[发明专利]半导体装置、半导体模块、继电器单元、电池单元以及车辆

说明书

本发明的半导体装置包括电池侧的第一端子、逆变电路侧的第二端子和晶体管。半导体装置构成为，通过对施加于晶体管的控制端子的电压进行控制，容许从第一端子向第二端子的电流的供给，并且容许从第二端子向第一端子的电流的供给。第一端子与第二端子之间的耐压为电池电压以上。

技术领域

本发明涉及半导体装置、半导体模块、继电器单元、电池单元以及车辆。

背景技术

例如在混合动力汽车、电动汽车等电动车辆中，如图53所示，在电池210的正极与对驱动电动车辆的电动机220进行控制的逆变电路230之间设置有继电器单元200。继电器单元200具备作为机械触点式继电器的主继电器201和与主继电器201并联连接的预充电用的继电器电路202(例如，参照专利文献1)。在继电器单元200与逆变电路230之间设置有电容器240。预充电用的继电器电路202是用于避免冲击电流从电池向逆变电路流动的电路，是机械触点式继电器203与限流电阻204串联连接的电路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-161009号公报

发明内容

发明要解决的课题

通过预充电用的继电器电路202进行从电池210向电容器240的冲击电流的电流限制的情况下的功耗的大半被限流电阻204消耗。因此，为了抑制冲击电流，需要使用电阻值大的限流电阻204，该电阻的功耗变大，因此需要增大限流电阻204的尺寸。

另外，成为机械触点式的主继电器201及预充电用的继电器电路202自身的体型大、重。此外，由于在流过高电压大电流时主继电器201的触点部分熔敷而无法切断电流、电弧放电、以及开闭次数存在限制，因此作为继电器的可靠性低。并且，主继电器201及预充电用的继电器电路202还有在开闭时发出声音的问题。

本发明的目的在于提供一种能够分别抑制可靠性的降低和噪音的产生并且实现继电器单元的小型化以及轻量化的半导体装置、半导体模块、继电器单元、电池单元以及车辆。

用于解决课题的手段

解决上述课题的半导体装置包括电池侧的第一端子、逆变电路侧的第二端子和晶体管。该半导体装置构成为，通过对施加于所述晶体管的控制端子的电压进行控制，容许从所述第一端子向所述第二端子的电流的供给，并且容许从所述第二端子向所述第一端子的电流的供给，所述第一端子与所述第二端子之间的耐压为所述电池电压以上。

根据该结构，具有晶体管的半导体装置能够实现主继电器以及预充电用的继电器电路的功能。即，能够从继电器单元中省略用于抑制来自电池的冲击电流的限流电阻、预充电用的继电器电路的机械触点式的继电器、以及机械触点式的主继电器。因此，能够抑制因机械触点式的主继电器的触点部分熔敷而无法切断电流、电弧放电和开闭次数存在限制导致的作为继电器的可靠性降低的问题以及主继电器和预充电用的继电器电路在开闭时发出声音的问题的产生。因此，能够分别抑制可靠性的降低和噪音的产生，并且能够实现继电器单元的小型化及轻量化。

在上述半导体装置中，优选所述晶体管为IGBT，所述半导体装置还具备与所述IGBT反并联连接的二极管，所述IGBT的集电极成为所述第一端子，所述IGBT的发射极成为所述第二端子。

另外，解决上述课题的半导体装置具备：IGBT，其设置在电池的正极与逆变电路之间，所述逆变电路与所述电池电连接；以及RB-IGBT，其与所述IGBT反并联连接。