[发明专利]半导体装置

说明书

本发明涉及半导体装置。检测电路(110)具有在由驱动电路(150)进行通断的开关元件(10a)的正电极以及负电极之间经由第1节点(N1)而串联连接的电流源(120)以及电阻元件(121)。电压比较器(130)输出表示被输入进来的直流电压(Vt)与第1节点(N1)的电压之间的比较结果的检测信号(Sab)。直流电压(Vt)以及电阻元件(121)的电阻值(R1)被设定为，在正电极以及负电极之间的电极间电压比预先确定的判定电压高时，第1节点的电压比直流电压(Vt)高。检测电路(110)以及电压比较器(130)搭载于构成半导体装置(100A)的相同的集成电路之上。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

就逆变器等而言，使用了2个半导体开关元件(以下，简称为“开关元件”)在高电位节点以及低电位节点之间经由中间电位节点而连接的所谓桥臂结构。以下，在桥臂结构中，将与高电位侧连接的开关元件也称为高电位侧的开关元件，并且将与低电位侧连接的开关元件也称为低电位侧的开关元件。

在日本特开2019-4535号公报中记载了如下半导体装置，即，在上述桥臂结构中，具有高电位侧的开关元件的状态信息的检测电路。在日本特开2019-4535号公报中，对高电位侧的开关元件的状态信息进行监测的检测电路以及信号传输电路构成为包含在半导体芯片(IC：Integrated Circuit)的外部设置的电路元件，该半导体芯片搭载有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)即高电位侧以及低电位侧的开关元件的驱动电路。

在日本特开2019-4535号公报中，检测电路输出与高电位侧的开关元件的状态信息相应的电压。并且，信号传输电路包含信号开关元件和二极管，该信号开关元件根据检测电路的输出而进行通断，搭载于半导体芯片之上，该二极管在半导体芯片的外部相对于该信号开关元件而串联连接。由此，能够通过二极管而确保在低电位侧以及高电位侧之间谋求的绝缘，并且对检测电路的输出进行监测。

但是，在日本特开2019-4535号公报的结构中，在高电位侧以及低电位侧之间谋求的绝缘是通过在IC的外部连接的二极管而得到确保的，因此通过搭载于IC的元件和IC外的元件而监测开关元件的状态信息。其结果，担忧部件数的增加以及电路规模的增大。

另一方面，已知就开关元件而言，如果产生过电流，则产生不饱和状态，产生虽然处于接通状态，正电极以及负电极间的电压却上升的电压异常。因此，为了避免开关元件的持续的过电流状态，上述电压异常的检测是有效的，但此时，希望避免日本特开2019-4535号公报这样的电路结构的复杂化，而由简易的电路结构实现异常检测功能。

发明内容

本发明就是为了解决这样的问题而提出的，本发明的目的在于提供能够在确保绝缘的基础上，进行开关元件的接通时的正电极以及负电极间的电压异常检测的半导体装置的简易结构。

在本发明的某个方案中，半导体装置具有检测电路和电压比较器，该检测电路连接于半导体开关元件的正电极以及负电极之间。所述检测电路包含电流源以及具有第1电阻值的第1电阻元件。电流源以及第1电阻元件在正电极以及所述负电极之间经由第1节点而串联连接。电压比较器输出被输入至第2节点的直流电压与第1节点的电压之间的比较结果。直流电压以及所述第1电阻值被设定为，在所述正电极以及所述负电极之间的电极间电压比预先确定的判定电压高时，所述第1节点的电压比所述直流电压高。检测电路以及所述电压比较器搭载于相同的集成电路之上。

通过结合附图进行理解的、与本发明相关的以下的详细说明，使本发明的上述及其它目的、特征、方案以及优点变得明确。

附图说明

图1是对实施方式1涉及的半导体装置的结构进行说明的第1电路图。

图2是对实施方式1涉及的半导体装置的结构进行说明的第2电路图。

图3是表示图1所示的检测电路的电压电流特性的概念图。