门电路131c到133c的每一个输出电流控制信号。
[0166]驱动部分140中的恒流源147包括与与门电路131c到133c对应的第二到第四恒流源149a到151a。开关149b到151b耦合到恒流源149a到151a。恒流源149a到151a可以有或没有相同的电流能力。
[0167]图19示出了半导体开关装置的温度和驱动电流i之间的关系。如果温度信息Va低于温度阈值Tl，所有开关14%到151b都断开。仅将来自第二恒流源149a的电流用作基准电流la。因此，基于i = (IaXR2)/Rl流动着驱动电流i。
[0168]如果温度信息Va超过温度阈值Tl，来自比较器131a和与门电路131c的输出变高。高电平电流控制信号导通开关149b。结果，来自第二恒流源149a的电流和来自第一恒流源148的电流之和变为基准电流la。将基准电流Ia增加来自第一恒流源148的电流。于是，驱动电流i也与基准电流Ia成比例地增大。
[0169]如果温度信息Va超过温度阈值T2，来自比较器131a和132a和与门电路131c和132c的输出变高。高电平电流控制信号导通开关149b和150b。结果，来自第一恒流源148的电流、来自第二恒流源149a的电流和来自第三恒流源150a的电流之和变为基准电流la。将基准电流Ia增加来自第一恒流源148和来自第三恒流源150a的电流。驱动电流i也与基准电流Ia成比例地增大。
[0170]如果温度信息Va超过温度阈值T3，来自比较器131a到133a和与门电路131c和133c的所有输出变高。高电平电流控制信号导通开关149b到151b。结果，来自所有恒流源148和149a到151a的电流之和变为基准电流la。驱动电流i也与基准电流Ia成比例地增大。
[0171]在关于半导体开关装置110的温度或温度信息Va依次超过温度阈值时，基准电流Ia依次增大来自恒流源149a到151a的电流。于是，如图19所示，逐步增大驱动电流i。类似地，在半导体开关装置110的温度降低时，温度信息Va按照T3、T3和Tl的顺序减小，驱动电流i也逐步减小。
[0172]如上所述，可以定义温度信息Va的多个温度阈值以逐步改变驱动电流I。已经描述了改变恒流源147的电流量的配置。此外，可以在第九和第十实施例所述的改变电阻值的配置中为温度信息Va定义多个温度阈值。在这种情况下，逐步改变电阻值以逐步改变驱动电流i。在这种情况下，利用多个电阻器串联耦合第一电阻器143和第二电阻器144，依次导通或断开与电阻器并联耦合的开关。
[0173](第十二实施例)
[0174]将描述根据本公开第十二实施例的半导体开关装置驱动设备。根据本实施例的半导体开关装置驱动设备连续改变驱动电流i。
[0175]如图20所示，根据本实施例的信号发生部分130包括晶体管134、电阻器135和差分放大器136。
[0176]晶体管134是PNP型双极性晶体管。发射极耦合到驱动部分140中第二电阻器144的另一端。集电极耦合到电阻器135。晶体管134的基极耦合到差分放大器136的输出端子。电阻器135耦合在晶体管134和地之间。
[0177]差分放大器136如下驱动晶体管134。在非反相输入端子(+)处，为差分放大器136供应温度信息Va作为从温度检测部分120输出的基准电压。在反相输入端子(_)处，为差分放大器136供应发射极侧的电压并且输出输入之间的差分放大。
[0178]在根据本实施例的信号发生部分130中，晶体管134的发射极侧的电压对应于电流控制信号。换言之，信号发生部分130被供应来自温度检测部分120的检测结果并输出电流控制信号，基于间接结果连续改变大小。
[0179]根据本实施例的驱动部分140不包括恒流源147，例如，根据第八实施例，恒流源147包括在图13所示的驱动部分140中。信号发生部分130耦合到第二电阻器144和运算放大器145。
[0180]根据本实施例的半导体开关装置驱动设备连续改变温度信息Va，由此连续改变差分放大器136的输出。基准电流Ia根据温度信息Va连续变化。驱动电流i = (IaXR2)/Rl的值Ia连续改变。驱动电流i也连续变化。具体而言，增加温度信息Va也增加了来自差分放大器136的输出。基准电流Ia相应地增大。
[0181]如图21所示，半导体开关装置110的温度和驱动电流i具有成比例的关系。升高半导体开关装置110的温度以预定梯度增大了驱动电流i。
[0182]根据本实施例，将来自温度检测部分120的温度信息Va用作基准电压。晶体管134的栅极从差分放大器136接收输出。晶体管134的源极向差分放大器136馈送回输入。基准电流Ia连续变化。驱动部分140能够基于大小连续变化的电流控制信号连续改变供应给控制端子111的驱动电流i。可以对驱动电流i进行精细调谐。
[0183]在本实施例中，差分放大器136能够用作输出部分。
[0184](第十三实施例)
[0185]将描述根据本公开第十三实施例的半导体开关装置驱动设备。第一到第十二实施例使用温度敏感装置作为温度检测部分120。根据本实施例的半导体开关装置驱动设备使用冷却结构。
[0186]诸如半导体开关装置110的散热开关装置利用冷却结构散热，从而限制半导体开关装置110过热。
[0187]如图22中所示，根据本实施例的半导体开关装置驱动设备包括冷却结构121。为冷却结构121提供温度传感器(未示出)。可以将温度传感器输出的探测信号用作温度信息Va。温度传感器检测冷却结构121的温度以检测半导体开关装置110的温度。
[0188]可以针对水冷或气冷来设计冷却结构121。对于水冷，温度传感器仅需要检测水温。对于气冷，温度传感器仅需要检测空气温度。亦即，温度传感器仅需要检测冷却介质的温度。
[0189]半导体开关装置110能够使用冷却结构121以及温度敏感装置进行温度检测。
[0190]在本实施例中，冷却结构121能够用作温度检测部分。
[0191]根据第八到第十三实施例的半导体开关装置驱动设备具有温度敏感装置或冷却结构121作为检测半导体开关装置110温度的范例。也可以使用诸如热敏电阻器的电阻器。
[0192]在上述实施例中，第一转换开关142a和第二转换开关142b例如包括在驱动部分140中。可以彼此不同地配置驱动部分140、第一转换开关142a和第二转换开关142b。
[0193]可以适当地定义在信号的哪个电平(例如低或高电平)导通或断开上述实施例中描述的开关。也可以适当地定义信号电平的含义。
【主权项】
1.一种半导体开关装置驱动设备，包括: 半导体开关装置(110)，所述半导体开关装置(110)包括控制端子(111); 驱动部分(140)，所述驱动部分(140)向所述半导体开关装置(110)的所述控制端子(111)供应驱动电流，配置所述驱动部分(140)，使得通过增加所述驱动电流的大小来缩短所述半导体开关装置(110)导通之前所过去的导通时间； 控制部分(142a，142b，142c)，所述控制部分(142a，142b，142c)通过允许或不允许从所述驱动部分(140)向所述控制端子(111)供应所述驱动电流来控制所述半导体开关装置(110)的开关状态；以及 温度检测部分(120，121)，所述温度检测部分(120，121)检测所述半导体开关装置(110)的装置温度和所述半导体开关装置(110)的环境温度之一， 其中所述驱动部分(140)根据所述温度检测部分(120，121)检测的所述装置温度和所述环境温度之一来改变供应给所述控制端子(Ul)的所述驱动电流的大小。2.根据权利要求1所述的半导体开关装置驱动设备，还包括: 信号发生部分(130)，所述信号发生部分(130)从所述温度检测部分(120，121)接收检测结果，并且根据所述检测结果输出电流控制信号，所述电流控制信号用于改变供应给所述半导体开关装置(110)的所述控制端子(111)的所述驱动电流的大小；以及 可变电阻器(143)，所述可变电阻器(143)耦合在电源(160)和所述控制端子(111)之间， 其中所述驱动部分(140)向所述控制端子(111)供应流向所述可变电阻器(143)的所述驱动电流，并且通过改变所述可变电阻器(143)的电阻值来改变向所述控制端子(111)供应的所述驱动电流的大小。3.根据权利要求1所述的半导体开关装置驱动设备，还包括 信号发生部分(130)，所述信号发生部分(130)从所述温度检测部分(120，121)接收检测结果，并且根据所述检测结果输出电流控制信号，所述电流控制信号用于改变供应给所述半导体开关装置(110)的所述控制端子(111)的所述驱动电流的大小， 其中所述驱动部分(140)包括其中流动基准电流的可变电阻器(144)和输出部分(145)， 其中所述可变电阻器(144)与电源(160)耦合， 其中所述输出部分(145)输出所述基准电流和供应给所述控制端子(111)的所述驱动电流之间的比较结果和差异之一， 其中所述驱动部分(140)通过根据所述电流控制信号改变所述可变电阻器(144)的电阻值并且改变所述输出部分(145)的输出来改变供应给所述控制端子(111)的所述驱动电流的大小。4.根据权利要求1所述的半导体开关装置驱动设备，还包括 信号发生部分(130)，所述信号发生部分(130)从所述温度检测部分(120，121)接收检测结果，并且根据所述检测结果输出电流控制信号，所述电流控制信号用于改变供应给所述半导体开关装置(110)的所述控制端子(111)的所述驱动电流的大小， 其中所述驱动部分(140)包括电流源(147)和电流比较部分(145)，在所述电流源(147)中流动着可变基准电流， 其中所述电流比较部分(145)将所述基准电流与供应给所述控制端子(111)的所述驱动电流进行比较，并且 其中所述驱动部分(140)通过根据所述电流控制信号改变所述基准电流并且改变所述输出部分(145)的输出来改变供应给所述控制端子(111)的所述驱动电流的大小。5.根据权利要求2-4中的任一项所述的半导体开关装置驱动设备， 其中所述信号发生部分(130)包括温度比较部分(131a)，所述温度比较部分(131a)将所述温度检测部分(120，121)的检测结果与至少一个温度阈值进行比较，并且输出比较结果j并且 其中所述驱动部分(140)基于所述温度比较部分(131a)的所述比较结果来改变供应给所述控制端子(111)的所述驱动电流。6.根据权利要求2-4中的任一项所述的半导体开关装置驱动设备， 其中所述信号发生部分(130)包括输出部分(136)，所述输出部分(136)从所述温度检测部分(120，121)接收检测结果并且输出大小随着所述检测结果连续变化的电流控制信号，并且 其中所述驱动部分(140)基于大小连续变化的所述电流控制信号连续地改变供应给所述控制端子(111)的所述驱动电流。
【专利摘要】一种半导体开关装置驱动设备，包括：半导体开关装置，所述半导体开关装置包括控制端子；驱动部分，所述驱动部分向所述半导体开关装置的所述控制端子供应驱动电流，配置所述驱动部分，使得通过增加所述驱动电流的大小来缩短所述半导体开关装置导通之前所过去的导通时间；控制部分，所述控制部分通过允许或不允许从所述驱动部分向所述控制端子供应所述驱动电流来控制所述半导体开关装置的开关状态；以及，温度检测部分，所述温度检测部分检测所述半导体开关装置的装置温度和所述半导体开关装置的环境温度之一，其中所述驱动部分根据所述温度检测部分检测的所述装置温度和所述环境温度之一来改变供应给所述控制端子的所述驱动电流的大小。
【IPC分类】H03K17/14, H03K17/082
【公开号】CN104901663
【申请号】CN201510294357
【发明人】尾势朋久, 滨中义行, 千田康隆, 三浦亮太郎, 山本宪司
【申请人】株式会社电装
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2012年3月23日
【公告号】CN102694531A, CN102694531B, US20120242376