半导体开关元件的驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体开关元件的驱动电路。
【背景技术】
[0002]当前，为了保护开关元件免于过热，提出了基于由温度传感器检测的温度对电流供给控制进行限制等各种技术。例如，如日本特开2009-136061号公报所公开的那样，已知基于半导体开关元件的温度信息进行过热保护等的驱动电路。
[0003]专利文献1:日本特开2009-136061号公报
[0004]专利文献2:日本特开2008-277433号公报
[0005]专利文献3:日本特开2012-253202号公报
【发明内容】
[0006]关于现有的典型的半导体装置，为了半导体开关元件的过热保护，在驱动电路设置有过热保护电路。具体地说，在半导体开关元件设置有用于检测温度的温度传感器。过热保护电路基于温度传感器的输出将半导体开关元件的元件温度与阈值进行比较，在元件温度过高的情况下停止驱动电路的动作。该过热保护电路的动作是根据元件温度是否达到阈值而以二选一的方式将驱动电路停止。
[0007]半导体开关元件具有温度特性，例如输入电容与元件温度相对应地发生变化。另夕卜，即使是驱动半导体开关元件的驱动电路，如果驱动电路内部的温度变化，则也会对电路动作产生影响。关于对驱动电路的电路动作造成影响的温度信息，优选将该温度信息更细致地反映于驱动电路的动作。
[0008]另外，如上所述，对半导体开关元件单体的温度进行检测的过热保护技术是公知的。通常，半导体开关元件及其驱动电路由于发热量的差异及半导体装置的冷却构造等原因，半导体装置的使用中的温度不同。本申请发明人发现了一种能够通过利用该温度差而更精细地执行半导体装置的异常检测的技术。
[0009]本发明就是为了解决上述这样的课题而提出的，其目的在于提供一种能够将温度信息高精度地反映于驱动电路的动作的半导体开关元件的驱动电路。
[0010]第I发明涉及的半导体开关元件的驱动电路具有:
[0011]输入端子，其被输入输入信号；
[0012]输出端子，其与半导体开关元件的控制端子连接；
[0013]信号电路部，其将驱动信号供给至所述输出端子，该驱动信号具有响应于所述输入信号的上升沿而变为接通的接通沿及响应于所述输入信号的下降沿而变为断开的断开沿；以及
[0014]温度检测单元，其包含第I温度检测单元和第2温度检测单元之中的至少一者，该第I温度检测单元输出与所述信号电路部的温度具有相关性的第I温度检测信号，该第2温度检测单元从对所述半导体开关元件的温度进行检测的元件温度传感器元件接收第2温度检测信号，
[0015]为了使所述上升沿和所述接通沿之间的延迟时间即接通传递延迟时间、与所述下降沿和所述断开沿之间的延迟时间即断开传递延迟时间之差减小，基于所述第I温度检测信号和所述第2温度检测信号中的至少一者，使所述接通沿及所述断开沿之中的至少一个信号边沿延迟。
[0016]第2发明涉及的半导体开关元件的驱动电路具有:
[0017]输入端子，其被输入输入信号；
[0018]输出端子，其与半导体开关元件的控制端子连接；
[0019]信号电路部，其根据所述输入信号生成驱动信号，供给至所述输出端子;以及
[0020]温度检测单元，其包含第I温度检测单元和第2温度检测单元之中的至少一者，该第I温度检测单元输出与所述信号电路部的温度具有相关性的第I温度检测信号，该第2温度检测单元从对所述半导体开关元件的温度进行检测的元件温度传感器元件接收第2温度检测信号，
[0021]所述信号电路部包含将电流供给至所述半导体开关元件的控制端子的驱动电路，
[0022]所述信号电路部的所述驱动电路基于所述第I温度检测信号和所述第2温度检测信号中的至少一者对驱动电流能力进行切换。
[0023]第3发明涉及的半导体开关元件的驱动电路具有:
[0024]输入端子，其被输入输入信号；
[0025]输出端子，其与半导体开关元件的控制端子连接；
[0026]信号电路部，其根据所述输入信号生成驱动信号，供给至所述输出端子；
[0027]温度检测单元，其包含第I温度检测单元和第2温度检测单元之中的至少一者，该第I温度检测单元输出与所述信号电路部的温度具有相关性的第I温度检测信号，该第2温度检测单元从对所述半导体开关元件的温度进行检测的元件温度传感器元件接收第2温度检测信号；
[0028]短路保护端子；以及
[0029]短路保护电路，如果输入至所述短路保护端子的电压达到阈值，则该短路保护电路将停止信号传递至所述信号电路部，该短路保护电路基于所述第I温度检测信号和所述第2温度检测信号中的至少一者对所述阈值进行设定。
[0030]第4发明涉及的半导体开关元件的驱动电路具有:
[0031]输入端子，其被输入输入信号；
[0032]输出端子，其与半导体开关元件的控制端子连接；
[0033]信号电路部，其根据所述输入信号生成驱动信号，供给至所述输出端子；
[0034]温度检测电路，其输出与所述信号电路部的温度具有相关性的第I温度检测信号；
[0035]温度检测端子，其接收来自所述半导体开关元件的温度传感器元件的第2温度检测信号；以及
[0036]错误信号生成电路，其基于所述第I温度检测信号表示的温度与所述第2温度检测信号表示的温度之差而输出错误信号。
[0037]发明的效果
[0038]根据本发明，构成为使用第I温度检测信号和第2温度检测信号中的一者或两者对驱动电路的各种动作进行调整，因此能够将温度信息高精度地反映于驱动电路的动作。
【附图说明】
[0039]图1是表示本发明的实施方式I涉及的半导体开关元件的驱动电路的电路框图。
[0040]图2是表示本发明的实施方式2涉及的半导体开关元件的驱动电路的电路框图。
[0041]图3是表示本发明的实施方式3涉及的半导体开关元件的驱动电路的电路框图。
[0042]图4是表示本发明的实施方式4涉及的半导体开关元件的驱动电路的电路框图。
[0043]图5是表示本发明的实施方式5涉及的半导体开关元件的驱动电路的电路框图。
[0044]图6是表示本发明的实施方式6涉及的半导体开关元件的驱动电路及具有该驱动电路的半导体装置的电路框图。
【具体实施方式】
[0045]实施方式1.
[0046]图1是表示本发明的实施方式I涉及的半导体开关元件的驱动电路101的电路框图。驱动电路101与半导体开关元件I的控制端子连接。实施方式I涉及的半导体开关元件I为M0SFET，控制端子为栅极端子。驱动电路及半导体开关元件I构成实施方式I涉及的半导体装置151。
[0047]驱动电路101具有:输入电路3，其与输入端子50连接；以及输出控制电路4，其与该输入电路3连接。输出控制电路4输出的脉冲信号被输入至死区时间调整电路13。死区时间调整电路13含有延迟电路。该延迟电路能够在使输出控制电路4输出的脉冲信号的上升沿和下降沿延迟后输出至死区时间调整电路13的后级。
[0048]死区时间调整电路13的输出被输入至驱动电路5。驱动电路5将驱动信号输出至驱动电路1I的输出端子51。由此，驱动电路5能够驱动半导体开关元件I。
[0049]这些输入电路3、输出控制电路4、死区时间调整电路13、以及驱动电路5构成实施方式I涉及的信号电路111。该信号电路111根据输入至输入端子50的输入信号生成驱动信号，将该驱动信号供给至输出端子51。驱动信号具有响应于输入信号的上升沿而变为接通的接通沿及响应于输入信号的下降沿而变为断开的断开沿。在典型情况下，接通沿是用于使半导体开关元件I导通的上升沿。在典型情况下，断开沿是用于使半导体开关元件I截止的下降沿。
[0050]驱动电路101具有错误控制电路6、过热保护电路7、内部电源电路8、温度感测二极管10、以及温度模拟输出电路11、12。驱动电路101具有用于获得电源电压VCC的电源端子9。
[0051]温度模拟输出电路12与驱动电路101的温度检测端子52连接。温度检测端子52与温度感测二极管2连接，该温度感测二极管2与半导体开关元件I形成在相同的半导体芯片之上。温度感测二极管2能够监视半导体开关元件I的元件温度。
[0052]温度感测二极管2和温度感测二极管10分别具有正向电压的温度特性。温度模拟输出电路11根据温度感测二极管10的输出，生成与驱动电路101的温度具有相关性的第I模拟信号。另外，温度模拟输出电路12基于温度感测二极管2的输出，生成与半导体开关元件I的元件温度具有相关性的第2模拟信号。
[0053]如果半导体开关元件I的元件温度上升至超出正常范围，则温度感测二极管2的正向电压变得小于或等于在过热保护电路7预先设定的阈值。在该情况下，过热保护电路7的内部的比较器输出信号进行切换，该信号的切换向错误控制电路6进行传递。
[0054]如果来自过热保护电路7的信号进行了切换，则错误控制电路6将使半导体开关元件I的驱动停止的停止信号传递至输出控制电路4。由于接收到停止信号的输出控制电路4停止输出，由此实现过热保护动作。另外，错误控制电路6也能够经由错误信号端子53将错误信号输出至外部。
[0055]来自温度模拟输出电路11、12的模拟信号输入至死区时间调整电路13。
[0056]在输入信号的上升沿传递至输入电路3之后，直至实际上使半导体开关元件I导通为止存在时间上的延迟。也将此称为“接通传递延迟时间”。同样地，在输入信号的下降沿传递至输入电路3之后，直至实际上使半导体开关元件I截止为止存在时间上的延迟。也将此称为“断开传递延迟时间”。