[发明专利]控制装置以及半导体装置

说明书

控制装置(41)、(42)具备电流检测部(10)，其检测与流过半导体元件(D1)、(D2)的电流相对应的感测电流；瞬态感测期间检测部(20)，其根据半导体元件的导通而检测感测电流的检测信号的瞬时的从上升到下降的瞬态感测期间；以及控制部，其基于感测电流的检测信号，进行与瞬态感测期间的检测结果相对应的半导体元件的控制。通过利用瞬态感测期间检测部来检测瞬态感测期间，并利用控制部基于感测电流的检测信号进行与瞬态感测期间的检测结果相对应的半导体元件的控制，从而能够根据瞬态感测期间的感测电流的瞬态响应检测结果来判断过电流而主动保护半导体元件。

技术领域

本发明涉及一种控制装置以及半导体装置。

背景技术

作为搭载有以往以来一直被使用的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的功率半导体模块(也称为半导体装置)的下一代技术，近年来，正在推进搭载有碳化硅化合物半导体(SiC)元件、氮化镓化合物半导体(GaN)元件等下一代半导体元件的功率半导体模块的开发。因为SiC元件以及GaN元件的绝缘击穿场强高于以往的硅半导体(Si)元件，所以是高耐压，另外因为能够进一步提高杂质浓度并进一步减薄活性层，所以能够实现可高效且高速开关动作的小型的半导体装置。

在上述半导体装置中，设置有保护半导体元件不被过电流影响的机构，该过电流可能会因高速开关动作，特别是导通动作而产生。例如，在专利文献1和专利文献2中公开有如下过电流保护电路：在一个实施方式中，将电流检测用电阻连接到绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的感测端子，利用其来检测与从发射极端子流出的发射极电流相对应的感测电流，在检测到过电流的情况下关断IGBT。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-120787号公报

专利文献2：日本特开2017-63265号公报

发明内容

技术问题

然而，在上述过电流保护电路中，伴随着将电流检测用电阻连接到感测端子或因连接带来的布线路径上的物理性差异(布线路径的长度或宽度、引线键合的条数等)所导致的发射极端子成为不同阻抗，因此感测电流可能会呈现出不同于发射极电流的瞬时的动作，由此可能会错误地检测出过电流。若为了避免过电流的误检测而将作为低通滤波器而动作的电容器与电流检测用电阻并联连接，则会产生检测延迟，并且半导体元件的保护会被延迟。另外，若设置将输入信号的上升沿作为触发而进行计时的计时器，并利用其在瞬态推测期间和经过瞬态推测期间后切换针对感测电流的检测结果的阈值或者改变电流检测用电阻的电阻值，则存在有如下课题：虽然在由计时器计时的瞬态推测期间内能够避免误检测，但是在经过瞬态推测期间后却不能避免。因此若延长设定瞬态推测期间则能够解决所述问题，但是仍然存在半导体元件的保护被延迟这样的问题。

技术方案

(项目1)

控制装置可以具备电流检测部，其检测与流过半导体元件的电流相对应的感测电流。

控制装置可以具备瞬态感测期间检测部，其根据半导体元件的导通而检测出感测电流的检测信号的瞬时的从上升到下降的瞬态感测期间。

控制装置可以具备控制部，其基于感测电流的检测信号，进行与瞬态感测期间的检测结果相对应的半导体元件的控制。

(项目2)

电流检测部可以检测感测电流流过电阻元件而产生的电位。

(项目3)

瞬态感测期间检测部可以根据感测电流的检测信号与该检测信号的延迟信号之间的差分来检测检测信号的瞬时的上升和下降。

(项目4)