[发明专利]半导体装置

说明书

提供一种无需在半导体芯片上设置温度检测元件且不增加封装的控制端子数而能够通过简单的结构来精度良好地测定芯片温度的半导体装置。半导体装置具备：开关元件(11)，其具有控制电极、第一主电极以及第二主电极；栅极驱动电路(2)，其连接在控制电极与第一主电极之间，输出用于对控制电极进行驱动的栅极驱动信号；密勒电压检测器(10)，其检测开关元件(11)的控制电极与第一主电极间的关断时的密勒电压；电流值检测电路(6)，其检测流过开关元件(11)的主电流；以及温度计算电路(7)，其根据所检测出的密勒电压和主电流来计算开关元件(11)的温度。

技术领域

本发明涉及一种能够测定芯片温度的半导体装置。

背景技术

作为能够测定芯片温度的半导体装置，提出了如下一种电力转换装置：该电力转换装置在开关元件从断开(off)切换为接通(on)时，测量栅极接通电压和从开关元件流向负载的电流来求出元件温度(参照专利文献1)。另外，提出了如下一种半导体装置：通过使以规定的频率振动的电压检测信号输入到控制电极，来检测与施加于IGBT的电压具有固定的关系的第一电压，基于检测出的第一电压来计算IGBT的温度(参照专利文献2)。另外，提出了一种通过二极管等温度检测元件来检测功率半导体器件的温度的温度检测系统(参照专利文献3)。

在专利文献1所记载的装置中，基于导通(turn on)时的栅极接通电压来求出元件温度，但是导通时的栅极接通电压容易变得不稳定，难以基于栅极接通电压来精度良好地求出元件温度。在专利文献2所记载的装置中，仅根据与施加于IGBT的电压具有固定的关系的第一电压来计算IGBT的温度，因此难以精度良好地求出IGBT的温度。在专利文献3所记载的系统中，在半导体芯片上配置二极管等温度检测元件，因此存在如下问题：构造、制造工序变得复杂，封装的控制端子数增加。特别是，无法应用于不能增加控制端子的封装。

专利文献1：日本特开2008-125157号公报

专利文献2：日本特开2008-305984号公报

专利文献3：日本特开2009-158540号公报

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种无须在半导体芯片上另外设置温度检测元件且不增加封装的控制端子数而能够通过简单的结构来精度良好地测定芯片温度的半导体装置。

用于解决问题的方案

本发明的一个方式的主旨在于，一种半导体装置，具备：(a)开关元件，其具有控制电极、第一主电极以及第二主电极；(b)栅极驱动电路，其连接在控制电极与第一主电极之间，输出用于对控制电极进行驱动的栅极驱动信号；(c)密勒电压检测器，其检测开关元件的控制电极与第一主电极间的关断(turn off)时的密勒电压；(d)电流值检测电路，其检测流过开关元件的主电流；以及(e)温度计算电路，其根据所检测出的密勒电压和主电流来计算开关元件的温度。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种无须在半导体芯片上设置温度检测元件且不增加封装的控制端子数而能够通过简单的结构来精度良好地测定芯片温度的半导体装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的半导体装置的一例的电路图。

图2是表示本发明的实施方式所涉及的半导体装置的栅极-发射极间电压、集电极-发射极间电压以及集电极电流的关断波形的曲线图。

图3的(a)是本发明的实施方式所涉及的半导体装置的动作时的控制信号的时序图，图3的(b)是本发明的实施方式所涉及的半导体装置的动作时的栅极驱动信号的时序图。