[发明专利]半导体元件的驱动电路

说明书

驱动电路(100)具有信号生成电路(50)、比较器(6a)、比较器(6b)和短路判定部(8)。信号生成电路(50)生成表示半导体元件(1)的栅极电压的电压检测信号(Vg)和电压检测信号(Vg)的延迟信号(Sd1)之间的差分放大信号(Sa)而作为输出信号。比较器(6a)对差分放大信号(Sa)的值和第1基准电压值(Vref1)进行比较。比较器(6b)对表示栅极电流的电压值(E)和第2基准电压值(Vref2)进行比较。短路判定部(8)根据比较器(6a、6b)各自的比较结果，判定半导体元件(1)是否为短路状态，生成表示判定结果的判定信号(Sj)。

技术领域

本发明涉及半导体元件的驱动电路，特别涉及具有对半导体元件的短路状态进行判定的功能的驱动电路。

背景技术

就IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor)等功率用半导体元件而言，如果发生短路状态，则流过大电流，半导体元件有可能发生热破坏。因此，需要对半导体元件的短路状态进行判定的功能。

日本特开2013-123329号公报(专利文献1)所记载的驱动电路在半导体元件的集电极电流比预先设定的基准值大且流过半导体元件的栅极电流比预先设定的基准值小的情况下，判定为半导体元件发生短路。特别地，通过根据与半导体元件的感测单元连接的分流电阻的两端电压对流过半导体元件的集电极电流进行检测，从而即使在半导体元件的正极侧的端子和负极侧的端子之间被施加了高电压的情况下，也能够在不提高电路的耐压的状态下进行短路状态的判定。

日本特开2009-225506号公报(专利文献2)所记载的驱动电路对从驱动电路流过半导体元件的栅极电流进行检测，当从栅极电流变得大于正的基准值的瞬间起，在短路检测期间内栅极电流变得小于负的基准值的情况下，判定为半导体元件发生短路。如果在半导体元件流过短路电流这样的大电流，则栅极电压变得比由驱动电路控制出的电压大，电流从半导体元件流向驱动电路。即，电流在与用于使半导体元件导通的栅极电流相反的方向上流动。因此，通过确认导通时的栅极电流是否正负地摆动，能够进行短路状态的判定。

专利文献1：日本特开2013-123329号公报

专利文献2：日本特开2009-225506号公报

发明内容

但是，在日本特开2013-123329号公报所记载的驱动电路中，为了在不提高驱动电路的耐压的情况下判定半导体元件的短路，使用半导体元件的感测单元和分流电阻。因此，在半导体元件没有设置感测单元的情况下不能应用。

在日本特开2009-225506号公报所记载的驱动电路中，在大电流流过半导体元件的情况下，在与用于使半导体元件导通的栅极电流相反的方向流动的电流通常小。并且，需要对在短路检测期间内栅极电流变得比负的基准值小这一情况进行检测。因此，难以进行短路状态的判定。

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种半导体元件的驱动电路，该半导体元件的驱动电路不需要半导体元件的感测单元，能够应用于广范围的半导体元件，能够容易且高速地判定半导体元件的短路状态。