JPH11299218A - 過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置 - Google Patents
過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置Info
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- JPH11299218A JPH11299218A JP10803298A JP10803298A JPH11299218A JP H11299218 A JPH11299218 A JP H11299218A JP 10803298 A JP10803298 A JP 10803298A JP 10803298 A JP10803298 A JP 10803298A JP H11299218 A JPH11299218 A JP H11299218A
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- H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
- H03K17/0822—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主電流の変動に無関係に過電流検出精度を向
上させた過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置を得
る。 【解決手段】 エミッタセンス電流端子Ｔsを有するＩ
ＧＢＴ３が出力するエミッタセンス電流Ｉsをセンス電
圧Ｖoに変換するセンス抵抗器４と、前記センス電圧Ｖo
と基準電圧Ｖrefとを比較してＩＧＢＴ３の過電流検出
信号Ｖcomとして信号“Ｌ”を出力する比較器６Ａとを
備えると共に、エミッタ主端子Ｔmとエミッタセンス電
流端子Ｔsとを仮想的に短絡する演算増幅器７を備える
ことにより、エミッタセンス電流端子Ｔsとエミッタ主
端子Ｔmの電圧が主電流Ｉcの大小に関係なく略等しくな
り、主電流Ｉcとセンス電流Ｉsとの比を常に、略一定に
保持でき、過電流を正確に検出する。
上させた過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置を得
る。 【解決手段】 エミッタセンス電流端子Ｔsを有するＩ
ＧＢＴ３が出力するエミッタセンス電流Ｉsをセンス電
圧Ｖoに変換するセンス抵抗器４と、前記センス電圧Ｖo
と基準電圧Ｖrefとを比較してＩＧＢＴ３の過電流検出
信号Ｖcomとして信号“Ｌ”を出力する比較器６Ａとを
備えると共に、エミッタ主端子Ｔmとエミッタセンス電
流端子Ｔsとを仮想的に短絡する演算増幅器７を備える
ことにより、エミッタセンス電流端子Ｔsとエミッタ主
端子Ｔmの電圧が主電流Ｉcの大小に関係なく略等しくな
り、主電流Ｉcとセンス電流Ｉsとの比を常に、略一定に
保持でき、過電流を正確に検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、過負荷や短絡時
等における過電流検出機能を備えた過電流検出機能付絶
縁ゲート型半導体装置に関するものである。
等における過電流検出機能を備えた過電流検出機能付絶
縁ゲート型半導体装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の過電流検出機能付絶縁ゲー
ト型半導体装置としてのＩＧＢＴおよびその過電流検出
回路の構成を示すブロック図である。図において、１は
主ＩＧＢＴ、２は補助ＩＧＢＴであり、主ＩＧＢＴ１、
補助ＩＧＢＴ２によりセンス電流端子付のＩＧＢＴ３を
構成する。４は補助ＩＧＢＴ２のエミッタセンス電流端
子Ｔsに接続されたセンス抵抗器、５は基準電圧源、６
は基準電圧源５が出力する比較電圧Ｖrefと、補助ＩＧ
ＢＴ２にて検出された電圧Ｖsとを比較する比較器、Ｔo
は比較器６の出力端子、即ち、過電流検出信号Ｖcomの
出力端子である。
ト型半導体装置としてのＩＧＢＴおよびその過電流検出
回路の構成を示すブロック図である。図において、１は
主ＩＧＢＴ、２は補助ＩＧＢＴであり、主ＩＧＢＴ１、
補助ＩＧＢＴ２によりセンス電流端子付のＩＧＢＴ３を
構成する。４は補助ＩＧＢＴ２のエミッタセンス電流端
子Ｔsに接続されたセンス抵抗器、５は基準電圧源、６
は基準電圧源５が出力する比較電圧Ｖrefと、補助ＩＧ
ＢＴ２にて検出された電圧Ｖsとを比較する比較器、Ｔo
は比較器６の出力端子、即ち、過電流検出信号Ｖcomの
出力端子である。
【０００３】補助ＩＧＢＴ２のエミッタセンス電流端子
Ｔsはセンス抵抗器４の一方の端子に接続されていると
共に比較器６の＋側入力端子に接続されており、比較器
６の−側入力端子には基準電圧源５の＋側が接続されて
いる。そして、主ＩＧＢＴ１のエミッタ主端子Ｔmはセ
ンス抵抗器４の他方の端子および基準電圧源５の−側端
子に接続されると共に接地されている。なお、ＩＧＢＴ
３、センス抵抗器４、基準電圧源５、比較器６により過
電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置を構成する。
Ｔsはセンス抵抗器４の一方の端子に接続されていると
共に比較器６の＋側入力端子に接続されており、比較器
６の−側入力端子には基準電圧源５の＋側が接続されて
いる。そして、主ＩＧＢＴ１のエミッタ主端子Ｔmはセ
ンス抵抗器４の他方の端子および基準電圧源５の−側端
子に接続されると共に接地されている。なお、ＩＧＢＴ
３、センス抵抗器４、基準電圧源５、比較器６により過
電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置を構成する。
【０００４】次に、動作について説明する。主ＩＧＢＴ
１、補助ＩＧＢＴ２が共にオンしている状態とする。端
子ＴｃからＩＧＢＴ３に流入する電流の大部分は主電流
Ｉcとして主ＩＧＢＴ１へ流れ、一部がセンス電流Ｉsと
して補助ＩＧＢＴ２へ流れる。さらに、センス電流Ｉs
はエミッタセンス電流端子Ｔsに接続されたセンス抵抗
器４を流れ、その電位差としてのエミッタセンス電流端
子Ｔsの電圧Ｖsが、比較器６により基準電圧源５の基準
電圧Ｖrefと比較され、基準電圧Ｖrefを超えたら比較器
６の出力が“Ｌ”から“Ｈ”となり、比較器６の出力端
子Ｔoから過電流検出信号Ｖcomとして信号“Ｈ”が出力
される。
１、補助ＩＧＢＴ２が共にオンしている状態とする。端
子ＴｃからＩＧＢＴ３に流入する電流の大部分は主電流
Ｉcとして主ＩＧＢＴ１へ流れ、一部がセンス電流Ｉsと
して補助ＩＧＢＴ２へ流れる。さらに、センス電流Ｉs
はエミッタセンス電流端子Ｔsに接続されたセンス抵抗
器４を流れ、その電位差としてのエミッタセンス電流端
子Ｔsの電圧Ｖsが、比較器６により基準電圧源５の基準
電圧Ｖrefと比較され、基準電圧Ｖrefを超えたら比較器
６の出力が“Ｌ”から“Ｈ”となり、比較器６の出力端
子Ｔoから過電流検出信号Ｖcomとして信号“Ｈ”が出力
される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の過電流検出機能
付絶縁ゲート型半導体装置は以上のように構成されてい
るので、センス電流Ｉsが流れることによるセンス抵抗
器４の端子間に生じる電位差に相当する分、補助ＩＧＢ
Ｔ２におけるエミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsが、
主ＩＧＢＴ１におけるエミッタ主端子Ｔmの電圧Ｖm、即
ち、接地電圧よりも高くなり、かつ、電圧Ｖsと電圧Ｖm
との差電圧がセンス電流Ｉsの大小により変動する。こ
の結果、ＩＧＢＴ３のゲート電圧Ｖgとエミッタ主端子
Ｔmの電圧Ｖmとの差電圧“Ｖg−Ｖm”とゲート電圧Ｖg
とセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsとの差電圧“Ｖg−Ｖs”
とが異なると共に、その比が変動するため、補助ＩＧＢ
Ｔ２を流れるセンス電流Ｉsと主電流Ｉcとの比が主電流
Ｉcの大小により変動し、主電流Ｉcの過電流検出精度に
悪影響するなどの問題点があった。
付絶縁ゲート型半導体装置は以上のように構成されてい
るので、センス電流Ｉsが流れることによるセンス抵抗
器４の端子間に生じる電位差に相当する分、補助ＩＧＢ
Ｔ２におけるエミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsが、
主ＩＧＢＴ１におけるエミッタ主端子Ｔmの電圧Ｖm、即
ち、接地電圧よりも高くなり、かつ、電圧Ｖsと電圧Ｖm
との差電圧がセンス電流Ｉsの大小により変動する。こ
の結果、ＩＧＢＴ３のゲート電圧Ｖgとエミッタ主端子
Ｔmの電圧Ｖmとの差電圧“Ｖg−Ｖm”とゲート電圧Ｖg
とセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsとの差電圧“Ｖg−Ｖs”
とが異なると共に、その比が変動するため、補助ＩＧＢ
Ｔ２を流れるセンス電流Ｉsと主電流Ｉcとの比が主電流
Ｉcの大小により変動し、主電流Ｉcの過電流検出精度に
悪影響するなどの問題点があった。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、主電流の変動に無関係に
過電流検出精度を向上させた過電流検出機能付絶縁ゲー
ト型半導体装置を得ることを目的とする。
るためになされたものであり、主電流の変動に無関係に
過電流検出精度を向上させた過電流検出機能付絶縁ゲー
ト型半導体装置を得ることを目的とする。
【０００７】また、この発明は、主電流の変動に無関係
に過電流検出精度を向上させると共に、ノイズ耐量を向
上させ、かつ、安価な過電流検出機能付絶縁ゲート型半
導体装置を得ることを目的とする。
に過電流検出精度を向上させると共に、ノイズ耐量を向
上させ、かつ、安価な過電流検出機能付絶縁ゲート型半
導体装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係わる過電
流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置は、エミッタセン
ス電流端子を有する絶縁ゲート型半導体素子と、該絶縁
ゲート型半導体素子が出力するエミッタセンス電流をセ
ンス電圧に変換する変換手段と、前記センス電圧と基準
電圧とを比較してその大小の反転時に前記絶縁ゲート型
半導体素子の過電流検出信号を出力する過電流検出信号
出力手段と、エミッタ主端子と前記エミッタセンス電流
端子をイマジナリ・ショートするイマジナリ・ショート
手段とを備えたものである。
流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置は、エミッタセン
ス電流端子を有する絶縁ゲート型半導体素子と、該絶縁
ゲート型半導体素子が出力するエミッタセンス電流をセ
ンス電圧に変換する変換手段と、前記センス電圧と基準
電圧とを比較してその大小の反転時に前記絶縁ゲート型
半導体素子の過電流検出信号を出力する過電流検出信号
出力手段と、エミッタ主端子と前記エミッタセンス電流
端子をイマジナリ・ショートするイマジナリ・ショート
手段とを備えたものである。
【０００９】第２の発明に係わる過電流検出機能付絶縁
ゲート型半導体装置は、第１の発明に係わる過電流検出
機能付絶縁ゲート型半導体装置において、エミッタセン
ス電流をセンス電圧に変換する変換手段を一方の端子を
エミッタセンス電流端子に接続したセンス抵抗器にて構
成し、過電流検出信号出力手段を比較器および基準電圧
源にて構成し、前記センス抵抗器の他方の端子を前記比
較器の＋側入力端子に接続し、前記基準電圧源を前記比
較器の−側入力端子に接続したものであり、イマジナリ
・ショート手段を演算増幅器にて構成し、前記エミッタ
主端子を前記演算増幅器の＋側入力端子に接続し、前記
センス抵抗器における前記エミッタセンス電流端子と接
続した一方の端子を前記演算増幅器の一側入力端子に接
続し、前記比較器に接続した前記センス抵抗器の他方の
端子を演算増幅器の出力端子に接続したものものであ
る。
ゲート型半導体装置は、第１の発明に係わる過電流検出
機能付絶縁ゲート型半導体装置において、エミッタセン
ス電流をセンス電圧に変換する変換手段を一方の端子を
エミッタセンス電流端子に接続したセンス抵抗器にて構
成し、過電流検出信号出力手段を比較器および基準電圧
源にて構成し、前記センス抵抗器の他方の端子を前記比
較器の＋側入力端子に接続し、前記基準電圧源を前記比
較器の−側入力端子に接続したものであり、イマジナリ
・ショート手段を演算増幅器にて構成し、前記エミッタ
主端子を前記演算増幅器の＋側入力端子に接続し、前記
センス抵抗器における前記エミッタセンス電流端子と接
続した一方の端子を前記演算増幅器の一側入力端子に接
続し、前記比較器に接続した前記センス抵抗器の他方の
端子を演算増幅器の出力端子に接続したものものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図１に基づき説明する。図１は過電流検出機能
付絶縁ゲート型半導体装置としてのＩＧＢＴおよびその
過電流検出回路の構成を示すブロック図、図２は図１に
示した過電流検出回路の動作特性を示す図である。図
中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれと
同一若しくは同等なものを示す。
形態１を図１に基づき説明する。図１は過電流検出機能
付絶縁ゲート型半導体装置としてのＩＧＢＴおよびその
過電流検出回路の構成を示すブロック図、図２は図１に
示した過電流検出回路の動作特性を示す図である。図
中、従来例と同じ符号で示されたものは従来例のそれと
同一若しくは同等なものを示す。
【００１１】図１において、７はエミッタ主端子Ｔmと
エミッタセンス電流端子Ｔsとをイマジナリ・ショート
するイマジナリ・ショート手段としての演算増幅器であ
る。演算増幅器７の＋側入力端子はエミッタ主端子に、
演算増幅器７の−側入力端子はエミッタセンス電流端子
Ｔsとセンス抵抗器４の一方の端子との接続点に接続さ
れ、センス抵抗器４の他方の端子は演算増幅器７の出力
端子に接続されている。即ち、演算増幅器７の−側入力
端子と出力端子間にセンス抵抗器４が接続されている。
エミッタセンス電流端子Ｔsとをイマジナリ・ショート
するイマジナリ・ショート手段としての演算増幅器であ
る。演算増幅器７の＋側入力端子はエミッタ主端子に、
演算増幅器７の−側入力端子はエミッタセンス電流端子
Ｔsとセンス抵抗器４の一方の端子との接続点に接続さ
れ、センス抵抗器４の他方の端子は演算増幅器７の出力
端子に接続されている。即ち、演算増幅器７の−側入力
端子と出力端子間にセンス抵抗器４が接続されている。
【００１２】そして、比較器６Ａの＋側入力端子に演算
増幅器７の出力端子とセンス抵抗器４の他方の端子との
接続点が、比較器６Ａの−側入力端子に基準電圧源５の
−側端子が接続されている。また、主ＩＧＢＴ１のエミ
ッタ主端子Ｔmは演算増幅器７の＋側入力端子および基
準電圧源５の＋側端子に接続されると共に接地されてい
る。なお、ＩＧＢＴ３、センス抵抗器４、基準電圧源５
Ａ、比較器６Ａおよび演算増幅器７により実施の形態１
としての過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置を構
成しており、比較器６Ａの出力端子Ｔoより過電流検出
信号Ｖcomが得られる。
増幅器７の出力端子とセンス抵抗器４の他方の端子との
接続点が、比較器６Ａの−側入力端子に基準電圧源５の
−側端子が接続されている。また、主ＩＧＢＴ１のエミ
ッタ主端子Ｔmは演算増幅器７の＋側入力端子および基
準電圧源５の＋側端子に接続されると共に接地されてい
る。なお、ＩＧＢＴ３、センス抵抗器４、基準電圧源５
Ａ、比較器６Ａおよび演算増幅器７により実施の形態１
としての過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置を構
成しており、比較器６Ａの出力端子Ｔoより過電流検出
信号Ｖcomが得られる。
【００１３】次に、図１、図２に基づき、動作について
説明する。ＩＧＢＴ１、補助ＩＧＢＴ２が共にオンして
いる状態とする。ＩＧＢＴ３に流入する電流の大部分は
主電流Ｉcとして主ＩＧＢＴ１へ流れ、一部がセンス電
流Ｉsとして補助ＩＧＢＴ２へ流れる。さらに、センス
電流Ｉsはエミッタセンス電流端子Ｔsに接続されたセン
ス抵抗器４を流れて、センス抵抗器４の両端に電位差を
生ずる。
説明する。ＩＧＢＴ１、補助ＩＧＢＴ２が共にオンして
いる状態とする。ＩＧＢＴ３に流入する電流の大部分は
主電流Ｉcとして主ＩＧＢＴ１へ流れ、一部がセンス電
流Ｉsとして補助ＩＧＢＴ２へ流れる。さらに、センス
電流Ｉsはエミッタセンス電流端子Ｔsに接続されたセン
ス抵抗器４を流れて、センス抵抗器４の両端に電位差を
生ずる。
【００１４】センス抵抗器４は演算増幅器７の−側入力
端子と出力端子に接続されており、演算増幅器７には負
帰還がかかり、イマジナリ・ショートの状態にあるた
め、演算増幅器７の−側入力端子と＋側入力端子とはイ
マジナリ・ショートした状態となり、この入力端子間の
電圧の差が略ゼロとなるが、一方、エミッタセンス電流
端子Ｔsも演算増幅器７の−側入力端子と接続されてい
るので、エミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsと、演算
増幅器７の＋側入力端子に接続された主ＩＧＢＴ１にお
けるエミッタ主端子Ｔmの電圧Ｖm、即ち、接地電圧とが
略等しくなる。
端子と出力端子に接続されており、演算増幅器７には負
帰還がかかり、イマジナリ・ショートの状態にあるた
め、演算増幅器７の−側入力端子と＋側入力端子とはイ
マジナリ・ショートした状態となり、この入力端子間の
電圧の差が略ゼロとなるが、一方、エミッタセンス電流
端子Ｔsも演算増幅器７の−側入力端子と接続されてい
るので、エミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsと、演算
増幅器７の＋側入力端子に接続された主ＩＧＢＴ１にお
けるエミッタ主端子Ｔmの電圧Ｖm、即ち、接地電圧とが
略等しくなる。
【００１５】センス抵抗器４の一方の端子と接続された
エミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsが略接地電圧、即
ち、電圧略ゼロとなることは、センス抵抗器４の他方の
端子と接続された比較器６Ａの＋側入力端子の電圧Ｖo
はセンス抵抗器４の両端に生じた電位差分だけ負電圧と
なり、この負電圧は主電流Ｉcに略比例し、その大小に
応じて増減する。
エミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsが略接地電圧、即
ち、電圧略ゼロとなることは、センス抵抗器４の他方の
端子と接続された比較器６Ａの＋側入力端子の電圧Ｖo
はセンス抵抗器４の両端に生じた電位差分だけ負電圧と
なり、この負電圧は主電流Ｉcに略比例し、その大小に
応じて増減する。
【００１６】比較器６Ａは＋側入力端子に入力されたセ
ンス抵抗器４の電位差相当の負電圧Ｖoと、−側入力端
子に入力されている負の基準電圧Ｖrefとを比較し、＋
側入力端子の負電圧Ｖoが−側入力端子の負の基準電圧
Ｖrefよりも低くなると、比較器６Ａの出力が“Ｈ”か
ら“Ｌ”に反転変化し、出力端子Ｔoから過電流検出信
号Ｖcomとして信号“Ｌ”を出力する。
ンス抵抗器４の電位差相当の負電圧Ｖoと、−側入力端
子に入力されている負の基準電圧Ｖrefとを比較し、＋
側入力端子の負電圧Ｖoが−側入力端子の負の基準電圧
Ｖrefよりも低くなると、比較器６Ａの出力が“Ｈ”か
ら“Ｌ”に反転変化し、出力端子Ｔoから過電流検出信
号Ｖcomとして信号“Ｌ”を出力する。
【００１７】図２は、正常時と過電流が流れる異常時に
おける上記過電流検出回路主要部の電圧、電流と過電流
検出信号Ｖcomの関係を示す図であり、図２（Ａ）は主
電流Ｉｃを、図２（Ｂ）はエミッタセンス電流Ｉｓを、
図２（Ｃ）は比較器６Ａの＋側入力端子電圧Ｖoを、図
２（Ｄ）は比較器６Ａの出力信号、即ち、過電流検出信
号Ｖcomを示す。
おける上記過電流検出回路主要部の電圧、電流と過電流
検出信号Ｖcomの関係を示す図であり、図２（Ａ）は主
電流Ｉｃを、図２（Ｂ）はエミッタセンス電流Ｉｓを、
図２（Ｃ）は比較器６Ａの＋側入力端子電圧Ｖoを、図
２（Ｄ）は比較器６Ａの出力信号、即ち、過電流検出信
号Ｖcomを示す。
【００１８】上記のごとく、主ＩＧＢＴ１におけるエミ
ッタ主端子Ｔmと補助ＩＧＢＴ２におけるエミッタセン
ス電流端子Ｔsとをイマジナリ・ショートしたので、エ
ミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsは、主電流Ｉcの大
小に関係なく、常に、主ＩＧＢＴ１におけるエミッタ主
端子Ｔmの電圧Ｖm、即ち、接地電圧と略等しくなる。
ッタ主端子Ｔmと補助ＩＧＢＴ２におけるエミッタセン
ス電流端子Ｔsとをイマジナリ・ショートしたので、エ
ミッタセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsは、主電流Ｉcの大
小に関係なく、常に、主ＩＧＢＴ１におけるエミッタ主
端子Ｔmの電圧Ｖm、即ち、接地電圧と略等しくなる。
【００１９】この結果、ＩＧＢＴ３のゲート電圧Ｖgと
エミッタ主端子Ｔmの電圧Ｖmとの差電圧“Ｖg−Ｖm”と
ゲート電圧Ｖgとセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsとの差電
圧“Ｖg−Ｖｓ”とが略等しく、その比が変動しないの
で、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すごとく、主電流Ｉc
とエミッタセンス電流Ｉｓとの比が主電流Ｉcの大小に
より変動せず一定となり、図２（Ｃ）に示すごとく、エ
ミッタセンス電流Ｉｓの値に応じた、即ち、主電流Ｉc
の値に応じた負の電圧Ｖoが比較器６Ａの＋側入力端子
に入力される。
エミッタ主端子Ｔmの電圧Ｖmとの差電圧“Ｖg−Ｖm”と
ゲート電圧Ｖgとセンス電流端子Ｔsの電圧Ｖsとの差電
圧“Ｖg−Ｖｓ”とが略等しく、その比が変動しないの
で、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すごとく、主電流Ｉc
とエミッタセンス電流Ｉｓとの比が主電流Ｉcの大小に
より変動せず一定となり、図２（Ｃ）に示すごとく、エ
ミッタセンス電流Ｉｓの値に応じた、即ち、主電流Ｉc
の値に応じた負の電圧Ｖoが比較器６Ａの＋側入力端子
に入力される。
【００２０】そして、主電流Ｉcが正常な電流値以下で
ある場合には、比較器６Ａの＋側入力端子に入力される
負の電圧Ｖoが−側入力端子に入力される負の基準電圧
Ｖrefよりも高い、即ち、その絶対値が基準電圧Ｖrefの
絶対値よりも小さいので、比較器６Ａは正常状態を示す
検出信号“Ｈ”の出力を続けるが、主電流Ｉcが過電流
となり、図２（Ｃ）に示すごとく、比較器６Ａの＋側入
力端子に入力される負の電圧Ｖoが−側入力端子に入力
されるの負の基準電圧Ｖrefよりも低くなると、即ち、
その絶対値が基準電圧Ｖrefの絶対値よりも大きくなる
と、比較器６Ａの出力信号は“Ｈ”から“Ｌ”に反転
し、出力端子Ｔoから過電流検出信号Ｖcomとして信号
“Ｌ”を出力する。
ある場合には、比較器６Ａの＋側入力端子に入力される
負の電圧Ｖoが−側入力端子に入力される負の基準電圧
Ｖrefよりも高い、即ち、その絶対値が基準電圧Ｖrefの
絶対値よりも小さいので、比較器６Ａは正常状態を示す
検出信号“Ｈ”の出力を続けるが、主電流Ｉcが過電流
となり、図２（Ｃ）に示すごとく、比較器６Ａの＋側入
力端子に入力される負の電圧Ｖoが−側入力端子に入力
されるの負の基準電圧Ｖrefよりも低くなると、即ち、
その絶対値が基準電圧Ｖrefの絶対値よりも大きくなる
と、比較器６Ａの出力信号は“Ｈ”から“Ｌ”に反転
し、出力端子Ｔoから過電流検出信号Ｖcomとして信号
“Ｌ”を出力する。
【００２１】上記のごとく、実施の形態１に示した過電
流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置の回路構成は、図
３に示した従来の回路構成と比較して、演算増幅器７が
増えただけであり、比較器の入力が高インピーダンス
で、演算増幅器７の出力が低インピーダンスとなってい
るため、ノイズ耐量が向上し、かつ、主電流Ｉcの過電
流を正確に検出できるものが安価に得られる。即ち、エ
ミッタ主端子Ｔmとエミッタセンス電流端子Ｔsとを仮想
接地することにより、センス精度を向上し、エミッタセ
ンスの出力インピーダンスを低減させ、ノイズ耐量を向
上させることができる。
流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置の回路構成は、図
３に示した従来の回路構成と比較して、演算増幅器７が
増えただけであり、比較器の入力が高インピーダンス
で、演算増幅器７の出力が低インピーダンスとなってい
るため、ノイズ耐量が向上し、かつ、主電流Ｉcの過電
流を正確に検出できるものが安価に得られる。即ち、エ
ミッタ主端子Ｔmとエミッタセンス電流端子Ｔsとを仮想
接地することにより、センス精度を向上し、エミッタセ
ンスの出力インピーダンスを低減させ、ノイズ耐量を向
上させることができる。
【００２２】
【発明の効果】第１の発明によれば、エミッタ主端子と
エミッタセンス電流端子とをイマジナリ・ショートする
イマジナリ・ショート手段を備えたので、エミッタセン
ス電流端子から出力するエミッタセンス電流の大小に関
係なくエミッタセンス電流端子の電圧とエミッタ主端子
電圧とを略等しく保持でき、絶縁ゲート型半導体素子の
過電流を正確に検出できるものが得られる効果がある。
エミッタセンス電流端子とをイマジナリ・ショートする
イマジナリ・ショート手段を備えたので、エミッタセン
ス電流端子から出力するエミッタセンス電流の大小に関
係なくエミッタセンス電流端子の電圧とエミッタ主端子
電圧とを略等しく保持でき、絶縁ゲート型半導体素子の
過電流を正確に検出できるものが得られる効果がある。
【００２３】また、第２の発明によれば、演算増幅器を
用い、エミッタ主端子を演算増幅器の＋側入力端子に、
センス抵抗器におけるエミッタセンス電流端子と接続さ
れた一方の端子を演算増幅器の一側入力端子に、センス
抵抗器の他方の端子を演算増幅器の出力端子に接続する
ことにより、エミッタセンス電流端子とエミッタ主端子
とをイマジナリ・ショートしたので、主電流の大小に関
係なくエミッタセンス電流端子の電圧とエミッタ主端子
電圧とが略等しくなり、主電流とセンス電流との比を略
一定に保持でき、絶縁ゲート型半導体素子の過電流を正
確に検出できるものが安価に得られる効果がある。
用い、エミッタ主端子を演算増幅器の＋側入力端子に、
センス抵抗器におけるエミッタセンス電流端子と接続さ
れた一方の端子を演算増幅器の一側入力端子に、センス
抵抗器の他方の端子を演算増幅器の出力端子に接続する
ことにより、エミッタセンス電流端子とエミッタ主端子
とをイマジナリ・ショートしたので、主電流の大小に関
係なくエミッタセンス電流端子の電圧とエミッタ主端子
電圧とが略等しくなり、主電流とセンス電流との比を略
一定に保持でき、絶縁ゲート型半導体素子の過電流を正
確に検出できるものが安価に得られる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１の過電流検出機能付
絶縁ゲート型半導体装置としてのＩＧＢＴおよびその過
電流検出回路の構成を示すブロック図である。
絶縁ゲート型半導体装置としてのＩＧＢＴおよびその過
電流検出回路の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示した過電流検出回路の動作特性を示
す図である。
す図である。
【図３】 従来の過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体
装置としてのＩＧＢＴおよびその過電流検出回路の構成
を示すブロック図である。
装置としてのＩＧＢＴおよびその過電流検出回路の構成
を示すブロック図である。
１ 主ＩＧＢＴ、２ 補助ＩＧＢＴ、３ センス電流端
子付のＩＧＢＴ、４ センス抵抗器、５Ａ 基準電圧
源、６Ａ 比較器、７ 演算増幅器。
子付のＩＧＢＴ、４ センス抵抗器、５Ａ 基準電圧
源、６Ａ 比較器、７ 演算増幅器。
Claims (2)
- 【請求項１】 エミッタセンス電流端子を有する絶縁ゲ
ート型半導体素子と、該絶縁ゲート型半導体素子が出力
するエミッタセンス電流をセンス電圧に変換する変換手
段と、前記センス電圧と基準電圧とを比較してその大小
の反転時に前記絶縁ゲート型半導体素子の過電流検出信
号を出力する過電流検出信号出力手段と、エミッタ主端
子と前記エミッタセンス電流端子をイマジナリ・ショー
トするイマジナリ・ショート手段とを備えたことを特徴
とする過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の過電流検出機能付絶縁ゲ
ート型半導体装置において、エミッタセンス電流をセン
ス電圧に変換する変換手段は一方の端子をエミッタセン
ス電流端子に接続したセンス抵抗器にて構成し、過電流
検出信号出力手段は比較器および基準電圧源にて構成
し、前記センス抵抗器の他方の端子を前記比較器の＋側
入力端子に接続し、前記基準電圧源を前記比較器の−側
入力端子に接続したものであり、イマジナリ・ショート
手段は演算増幅器にて構成し、前記エミッタ主端子を前
記演算増幅器の＋側入力端子に接続し、前記センス抵抗
器における前記エミッタセンス電流端子と接続した一方
の端子を前記演算増幅器の一側入力端子に接続し、前記
比較器に接続した前記センス抵抗器の他方の端子を演算
増幅器の出力端子に接続したものであることを特徴とす
る過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10803298A JPH11299218A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10803298A JPH11299218A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11299218A true JPH11299218A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14474233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10803298A Pending JPH11299218A (ja) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | 過電流検出機能付絶縁ゲート型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11299218A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001089053A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiter-bauelement |
| US6680835B2 (en) | 2001-04-03 | 2004-01-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| WO2004049557A3 (en) * | 2002-11-28 | 2004-08-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | High-speed class-ab transconductance stage |
| JP2007189775A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Renesas Technology Corp | スイッチング電源装置 |
| WO2011048845A1 (ja) * | 2009-10-20 | 2011-04-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| CN101399265B (zh) | 2007-09-27 | 2011-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置 |
| US9007736B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module |
| WO2015092522A1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive control apparatus for semiconductor device |
| JP2016063674A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| JP2016181881A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動装置 |
| JP2019050695A (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
| CN110676815A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-10 | 南京越博电驱动系统有限公司 | 车辆、电机控制器及过流保护电路 |
| CN111371080A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 一种具有过流限制功能的设备及其构建方法 |
| JP2023155669A (ja) * | 2022-04-11 | 2023-10-23 | 株式会社デンソー | 電力変換器 |
-
1998
- 1998-04-17 JP JP10803298A patent/JPH11299218A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001089053A1 (de) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Robert Bosch Gmbh | Halbleiter-bauelement |
| US6680835B2 (en) | 2001-04-03 | 2004-01-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor device |
| DE10159175B4 (de) * | 2001-04-03 | 2014-01-23 | Mitsubishi Denki K.K. | Halbleiterbauelement mit einem Fühlemitter und einer Schutzvorrichtung |
| WO2004049557A3 (en) * | 2002-11-28 | 2004-08-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | High-speed class-ab transconductance stage |
| JP2007189775A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Renesas Technology Corp | スイッチング電源装置 |
| CN101399265B (zh) | 2007-09-27 | 2011-09-28 | 松下电器产业株式会社 | 半导体装置 |
| WO2011048845A1 (ja) * | 2009-10-20 | 2011-04-28 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| JP5289580B2 (ja) * | 2009-10-20 | 2013-09-11 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| US8803508B2 (en) | 2009-10-20 | 2014-08-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Semiconductor device and error detector |
| US9007736B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-04-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Power module |
| WO2015092522A1 (en) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Drive control apparatus for semiconductor device |
| JP2016063674A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置 |
| US9712149B2 (en) | 2014-09-19 | 2017-07-18 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
| US10374594B2 (en) | 2014-09-19 | 2019-08-06 | Renesas Electronics Corporation | Semiconductor device |
| JP2016181881A (ja) * | 2015-03-25 | 2016-10-13 | 株式会社デンソー | スイッチング素子の駆動装置 |
| JP2019050695A (ja) * | 2017-09-12 | 2019-03-28 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置 |
| CN111371080A (zh) * | 2018-12-25 | 2020-07-03 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 一种具有过流限制功能的设备及其构建方法 |
| CN110676815A (zh) * | 2019-09-23 | 2020-01-10 | 南京越博电驱动系统有限公司 | 车辆、电机控制器及过流保护电路 |
| JP2023155669A (ja) * | 2022-04-11 | 2023-10-23 | 株式会社デンソー | 電力変換器 |
| US12323054B2 (en) | 2022-04-11 | 2025-06-03 | Denso Corporation | Power converter |
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