[发明专利]半导体设备

说明书

本公开的各实施例涉及一种半导体设备。该半导体设备包括：桥电路，该桥电路包括第一元件至第四元件；第一诊断电路，该第一诊断电路检测桥电路的两个中间节点之间的电位差；以及控制电路，该控制电路基于第一诊断电路的输出来检测第一元件或第二元件的故障，其中第一元件和第二元件是串联连接的第一功率晶体管和第二功率晶体管。

相关申请的交叉引用

2019年10月09日提交的日本专利申请号2019-185965的公开内容通过引用以其整体并入本文，公开内容包括说明书、附图和摘要。

技术领域

本发明涉及一种半导体设备，并且特别地涉及一种具有用于电源(诸如电池)的反向连接保护的半导体设备。

背景技术

IPD(智能功率设备)用于驱动负载，诸如车辆电机和LED(发光二极管)。另外，半导体中继设备用于为负载供电。

在使用电池作为电源的IPD和半导体中继设备中，如果电池的正负电极反向连接，则可能导致设备损坏。因此，提供了一种用于电池反向连接保护的电路。

专利文献1公开了一种具有反向连接保护电路的固态中继设备。具体地，两个功率晶体管(QH1、QH2)串联连接在电源线(图3的VD1p)和负载(LD)之间，电池连接到该电源线。此外，体二极管Dh1连接到功率晶体管QH1，体二极管Dh2连接到功率晶体管QH2。这里，安装功率晶体管QH1和体二极管Dh1的目的是：当电池以相反极性被连接时，中断反向电流。

专利文献1还公开了一种用于功率晶体管QH1、QH2的故障诊断技术。具体地，首先，在功率晶体管QH1、QH2都关断的情况下，将诊断电位Vxh施加到两个功率晶体管的连接点(节点Nx)。然后，通过测量节点Nx的电位改变，它检测功率晶体管QH1、QH2是否存在短路故障。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本未审查专利申请公开号2019-54384

发明内容

然而，在专利文献1中所公开的技术中，在诊断故障时必须关断功率晶体管。因此，难以在功率晶体管导通的情况下检测故障。特别地，难以快速地检测在功率晶体管接通(从断开到导通的过渡时段)时或关断(从导通到断开的过渡时段)时出现的故障。

通过对说明书和附图的描述，其他目的和新颖特征将变得明显。

解决问题的手段

根据一个实施例的半导体设备包括：桥电路，该桥电路包括第一元件至第四元件；第一诊断电路，该第一诊断电路检测在桥电路的两个中间节点之间的电位差；以及控制电路，该控制电路基于第一诊断电路的输出来检测第一元件或第二元件的故障，其中第一元件和第二元件是串联连接的第一功率晶体管和第二功率晶体管。

在根据一个实施例的半导体设备中，可以快速地检测功率晶体管的故障。

附图说明

图1是根据第一实施例的半导体设备的示意图。

图2是示出根据第一实施例的半导体设备的操作的时序图。

图3是示出根据第一实施例的半导体设备的操作的时序图。

图4是根据第二实施例的半导体设备的示意图。

图5是示出根据第二实施例的半导体设备的故障、电压值和输出值之间的关系的图表。

图6是根据第三实施例的半导体设备的示意图。

图7是根据第四实施例的半导体设备的示意图。

图8是根据第五实施例的半导体设备的示意图。