の比較器から出力される前記メインダイオードが通電していることを示す信号が入力された場合に、ローレベルの前記ゲート信号を生成して出力する第１の駆動回路を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の半導体装置の駆動制御装置。
4. エミッタ端子が前記センスダイオードのアノード端子に接続された、前記トランジスタに流れる電流を検出するためのセンストランジスタと、
   前記オペアンプの前記出力端子に生ずる出力電圧を第２の閾値電圧と比較することで、前記トランジスタに過電流が流れているか否かを示す信号を出力する第２の比較器と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の半導体装置の駆動制御装置。
5. 前記第２の比較器は、前記出力電圧が入力される第３の入力端子と、第２の閾値電圧が入力される第４の入力端子と、前記第３の入力端子に入力される前記出力電圧が前記第４の入力端子に入力される前記第２の閾値電圧を下回る場合に前記トランジスタに過電流が流れていることを示す信号が出力される出力端子と、を有することを特徴とする請求項４記載の半導体装置の駆動制御装置。
6. 前記第２の比較器から出力される前記トランジスタに過電流が流れていることを示す信号が入力された場合に、ローレベルの前記ゲート信号を生成して出力する第２の駆動回路を備えることを特徴とする請求項４又は５記載の半導体装置の駆動制御装置。

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