[发明专利]半导体元件的电流检测电路和电流检测方法

说明书

本发明提供一种瞬态估计期间的开始条件不受噪声影响的半导体元件的电流检测电路和电流检测方法。电流检测电路具备：电流检测部，在具有电流检测端子的电压控制型半导体元件的控制端子与驱动电路之间插入有第一电流检测用电阻，用于检测第一电流检测用电阻的两端子间的电位差；电压检测部，检测第一电流检测用电阻两端中的一端的电压；电压判定部，判定从电压检测部输出的检测电压是否为阈值电压以上；电压水平调整部，至少根据电流检测部的检测信号与电压判定部的电压判定信号的逻辑与信号来调整电流检测端子的电流检测电压的电压水平；过电流检测部，在由电压水平调整部调整后的电流检测电压为阈值电压以上时输出过电流检测信号。

技术领域

本发明涉及一种具有电流检测端子的电压控制型半导体元件的电流检测电路和电流检测方法。

背景技术

场效应晶体管(FET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等电压控制型半导体元件被用于民用和产业用的电力变换装置等的半桥驱动电路等。

该电压控制型半导体元件具备输出与流过自身的电流量相应的电流的电流检测端子(感测端子)，以实现过电流的自我保护功能。通过监视从该电流检测端子输出的电流，能够检测过电流状态来实现过电流保护功能。

作为这种过电流保护电路，例如提出了专利文献1所记载的功率器件的过电流保护电路。

该过电流保护电路用于对内置有电流检测端子的IGBT进行过电流保护。在该IGBT中，在电流感测端子中流过与集电极电流成比例的电流。在该电流感测端子与接地之间连接有电流检测用电阻，将该电流检测用电阻的电压降值提供到保护用比较器的非反相输入端子。向该保护用比较器的反相输入端子提供基准电压，在电压降值超过了基准电压时，将与IGBT的栅极连接的驱动器设为不可用状态来实现过电流保护功能。

此时，将输入到保护用比较器的反相输入端子的基准电压在高低两个等级之间切换。关于该基准电压的切换，利用电压监视比较器来比较驱动器与IGBT的栅极端子之间的栅极电压，电压监视比较器的比较输出被输入到控制器，该控制器被提供了输入到驱动器的输入信号(例如，专利文献1的图3、第0046～0060段)。

控制器将输入到驱动器的输入信号的上升沿作为触发，仅在视为刚导通后的瞬态期间的瞬态估计期间T的期间，向模拟开关输出用于指示连接到比稳定的基准电压高的基准电压的控制信号。另外，控制器将瞬态估计期间T以外的期间视为稳定状态，向模拟开关输出用于指示连接到稳定的基准电压的控制信号。因而，控制器作为决定瞬态估计期间T的一种定时器发挥功能。

此外，控制器的瞬态估计期间T是从输入信号的上升起到栅极电压超过基准电压VREF3从而电压检测用比较器的输出上升为高水平为止的期间。

专利文献1：日本特开平6-120787号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在上述的专利文献1所记载的现有技术中，瞬态估计期间T的开始条件为输入信号的上升时间点，瞬态估计期间的结束条件被设定为电压检测用比较器的输出上升为高水平的时间点、即栅极电压超过基准电压VREF3的时间点。因此，存在以下情况：在实际的瞬态估计期间以外时因误检测到叠加于输入信号的噪声而开始瞬态估计期间T。在该情况下，成为选择比稳定时高的基准电压的状态。因而，存在如下问题：在IGBT导通后开始了瞬态估计期间T的情况下，无法正常地进行过电流保护。在此，作为噪声的种类，作为在现场产生的噪声，能够列举出雷击浪涌、ESD浪涌、辐射电磁噪声等。

因此，本发明是着眼于上述现有技术的问题而完成的，目的在于提供一种瞬态估计期间的开始条件不受噪声影响的半导体元件的电流检测电路和电流检测方法。

用于解决问题的方案