半导体器件、电力变换装置、驱动装置、车辆以及升降机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体器件、电力变换装置、驱动装置、车辆以及升降机。本发明专利技术提供能够检测电涌电压的半导体器件。实施方式的半导体器件包括：第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，第一端子与具有第一电极、第二电极以及栅极的晶体管的第一电极和第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具有第一阳极和第一阴极，第一阳极与第一另一端子电连接；第二电容器，具有第二端子和第二另一端子，第二端子与第一阴极电连接；采样保持电路，将第一阴极和第二端子电连接；开关，在第二端子和第二另一端子之间与第二电容器并联地电连接；第二二极管，具有第二阳极和第二阴极，第二阴极与第一另一端子和第一阳极电连接。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件、电力变换装置、驱动装置、车辆以及升降机关联申请的引用本申请以日本专利申请2017-214525(申请日2017年11月7日)为基础，从该申请享受优先权的利益。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及半导体器件、电力变换装置、驱动装置、车辆以及升降机。
技术介绍
在高速地进行开关动作的功率晶体管中，例如在关断时，有时产生因寄生电感造成的电涌电压。如果产生电涌电压，则产生栅极绝缘膜的破坏，或产生电路的振铃现象(ringing)，因而成为问题。因为电涌电压是高电压并且在短时间内产生，因此难以进行检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种能够检测出电涌电压的半导体器件、电力变换装置、驱动装置、车辆以及升降机。实施方式的半导体器件包括：第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，第一端子与具有第一电极、第二电极以及栅极的晶体管的第一电极和第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具有第一阳极和第一阴极，第一阳极与第一另一端子电连接；第二电容器，具有第二端子和第二另一端子，第二端子与第一阴极电连接；采样保持电路，将第一阴极和第二端子电连接；开关，在第二端子和第二另一端子之间与第二电容器并联地电连接；以及第二二极管，具有第二阳极和第二阴极，第二阴极与第一另一端子和第一阳极电连接。根据上述结构，提供能够检测电涌电压的半导体器件、电力变换装置、驱动装置、车辆以及升降机。附图说明图1是第一实施方式的半导体器件的示意图。图2是第一实施方式的电力变换装置的示意图。图3A～3C是示出第一实施方式的第一二极管的一个例子的示意图。图4是示出第一实施方式的半导体器件的电压和电流的时间变化的示意图。图5是示出电涌电压的波形的一个例子的示意图。图6是示出第一实施方式的半导体器件的电涌电压的检测特性的示意图。图7是第二实施方式的电力变换装置的示意图。图8是第二实施方式的半导体器件的示意图。图9是第三实施方式的驱动装置的示意图。图10是第四实施方式的车辆的示意图。图11是第五实施方式的车辆的示意图。图12是第六实施方式的升降机的示意图。附图标记说明10：低侧晶体管(晶体管)；10a：发射极(第一电极)；10b：集电极(第二电极)；10c：栅极；20：高侧晶体管(晶体管)；20a：发射极(第一电极)；20b：集电极(第二电极)；20c：栅极；50：控制部；60：可变电阻；110：电涌电压检测电路(半导体器件)；112：第一电容器；112a：第一端子；112b：第一另一端子；114：第一二极管；114a：第一阳极；114b：第一阴极；116：第二二极管；116a：第二阳极；116b：第二阴极；118：第二电容器；118a：第二端子；118b：第二另一端子；120：采样保持电路；122：开关；124：微计算机(控制部)；126：模数变换器；130：电涌电压检测电路(半导体器件)；210：逆变器电路(电力变换装置)；220：逆变器电路(电力变换装置)；1000：驱动装置；1100：车辆；1200：车辆；1300：升降机。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。此外，在以下的说明中，对相同的构件或类似的构件等附加相同的符号，对于已经说明过的构件等适当地省略其说明。另外，在本说明书中，半导体器件是指包含将多个元件进行单芯片(onechip)化所得到的IC(集成电路)、配置有多个电子部件的电子电路基板或组合了离散半导体等多个元件所得的功率模块的概念。(第一实施方式)本实施方式的半导体器件包括：第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，第一端子与具有第一电极、第二电极以及栅极的晶体管的第一电极和第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具有第一阳极和第一阴极，第一阳极与第一另一端子电连接；第二电容器，具有第二端子和第二另一端子，第二端子与第一阴极电连接；采样保持电路，将第一阴极和第二端子电连接；开关，在第二端子和第二另一端子之间与第二电容器并联地电连接；第二二极管，具有第二阳极和第二阴极，第二阴极与第一另一端子和第一阳极电连接。另外，本实施方式的电力变换装置包括：晶体管，具有第一电极、第二电极以及栅极；第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，第一端子与第一电极和第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具有第一阳极和第一阴极，第一阳极与第一另一端子电连接；第二电容器，具有第二端子和第二另一端子，第二端子与第一阴极电连接；采样保持电路，将第一阴极与第二端子电连接；开关，在第二端子和第二另一端子之间与第二电容器并联地电连接；第二二极管，具有第二阳极和第二阴极，第二阴极与第一另一端子和第一阳极电连接。图1是本实施方式的半导体器件的示意图，本实施方式的半导体器件是电涌电压检测电路110。图2是本实施方式的电力变换装置的示意图，本实施方式的电力变换装置是包括电涌电压检测电路110的逆变器电路210。图1是示出逆变器电路210的一部分的图，图1是示出电涌电压检测电路110的详细结构的图。图2所示的逆变器电路210包括三组的低侧晶体管10(晶体管)和高侧晶体管(晶体管)20、三个电涌电压检测电路110、正端子P、负端子N、输出端子U、输出端子V、输出端子W、检测端子D’。正端子P与直流电源30的正极30a连接，负端子N与直流电源30的负极30b连接。例如，平滑电容器40被设置为在正端子P和负端子N之间与直流电源30并联。逆变器电路210是三相逆变器。从检测端子D’输出电涌电压检测电路110进行的电涌电压的检测结果。直流电源30的电压例如是200V以上、1500V以下。低侧晶体管10和高侧晶体管20例如是IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管)。低侧晶体管10和高侧晶体管20例如与未图示的回流二极管连接。电涌电压检测电路110例如是对多个元件进行单芯片化所得到的IC、或配置有多个电子部件的电子电路基板。电涌电压检测电路110检测在低侧晶体管10和高侧晶体管20之间产生的电涌电压。在图1中，示出逆变器电路210的三组的低侧晶体管10和高侧晶体管20中的与输出端子U连接的一组低侧晶体管10和高侧晶体管20。另外，示出与该一组低侧晶体管10和高侧晶体管20连接的电涌电压检测电路110。电涌电压检测电路110包括第一电容器112、第一二极管114、第二二极管116、第二电容器118、采样保持电路120、开关122、控制部50、输入端子A、输入端子B以及检测端子D。逆变器电路210的低侧晶体管10具有发射极10a(第一电极)、集电极10b(第二电极)、栅极10c。逆变器电路210的高侧晶体管20具有发射极20a(第一电极)、集电极20b(第二电极)、栅极20c。电涌电压检测电路110的输入端子A与低侧晶体管10的集电极10b和高侧晶体管20的发射极20a电连接。输入端子A电连接到在电子电路中有可能产生电涌电压的位置。电涌电压检测电路110的输入端子B与直流电源30的负极30b电连接。从电涌电压检测电路110的检测端子D输出电涌电压的检测结果。第一电容器112具有第一端子112a和第一另一端子112b。第一端子112a与输入端子A电连接。第一端子112a经由输入端子A与低侧晶体管10的集电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，其特征在于包括：第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，上述第一端子与具有第一电极、第二电极以及栅极的晶体管的上述第一电极和上述第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具有第一阳极和第一阴极，上述第一阳极与上述第一另一端子电连接；第二电容器，具有第二端子和第二另一端子，上述第二端子与上述第一阴极电连接；采样保持电路，将上述第一阴极和上述第二端子电连接；开关，在上述第二端子和上述第二另一端子之间与上述第二电容器并联地电连接；以及第二二极管，具有第二阳极和第二阴极，上述第二阴极与上述第一另一端子和上述第一阳极电连接。

【技术特征摘要】
2017.11.07 JP 2017-2145251.一种半导体器件，其特征在于包括：第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，上述第一端子与具有第一电极、第二电极以及栅极的晶体管的上述第一电极和上述第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具有第一阳极和第一阴极，上述第一阳极与上述第一另一端子电连接；第二电容器，具有第二端子和第二另一端子，上述第二端子与上述第一阴极电连接；采样保持电路，将上述第一阴极和上述第二端子电连接；开关，在上述第二端子和上述第二另一端子之间与上述第二电容器并联地电连接；以及第二二极管，具有第二阳极和第二阴极，上述第二阴极与上述第一另一端子和上述第一阳极电连接。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：上述第一二极管具有肖特基势垒二极管。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于：上述第一二极管还具有PN二极管。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：上述第一电容器和上述第二电容器是薄膜电容器或陶瓷电容器。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：上述晶体管的电源电压VDD、上述第一电容器的电容C1和上述第二电容器的电容C2满足15V≤(C1VDD)/(C1+C2)的关系。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：上述第一电容器的电容C1为上述晶体管的输出电容的1/10以下。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：上述第二电容器的电容C2为100pF以上。8.一种电力变换装置，其特征在于包括：晶体管，具有第一电极、第二电极以及栅极；第一电容器，具有第一端子和第一另一端子，上述第一端子与上述第一电极和上述第二电极的任意一个电连接；第一二极管，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：池田健太郎，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本,JP