半导体装置的制造方法_5

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出的输出信号的信号电平为低电平时,也能够对异常温度进行检测。
[0233]由于从驱动电路11输出的输出信号的低电平是功率半导体用接地8的接地端子GND的电位即0V,因此在检测到了异常温度时即使将第2 NMOS晶体管匪2导通,也不流过电流。
[0234]但是,通过将该低电平设定于不超过控制电路96的阈值的范围内,从而能够在从驱动电路11输出的输出信号的信号电平为低电平的同时,在检测到了异常温度时使由第5电阻R5决定的电流流过。通过由驱动电路11对该电流进行监视,能够对异常温度进行检测。
[0235]前述的不超过控制电路96的阈值的范围例如是大于或等于几百mV而小于或等于IV程度,能够在作为开关元件的IGBT Ql不进行驱动的范围内设定。
[0236]<第13实施方式>
[0237]图19是表示本发明的前提技术即半导体装置I的驱动电路11的结构的图。如前述图1所示,驱动电路11与控制电路12及电流检测电阻Rsl —起构成集成电路2。
[0238]驱动电路11具有下述部件而构成,即:第I NPN晶体管N — Trl ;第I PNP晶体管P - Trl ;第I基极电阻Rbl ;第2基极电阻Rb2 ;第11电阻Rll ;第12电阻R12 ;以及输出电阻Ro。
[0239]第I基极电阻Rbl的一端与驱动电路11的输入端子连接。向输入端子输入来自E⑶6的电压信号VEeu。第I基极电阻Rbl的另一端与第11电阻Rll的一端、以及第I NPN晶体管N — Trl的基极连接。第11电阻Rll的另一端接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第I NPN晶体管N - Trl的发射极接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
[0240]从E⑶6向第12电阻R12的一端及第I PNP晶体管P — Trl的发射极输入高(Hi)电平的信号。第12电阻R12的一端与第I PNP晶体管P — Trl的发射极连接。第12电阻R12的另一端与第I NPN晶体管N - Trl的集电极、以及第2基极电阻Rb2的一端连接。
[0241]第2基极电阻Rb2的另一端与第I PNP晶体管P — Trl的基极连接。第I PNP晶体管P - Trl的集电极与输出电阻Ro的一端连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路11的输出端子Vout连接。
[0242]图20是表示本发明的第13实施方式的驱动电路100的结构的图。本实施方式的驱动电路100除了后述结构以外,具有与前述图19所示的前提技术的驱动电路11相同的结构。
[0243]驱动电路100具有下述部件而构成,即:电压检测电路101 ;第2 PNP晶体管P —Tr2 ;第3 PNP晶体管P — Tr3 ;第2 NPN晶体管N — Tr2 ;检测电阻Rdl ;第3基极电阻Rb3 ;以及输出电阻Ro。电压检测电路101具有第13电阻R13、第14电阻R14、第15电阻R15、第16电阻R16以及比较器102。
[0244]第13电阻R13的一端与比较器102的输出端子连接。第13电阻R13的另一端与比较器102的反转输入端子及第14电阻R14的一端连接。比较器102的非反转输入端子与第15电阻R15的一端、以及第16电阻R16的一端连接。第16电阻R16的另一端接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
[0245]检测电阻Rdl的一端与第15电阻R15的另一端及第2 PNP晶体管P — Tr2的集电极连接。检测电阻Rdl的另一端与第14电阻R14的另一端、以及接地具体地说前述图1所示的控制用接地7连接。
[0246]第2 PNP晶体管P — Tr2的发射极与第3 PNP晶体管P — Tr3的发射极连接。第2 PNP晶体管P — Tr2及第3 PNP晶体管P — Tr3的基极共通地连接,与第3 PNP晶体管P - Tr3的集电极连接。从E⑶6向第2 PNP晶体管P — Tr2及第3 PNP晶体管P — Tr3的发射极输入高(Hi)电平的信号。
[0247]第3基极电阻Rb3的一端与驱动电路100的输入端子连接。向驱动电路100的输入端子输入来自E⑶6的电压信号VEeu。第3基极电阻Rb3的另一端与第2 NPN晶体管N —Tr2的基极连接。第2NPN晶体管N — Tr2的集电极与第3 PNP晶体管P — Tr3的集电极连接。第2 NPN晶体管N - Tr2的发射极与输出电阻Ro的一端连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路100的输出端子Vout连接。
[0248]在前述图19所示的前提技术的驱动电路11中,与从作为控制用计算机的ECU6输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平相呼应地,作为从驱动电路11输出的输出信号,仅输出信号电平为高电平或低电平的信号。
[0249]与此相对,由于本实施方式的驱动电路100具有电压检测电路101,因此不仅具有与前提技术的驱动电路11相同的功能,而且在从驱动电路100输出的输出信号的信号电平为高电平时,还能够将控制电路的消耗电流作为电压信息而进行检测。
[0250]因此,在产生了过电流或异常温度时,在控制电路侧使电路的消耗电流变化,由驱动电路100对该电流进行监视,由此能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的E⑶6传输。
[0251]具体地说,在从驱动电路100输出的输出信号的信号电平为高电平时,向第3 PNP晶体管P - Tr3流动的电流与向第2 PNP晶体管P — Tr2流动的电流大致相等。因此,温度检测电路101能够利用检测电阻Rdl,将在第2 PNP晶体管P — Tr2流动的电流变换为电压值并进行检测。
[0252]本实施方式的驱动电路100例如是与前述第5、第8、第11实施方式、第11实施方式的变形例、第12实施方式或第12实施方式的变形例的半导体装置50、65、80、85、90、95相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路100用于前述第5、第8、第11实施方式、第11实施方式的变形例、第12实施方式或第12实施方式的变形例的半导体装置50、65、80、85、90、95,能够得到如下效果。如前所述,在产生了过电流或异常温度时,通过由驱动电路100对控制电路的消耗电流的变化进行监视,能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
[0253]<第14实施方式>
[0254]图21是表示本发明的第14实施方式的驱动电路105的结构的图。本实施方式的驱动电路105除了后述结构以外,具有与前述图19所示的前提技术的驱动电路11相同的结构。
[0255]驱动电路105具有下述部件而构成,即:电压检测电路106 ;第I NPN晶体管N —Trl ;第3 NPN晶体管N — Tr3 ;第4 NPN晶体管N — Tr4 ;第I PNP晶体管P — Trl ;第4PNP晶体管P - Tr4 ;第I基极电阻Rbl ;第2基极电阻Rb2 ;第4基极电阻Rb4 ;第2检测电阻Rd2 ;第12电阻R12 ;以及输出电阻Ro。电压检测电路106具有第17电阻R17、第18电阻R18、第19电阻R19、第20电阻R20及比较器107。
[0256]第17电阻R17的一端与比较器107的输出端子连接。第17电阻R17的另一端与比较器107的反转输入端子及第18电阻R18的一端连接。比较器107的非反转输入端子与第19电阻R19的一端、以及第20电阻R20的一端连接。第20电阻R20的另一端接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
[0257]第18电阻R18的另一端与第2检测电阻Rd2的另一端、以及第3 NPN晶体管N —Tr3的集电极连接。第19电阻R19的另一端与第2检测电阻Rd2的一端、第12电阻R12的一端、以及第I PNP晶体管P - Trl的发射极连接。
[0258]第3 NPN晶体管N — Tr3的发射极接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第3 NPN晶体管N - Tr3及第4 NPN晶体管N — Tr4的基极共通地连接,与第4 NPN晶体管N - Tr4的集电极连接。第4 NPN晶体管N — Tr4的发射极接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。
[0259]在本实施方式中,驱动电路11的输入端子与第I基极电阻Rbl的一端、以及第4基极电阻Rb4的一端连接。向驱动电路105的输入端子输入来自E⑶6的电压信号VEeu。第4基极电阻Rb4的另一端与第4 PNP晶体管P - Tr4的基极连接。第I基极电阻Rbl的另一端与第I NPN晶体管N - Trl的基极连接。
[0260]第I NPN晶体管N — Trl的发射极接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第I NPN晶体管N - Trl的集电极与第12电阻R12的另一端以及第2基极电阻Rb2的一端连接。第2基极电阻Rb2的另一端与第I PNP晶体管P — Trl的基极连接。
[0261]第I PNP晶体管P - Trl的集电极与输出电阻Ro的一端、以及第4 PNP晶体管P - Tr4的发射极连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路105的输出端子Vout连接。第
4PNP晶体管P - Tr4的集电极与第4 NPN晶体管N — Tr4的集电极连接。从E⑶6向第12电阻R12、第2检测电阻Rd2以及第I PNP晶体管P — Trl的发射极输入高(Hi)电平的信号。
[0262]本实施方式的驱动电路105不仅具有与前述图19所示的前提技术的驱动电路11相同的功能,而且在从驱动电路105输出的输出信号的信号电平为低电平时,能够将从控制电路向驱动电路105侧流入的电流作为电压信息而进行检测。
[0263]因此,在产生了过电流或异常温度时,在控制电路侧利用外部电容器Cl的电荷使电流向驱动电路105流动,由驱动电路105对该电流进行监视,由此能够将过电流信息或异常温度信息从驱动电路105向作为控制用计算机的ECU6传输。
[0264]具体地说,在从驱动电路105输出的输出信号的信号电平为低电平时,向第4 NPN晶体管N - Tr4流动的电流与向第3 NPN晶体管N — Tr3流动的电流大致相等。因此,电压检测电路106利用第2检测电阻Rd2,将在第4 NPN晶体管N — Tr4流动的电流变换为电压值并进行检测。
[0265]本实施方式的驱动电路105例如是与前述第6或第9实施方式的半导体装置55、70相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路105用于前述第6或第9实施方式的半导体装置55、70,从而如前所述,在产生了过电流或异常温度时,利用驱动电路105对控制电路的消耗电流的变化进行监视,能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的E⑶6传输。
[0266]<第15实施方式>
[0267]图22是表示本发明的第15实施方式的驱动电路110的结构的图。本实施方式的驱动电路110是对前述图20所示的第13实施方式的驱动电路100和图21所示的第14实施方式的驱动电路105进行组合而得到的结构,具有与第13及第14实施方式的驱动电路
100、105相同的结构。
[0268]在本实施方式中,驱动电路110具有下述部件而构成,即:第I电压检测电路101 ;第2电压检测电路106 ;第2 PNP晶体管P - Tr2 ;第3 PNP晶体管P — Tr3 ;第4 PNP晶体管P — Tr4 ;第2 NPN晶体管N — Tr2 ;第3 NPN晶体管N — Tr3 ;第4 NPN晶体管N — Tr4 ;第3基极电阻Rb3 ;第4基极电阻Rb4 ;第I检测电阻Rdl ;第2检测电阻Rd2 ;以及输出电阻Ro。第I电压检测电路101是与图20所示的第13实施方式的电压检测电路101相同的结构。第2电压检测电路106是与图21所示的第14实施方式的电压检测电路106相同的结构。
[0269]第I电压检测电路101的第14电阻R14的另一端与第I检测电阻Rdl的另一端连接。第I检测电阻Rdl的另一端接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第I电压检测电路101的第15电阻R15的另一端与第I检测电阻Rdl的一端、以及第2 PNP晶体管P - Tr2的集电极连接。
[0270]第2 PNP晶体管P - Tr2的发射极与第2检测电阻Rd2的一端及第3 PNP晶体管P - Tr3的发射极连接。第2 PNP晶体管P — Tr2及第3 PNP晶体管P — Tr3的基极共通地连接,与第3 PNP晶体管P - Tr3的集电极连接。
[0271]驱动电路110的输入端子与第3基极电阻Rb3的一端及第4基极电阻Rb4的一端连接。向驱动电路110的输入端子输入来自E⑶6的电压信号νΕευ。第3基极电阻Rb3的另一端与第2 NPN晶体管N - Tr2的基极连接。
[0272]第2 NPN晶体管N — Tr2的集电极与第3 PNP晶体管P — Tr3的集电极连接。第2 NPN晶体管N - Tr2的发射极与输出电阻Ro的一端及第4 PNP晶体管P — Tr4的发射极连接。输出电阻Ro的另一端与驱动电路110的输出端子Vout连接。第4基极电阻Rb4的另一端与第4 PNP晶体管P - Tr4的基极连接。
[0273]第2电压检测电路106的第18电阻R18的另一端与第2检测电阻Rd2的另一端、以及第3 NPN晶体管N - Tr3的集电极连接。第2电压检测电路106的第19电阻R19的另一端与第2检测电阻Rd2的一端、以及第2 PNP晶体管P - Tr2的发射极连接。
[0274]第3 NPN晶体管N — Tr3的发射极接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。第3 NPN晶体管N - Tr3及第4 NPN晶体管N — Tr4的基极共通地连接,与第4 NPN晶体管N - Tr4的集电极连接。第4 NPN晶体管N — Tr4的集电极与第4 PNP晶体管P —Tr4的集电极连接。
[0275]第4 NPN晶体管N — Tr4的发射极接地,具体地说与前述图1所示的控制用接地7连接。从E⑶6向第2检测电阻Rd2、第2 PNP晶体管P — Tr2的发射极以及第3 PNP晶体管P — Tr3的发射极输入高(Hi)电平的信号。
[0276]在第13及第14实施方式的驱动电路100、105中,能够仅在从驱动电路100、105输出的输出信号的信号电平为高电平及低电平中的某一个的情况下,对电流进行监视。
[0277]与此相对,在本实施方式的驱动电路110中,由于具有第I及第2电压检测电路
101、106,因此不论从驱动电路110输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平,均能够对过电流或异常温度发生时的电流变化进行监视。因此,不论从驱动电路110输出的输出信号的信号电平是高电平还是低电平,均能够将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
[0278]具体地说,在从驱动电路110输出的输出信号的信号电平为高电平时,向第3 PNP晶体管P - Tr3流动的电流与向第2 PNP晶体管P — Tr2流动的电流大致相等。因此,驱动电路110利用第I检测电阻Rdl,将在第2 PNP晶体管P — Tr2流动的电流变换为电压值并进行检测。
[0279]另外,在从驱动电路110输出的输出信号的信号电平为低电平时,第4 NPN晶体管N - Tr4中流动的电流与第3 NPN晶体管N — Tr3中流动的电流大致相等。因此,驱动电路110利用第2检测电阻Rd2,将在第3 NPN晶体管N — Tr3流动的电流变换为电压值并进行检测。
[0280]本实施方式的驱动电路110例如是与前述第7或第10实施方式的半导体装置60、75相对应的驱动电路。通过将本实施方式的驱动电路110用于前述第7或第10实施方式的半导体装置60、75,从而如前所述,不论驱动电路110的输出信号是高电平还是低电平,均能够由驱动电路110对过电流或异常温度发生时的电流变化进行监视,将过电流信息或异常温度信息向作为控制用计算机的ECU6传输。
[0281]<第16实施方式>
[0282]图23是表示本发明的第16实施方式的驱动电路115的结构的图。本实施方式的驱动电路115的结构与前述图22所示的第15实施方式的驱动电路110的结构类似。因此,对与驱动电路110相同的结构标注相同的参照标号,省略共通的说明。
[0283]在本实施方式中,驱动电路115具有下述部件而构成,S卩:电压检测电路101 ;第2PNP晶体管P — Tr2 ;第3 PNP晶体管P — Tr3 ;第4 PNP晶体管P — Tr4 ;第5 PNP晶体管P - Tr5 ;第2 NPN晶体管N — Tr2 ;第3 NPN晶体管N — Tr3 ;第4 NPN晶体管N — Tr4 ;第
5NPN晶体管N - Tr5 ;第3基极电阻Rb3 ;第4基极电阻Rb4 ;第5基极电阻Rb5 ;第6基极电阻Rb6 ;第I检测电阻Rdl ;以及输出电阻Ro。本实施方式的电压检测电路101是与图20所示的第13实施方式的电压检测电路101相同的结构。
[0284]在本实施方式中,驱动电路115的输入端子与第3基极电阻Rb3的一端、第4基极电阻Rb4的一端、第5基极电阻Rb5的一端、以及第6基极电阻Rb6的一端连接。向驱动电路115的输入端子输入来自E⑶6的电压信号VECU。
[0285]从E⑶6输入的高(Hi)电平的信号向第5 PNP晶体管P — Tr5的发射极、第2 PNP晶体
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