半导体元件的驱动装置制造方法及图纸

技术编号:19783688 阅读:141 留言:0更新日期:2018-12-15 13:00
本发明专利技术提供一种能够选择从驱动装置的报警端子识别异常因素的信号和表示异常因素的发生持续的信号并将其输出的半导体元件的驱动装置,其具有:多个保护因素发生检测部(32~34),其检测是否发生了触发半导体元件的保护动作所需的保护因素,并输出保护因素发生信号,其中半导体元件构成功率转换装置;识别信号生成部(35),其在多个保护因素发生检测部中的任意者输出了保护因素发生信号时,生成脉宽因保护因素发生检测部的不同而不同的保护因素识别信号;持续信号生成部(36),其在从保护因素发生检测部输出保护因素发生信号的期间生成保护因素持续信号;信号选择部(37),其选择保护因素识别信号和保护因素持续信号中的任一者;和报警信号输出部(40),其输出由该信号选择部选择的选择信号作为报警信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体元件的驱动装置
本专利技术涉及一种对构成例如功率转换装置的半导体元件进行驱动并且具有保护动作状态的通知功能的半导体元件的驱动装置。
技术介绍
最近,智能功率模块(IPM)备受关注。该智能功率模块是将半导体元件(IGBT、MOSFET等功率管)及其驱动电路,与半导体元件的应对过电流、短路、控制电源的电压降低、芯片温度过热等异常的保护电路一同作为一个电子零件来模块化而得的模块。另外,还提案有:在智能功率模块中,除分别检测这种异常的多个保护电路外,还组装有:报警信号输出电路,其输出可根据由各保护电路检测出的异常的种类来形成预定的脉宽的报警信号的脉冲信号;和通知信号输出电路,其在从该报警信号输出电路输出脉冲信号时,将与设定的脉宽相当的1脉冲作为保护动作通知信号进行输出(例如,参照专利文献1)。通过具有输出这样的报警信号的判断电路,在控制驱动装置的控制装置侧,例如在逆变器控制装置中,通过检测报警信号的脉宽而能够判断半导体元件中发生的异常的种类。然而,存在像上述那样仅输出1脉冲的保护动作通知信号时,即使半导体元件的异常被消除,也不能对其进行检测的问题。因此,为了避免上述不良,本申请人提案有一种半导体元件的驱动装置,其在异常因素发生时,以预定的时间间隔输出可识别异常因素的规定宽度的报警信号,在异常因素解除后报警信号的输出结束时,通过输出与报警信号不同的脉宽的报警解除信号,使报警信号的判断及异常消除的检测变得容易(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-143125号公报专利文献2:日本特开2013-258858号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题关于专利文献2中提案的半导体元件的驱动装置,测定脉宽,判断异常的种类,并且检测报警信号的输出的结束,因此,为了判断各个脉冲为报警信号和报警解除信号中的哪一个,需要一定程度上规模大的电路,也对成本造成影响。另外,即使在不进行报警解除信号的识别而检测脉冲信号是否持续输出,当脉冲信号的输出停止时判断为报警解除的情况下,检测脉冲信号是否持续输出的电路需要为一定程度上规模大的电路。例如,在从检测出一个报警信号到检测出下一个报警信号为止的期间,不存在报警信号。因此,在报警信号期间,为了对是否持续进行判断,需要对检测到报警信号这样的信息进行存储,且需要利用报警解除信号来将该存储清除。如果只想知道报警是否已解除,则根据异常状态的有无来检测L电平或H电平的2值信号是更加简单的。另外,如果考虑由半导体集成电路(IC)来构成驱动装置,则根据不同的应用,有只要能够对异常的种类进行判断即可的情况、和只要能够对异常状态的有无进行判断即可的情况,为了个别地对应,需要针对各情况对半导体集成电路进行个别地开发。本专利技术是着眼于上述以往例的未解决问题而完成的,其目的在于提供一种能够选择从驱动装置的报警端子识别异常因素的信号和表示异常因素持续发生的信号并将其输出的半导体元件的驱动装置。用于解决问题的技术方案为了实现上述目的,本专利技术的一方面提供一种半导体元件的驱动装置,其具有:多个保护因素发生检测部,其检测是否发生了触发半导体元件的保护动作所需的保护因素,并输出保护因素发生信号,其中半导体元件构成功率转换装置;识别信号生成部,其在多个保护因素发生检测部中的任意者输出了保护因素发生信号时,生成脉宽因保护因素发生检测部的不同而不同的保护因素识别信号;持续信号生成部,其在从保护因素发生检测部输出保护因素发生信号的期间生成保护因素持续信号;信号选择部,其选择保护因素识别信号和保护因素持续信号中的任一者;和报警信号输出部,其输出由该信号选择部选择的选择信号作为报警信号。专利技术效果根据本专利技术的一方面,通过信号选择部能够选择输出可识别由识别信号生成部生成的保护因素的种类的保护因素发生信号和表示由持续信号生成部生成的保护因素持续的保护因素持续信号中的任一者。因此,能够根据需要从驱动装置仅输出保护因素发生信号和保护因素持续信号中的任一者,并且也能够在输出保护因素发生信号后输出保护因素持续信号。由此能够输出与监视报警信号的系统环境对应的报警信号。附图说明图1是表示应用了本专利技术的功率转换装置的整体概略结构的框图。图2是表示驱动电路的具体结构的框图。图3是表示从识别信号生成部输出的保护因素识别信号的信号波形图。图4是用于说明本实施方式的动作的信号波形图。图5是表示将从外部控制装置输入的选择用信号SEL设定为高电平的情况下的、保护因素与基于识别信号生成部的保护因素识别信号形成的报警信号的关系的信号波形图。图6是表示将从外部控制装置输入的选择用信号SEL设定为低电平的情况下的、保护因素与基于持续信号生成部的保护因素持续信号形成的报警信号的关系的信号波形图。具体实施方式接下来,参照附图对本专利技术的一实施方式进行说明。在下面的附图的记载中,对相同或类似部分标注相同或类似符号。另外,下面所示的实施方式仅对用于详细说明本专利技术的技术思想的装置或方法进行例示,本专利技术的技术思想并非将构成零件的材质、形状、结构、配置等限定于下述内容。本专利技术的技术思想在权利要求书中记载的权利要求规定的技术范围内,可以进行各种变形。下面,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。如图1所示,功率转换装置1具有:将直流电力转换为交流电力的逆变器2;和个别地驱动构成该逆变器2的各相(U相~Z相)半导体元件的作为半导体元件的驱动装置的各相驱动电路3U~3Z。逆变器2具有6个作为半导体元件的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor,绝缘栅双极晶体管)11~16。就这些IGBT11~16而言,在与直流电源连接而供给直流电力的正极侧线路Lp和负极侧线路Ln之间,IGBT11及12的串联电路、IGBT13及14的串联电路以及IGBT15及16的串联电路分别并联连接。在此,在各IGBT11~16上续流二极管21~26反并联连接。另外,IGBT11、13和15分别被设为U相、V相和W相而构成上臂UA。另外,IGBT12、14和16分别被设为X相、Y相和Z相而构成下臂LA。而且,从IGBT11和12的连接点、IGBT13和14的连接点以及IGBT15和16的连接点输出三相交流电力。将该三相交流电力供给到电动机等交流负载4。如图2所示,IGBT11~16设置于芯片(半导体芯片)17内。在该芯片17内设置有:检测流经IGBT1i(i=1~6)的集电极和发射极间的电流的由未图示的电流感应用IBGT或电流感应电阻构成的电流传感器18;和由检测芯片内温度的温度检测用二极管构成的温度传感器19。如图2所示,各相驱动电路3k(k=U~Z)具有:构成逆变器2的对各IGBT1i的栅极进行导通/截止控制的栅极控制电路31;和作为保护因素发生检测部的过电流检测电路32、控制电压检测电路33和芯片温度检测电路34。过电流检测电路32检测IGBT1i的保护动作所需的信息即IGBT1i的过电流状态。控制电压检测电路33检测IGBT1i的保护动作所需的信息即控制电压的低电压状态。芯片温度检测电路34检测IGBT1i的保护动作所需的信息即芯片17的过热状态。另外,各相驱动电路3U~3Z具有识别信号生成部35、持续信号生成部36、信号选择部37及报警信号输出部40。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体元件的驱动装置,其特征在于,具有:多个保护因素发生检测部,其检测是否发生了触发半导体元件的保护动作所需的保护因素,并输出保护因素发生信号,其中所述半导体元件构成功率转换装置;识别信号生成部,其在所述多个保护因素发生检测部中的任意者输出了保护因素发生信号时,生成脉宽因保护因素发生检测部的不同而不同的保护因素识别信号;持续信号生成部,其在从所述保护因素发生检测部输出保护因素发生信号的期间生成保护因素持续信号;信号选择部,其选择所述保护因素识别信号和所述保护因素持续信号中的任一者;和报警信号输出部,其输出由该信号选择部选择的选择信号作为报警信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.02 JP 2016-1722541.一种半导体元件的驱动装置,其特征在于,具有:多个保护因素发生检测部,其检测是否发生了触发半导体元件的保护动作所需的保护因素,并输出保护因素发生信号,其中所述半导体元件构成功率转换装置;识别信号生成部,其在所述多个保护因素发生检测部中的任意者输出了保护因素发生信号时,生成脉宽因保护因素发生检测部的不同而不同的保护因素识别信号;持续信号生成部,其在从所述保护因素发生检测部输出保护因素发生信号的期间生成保护因素持续信号;信号选择部,其选择所述保护因素识别信号和所述保护因素持续信号中的任一者;和报警信号输出部,其输出由该信号选择部选择的选择信号作为报警信号。2.根据权利要求1所述的半导体元件的驱动装置,其特征在于:所述识别信号生成部由多个单触发电路及或门电路构成,所述单触发电路单个地输入从所述多个保护因素发生检测部输出的保护因素信号,并生成脉宽因保护因素发生检测部的不同而不同的脉冲,所述或门电路输入所述多个单触发电路的输出信号并将其作为所述保护因素识别信号输出。3.根据权利要求1或2所述的半导体元件的驱动装置,其特征在于:所述持续信号生成部,在所述保护因素发生信号的状态因发生了所述保护因素而从通常状态变成了其他状态的情况下,使所...

【专利技术属性】
技术研发人员:寺岛健史
申请(专利权)人:富士电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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