[发明专利]延迟时间校正电路、半导体器件驱动电路以及半导体装置

说明书

在使用简单的结构的同时精密地校正来自半导体开关元件的输出相对于输入信号的信号宽度偏差。延迟时间校正电路(601)使输入信号(IN)延迟而生成向驱动部(500)提供的预驱动信号(VPD)，驱动部生成驱动信号(VG)。暂态变化检测部(2)检测导通动作及截止动作中的一方动作的暂态变化。校正信号生成部(3)基于输入信号和由暂态变化检测部检测出的暂态变化生成校正信号(AS)。延迟输出部(4)使用校正信号而使输入信号延迟，由此生成与预驱动信号对应的输出信号。在延迟输出部中，使得对导通动作以及截止动作中的与一方动作不同的另一方动作进行指示的输出信号，对应于此前最近进行的一方动作的暂态变化的期间的长度而相对于输入信号延迟。

技术领域

本发明涉及延迟时间校正电路、半导体器件驱动电路以及半导体装置，特别是涉及具有半导体开关元件的半导体装置、用于该半导体装置的半导体器件驱动电路和用于该半导体器件驱动电路的延迟时间校正电路。

背景技术

相应于来自外部的输入信号而产生正弦波等的输出的逆变器装置具有半导体开关元件和驱动电路。半导体开关元件通过由驱动电路所生成的驱动信号而受到驱动。作为驱动信号，典型的是对IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)或者MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor)等的栅极电压进行控制的栅极信号。驱动信号是与输入至驱动电路的信号(下面也称作“预驱动信号”)同步地产生的脉冲信号。在简单的结构中，作为预驱动信号，能够直接使用向逆变器装置提供的输入信号。

在逆变器装置中，如果半导体开关元件被不适当地设为接通状态，则有时发生所不希望的短路。在该情况下，会在半导体开关元件流过过电流。因而，对用于避免上述状态的技术，例如像下述那样进行了研究。

根据日本特开2015-33190号公报(专利文献1)，公开了一种开关控制装置，该开关控制装置对由半导体模块的串联体构成的功率变换电路的通断进行控制，该半导体模块包含反向并联连接的开关元件以及二极管。开关控制装置具有信号生成单元和检测单元。信号生成单元生成对开关元件的接通以及断开进行指示的驱动信号。驱动信号包含使上述串联体的各开关元件同时处于断开状态的死区时间。通过设置死区时间，从而避免串联体中的上下的开关元件同时成为接通状态。由此，防止意料之外的短路的产生。检测单元是对流过半导体模块的相电流进行检测的单元。信号生成单元基于由检测单元检测到的相电流的值而设定上述死区时间。由此，相应于半导体模块的状态而设定死区时间。

根据日本特开2005-348429号公报(专利文献2)，在来自电流检测单元的检测信号大于规定的跳闸电平时，停止半导体开关元件的动作，该电流检测单元对流过半导体开关元件的电流进行检测。由电流检测单元的波动引起的跳闸电平的变动通过特性校正单元而得到校正。特性校正单元由非易失性存储器构成。非易失性存储器也可以集成于驱动电路。

在通过将半导体开关元件并联连接而构成大容量的功率变换装置的情况下，有时因半导体开关元件、或者其驱动电路所使用的电子部件的特性的差异而使开关动作的定时在半导体开关元件之间产生偏差。因而，对用于避免上述状态的技术，例如像下述那样进行了研究。

根据日本特开2005-295661号公报(专利文献3)，驱动电路具有电流检测单元、驱动指令发生单元、电流检测期间设定单元、定时校正与否判定单元、锁存单元和延迟时间确定单元。电流检测单元对在电力用半导体元件流过的电流进行检测。驱动指令发生单元将驱动指令输出至电力用半导体元件。电流检测期间设定单元基于来自驱动指令发生单元的输出信号而输出电流检测期间设定信号。定时校正与否判定单元基于通过电流检测期间设定信号而分别在不同的定时读入的、来自电流检测单元的多个输出信号，判定是否需要对截止或者导通动作的定时进行校正。锁存单元对定时校正与否判定单元的输出进行保存。延迟时间确定单元基于由锁存单元保存的信号，对截止或者导通动作的定时的校正量进行确定。

专利文献1：日本特开2015-33190号公报