[发明专利]保护电路及保护电路系统

说明书

本技术涉及能够对主电流的损耗进行抑制，并对与感测区域的确保相伴的制造成本的增加进行抑制的MOSFET的保护电路及具有该保护电路的保护电路系统。保护电路具有：电力用的第一MOSFET(1)，主电流流过该第一MOSFET；IGBT(5)，其与第一MOSFET并联连接，且来自主电流的分流流过该IGBT；检测用电阻(6)，其与IGBT串联连接；以及第一控制电路(4)，其基于施加至检测用电阻的电压值，对第一MOSFET的栅极电压进行控制，流过IGBT的分流的电流值相对于流过第一MOSFET的主电流的电流值之比大于或等于0.018％而小于或等于0.022％。

技术领域

本技术涉及功率MOSFET的保护电路及具有该保护电路的保护电路系统。

背景技术

在现有的功率模块中通常内置有过电流保护功能，但作为其方式，主要使用分流电阻方式或者感测方式。

另外，近年来，为了减小稳态损耗，进行了如下尝试，即，使用高耐压功率用的金属-氧化物-半导体场效应晶体管(metal－oxide－semiconductor field－effecttransistor；MOSFET)，降低低电流动作时的损耗(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2012－186899号公报

发明内容

在这里，MOSFET与绝缘栅型双极晶体管(insulated gate bipolar transistor，即IGBT)相比较，高电流密度下的通电能力低，gm特性减少。因此，在为了进行过电流保护而使用了分流电阻方式的情况下，由于由分流电阻引起的栅极电压的上升，会导致接通电压增加，饱和电流降低。

另外，在分流电阻方式中，成为将电阻插入至主电流路径的结构，因此电力损耗较大。另外，存在下述问题，即，为了提高所插入的电阻的耐量，需要采用水泥电阻等外形较大的电阻。

另一方面，在为了MOSFET的过电流保护而使用感测方式的情况下，由于MOSFET的饱和电流低于IGBT的饱和电流，因此需要确保浪涌耐量。因此，需要将功率MOSFET的有效区域内的较大的面积确保作为感测区域。因此，制造所耗费的成本的抑制及模块的小型化是困难的。特别是在SiC MOSFET等使用高价的基板材料的情况下，预见到由芯片面积的增大引起的制造成本的显著的增加。

另外，在增大感测电阻本身的情况下，存在下述问题，即，容易拾取到相对于感测电流的噪声，用于将该噪声去除的滤波器大型化，另外，过电流检测频度增加。

本技术就是为了解决上述这样的问题而提出的，涉及能够对主电流的损耗进行抑制，并对与感测区域的确保相伴的制造成本的增加进行抑制的MOSFET的保护电路及具有该保护电路的保护电路系统。

与本技术的一个方式相关的保护电路，具有：电力用的第一MOSFET，主电流流过该第一MOSFET；IGBT，其与所述第一MOSFET并联连接，且来自所述主电流的分流流过该IGBT；检测用电阻，其与所述IGBT串联连接；以及第一控制电路，其基于施加至所述检测用电阻的电压值，对所述第一MOSFET的栅极电压进行控制，流过所述IGBT的所述分流的电流值相对于流过所述第一MOSFET的所述主电流的电流值之比大于或等于0.018％而小于或等于0.022％。