[发明专利]功率半导体开关元件的损伤预测装置和损伤预测方法、AC-DC转换器、DC-DC转换器

权利要求书

1.一种功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

该功率半导体开关元件的损伤预测装置具有：

电阻，其与所述功率半导体开关元件的栅极连接；

比较部，其在规定电压被施加于所述功率半导体开关元件的栅极时，对与在所述电阻的两端产生的电压对应的检测电压和基准电压进行比较；以及

预测部，其在所述检测电压超过所述基准电压时，预测为在所述功率半导体开关元件的栅极绝缘层蓄积了规定的损伤，

所述电阻是如下电阻：在所述功率半导体开关元件未进行动作的待机时，该电阻的、所述功率半导体开关元件的栅极侧的一端经由开关与所述功率半导体开关元件的栅极连接，该电阻的、位于与所述功率半导体开关元件的栅极侧的一端相反的一侧的另一端与直流电源连接，

所述规定电压是在所述开关关闭时被施加于所述功率半导体开关元件的栅极的电压。

2.根据权利要求1所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

该功率半导体开关元件的损伤预测装置还具有输出部，该输出部根据所述预测部的预测结果，输出表示在所述功率半导体开关元件的栅极绝缘层蓄积了规定的损伤的信号。

3.根据权利要求1所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

该功率半导体开关元件的损伤预测装置还具有电位差检测部，该电位差检测部被输入在所述电阻的两端分别产生的第1电位和第2电位，并且根据所述第1电位和第2电位输出所述检测电压。

4.根据权利要求3所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

所述电位差检测部包含差动放大电路，该差动放大电路的第1输入端子被输入所述第1电位，并且该差动放大电路的第2输入端子被输入所述第2电位，该差动放大电路将所述检测电压放大为规定的电压并从输出端子输出。

5.根据权利要求4所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

所述电位差检测部内置于微计算机。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

所述比较部内置于微计算机，并且对将所述检测电压进行AD转换后的输出和将所述基准电压进行AD转换后的输出进行比较。

7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

所述电阻是如下电阻：该电阻的一端与所述功率半导体开关元件的栅极侧连接，该电阻的位于与所述一端相反的一侧的另一端被输入开关信号，

所述开关信号在使所述功率半导体开关元件导通时为第1电压，在使所述功率半导体开关元件截止时为比所述第1电压低的第2电压，

所述规定电压是在所述开关信号为所述第1电压时被施加于所述功率半导体开关元件的栅极的电压。

8.根据权利要求1至5中的任意一项所述的功率半导体开关元件的损伤预测装置，其特征在于，

所述功率半导体开关元件是由GaN(氮化镓)构成的FET、由SiC(碳化硅)构成的FET、IGBT中的任意一方。

9.一种功率半导体开关元件的损伤预测方法，其特征在于，

在规定电压被施加于所述功率半导体开关元件的栅极时，对检测电压和基准电压进行比较，其中，所述检测电压与在所述功率半导体开关元件的栅极所连接的电阻的两端产生的电压对应，

当所述检测电压超过所述基准电压时，预测为在所述功率半导体开关元件的栅极绝缘层蓄积了规定的损伤，

所述电阻是如下电阻：在所述功率半导体开关元件未进行动作的待机时，该电阻的、所述功率半导体开关元件的栅极侧的一端经由开关与所述功率半导体开关元件的栅极连接，该电阻的、位于与所述功率半导体开关元件的栅极侧的一端相反的一侧的另一端与直流电源连接，

所述规定电压是在所述开关关闭时被施加于所述功率半导体开关元件的栅极的电压。