[go: up one dir, main page]

CN105612682B - 半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统 - Google Patents

半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105612682B
CN105612682B CN201480054368.4A CN201480054368A CN105612682B CN 105612682 B CN105612682 B CN 105612682B CN 201480054368 A CN201480054368 A CN 201480054368A CN 105612682 B CN105612682 B CN 105612682B
Authority
CN
China
Prior art keywords
detection
voltage
current
leakage current
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480054368.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105612682A (zh
Inventor
大西悠季生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN105612682A publication Critical patent/CN105612682A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105612682B publication Critical patent/CN105612682B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0812—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit
    • H03K17/08128—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the control circuit in composite switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/12—Modifications for increasing the maximum permissible switched current
    • H03K17/127—Modifications for increasing the maximum permissible switched current in composite switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/689—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors with galvanic isolation between the control circuit and the output circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0027—Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0036—Means reducing energy consumption

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统。所述半导体控制装置具备：开关元件，其具有主元件和与所述主元件并联连接的检测元件；控制电路，其将使所述检测元件导通的负电压偏置于所述检测元件的检测电极上，并对与所述主元件串联连接的其他的开关元件的泄漏电流进行检测。所述控制电路例如以不使所述主元件导通而使所述检测元件导通的方式，使所述负电压偏置于所述检测电极上。

Description

半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统
技术领域
本发明涉及一种安装有开关元件的半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统，其中，所述开关元件具有主元件和检测元件。
背景技术
作为安装有具有主元件和检测元件的开关元件的半导体控制装置，例如已知有专利文献1所公开的功率模块。该功率模块通过对在检测元件中流通的检测电流进行检测，从而对在主元件中流通的过电流进行检测。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-186899号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，检测元件相对于主元件的面积比非常小(例如，在某IGBT中，检测元件相对于主元件的发射极面积比为1/1000以下)。因此，即使通过检测元件而对与主元件串联连接的其他的开关元件的微小的泄漏电流进行检测，微小的泄漏电流几乎都在主元件中流通，在检测元件中只流通有非常小的检测电流。因而，在以用于对过电流进行检测的比较大的检测电流为检测对象的现有技术中，不易对非常小的检测电流自身进行检测，并且不易对与主元件串联连接的其他的开关元件的微小的泄漏电流进行检测。
因此，目的在于提供一种能够对与主元件串联连接的其他的开关元件的泄漏电流进行检测的半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统。
用于解决课题的单元
为了达到上述目的，提供一种半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统，具备：开关元件，其具有主元件和与所述主元件并联连接的检测元件；控制电路，其使负电压偏置于所述检测元件的检测电极上，并对与所述主元件串联连接的其他的开关元件的泄漏电流进行检测。
发明效果
根据一个方式，能够对与主元件串联连接的其他的开关元件的泄漏电流进行检测。
附图说明
图1为图示了在高电位侧和低电位侧上安装半导体控制装置的开关装置的一个示例的结构图。
图2为图示了半导体控制装置的一个示例的结构图。
图3图示了半导体控制装置的一个示例的结构图。
图4为图示了控制系统的一个示例的结构图，所述控制系统安装了以并列的方式具有开关装置的逆变器。
图5为图示了系统控制部的控制动作的一个示例的流程图。
图6为图示了控制电路的控制动作的一个示例的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
开关电路1的结构
图1为图示了具备被设置于低电位侧的半导体控制装置2和被设置于高电位侧的半导体控制装置3的开关装置的一个示例、即开关电路1的结构例的图。开关电路1既可以为，由集成电路构成的半导体装置，也可以为由分立部件构成的半导体装置。此外，开关电路1也可以为，将这种半导体装置内置在筐体内的电子控制单元(所谓的ECU)。
开关电路1为，具备通过对开关元件10、30进行导通断开驱动，从而对与中间节点部50连接的感应性的负载(例如，电机、电抗器等)进行驱动的单元的半导体电路。
开关电路1为，具备被设置于相对于中间节点部50而靠低电源电位部52的低电位侧的半导体控制装置2、和设置于相对于中间节点部50而靠高电源电位部51的高电位侧的半导体控制装置3的开关装置的一个示例。
低电源电位部52为与中间节点部50相比而为低电位的导电部，例如，为与电源的负极或车身臂部等导电性地连接的接地电位部。高电源电位部51为与中间节点部50相比而为高电位的导电部，例如，为与电源的正极等导电性地连接的电源电位部。
半导体控制装置2具备开关元件10和控制电路20，并且为通过控制电路20的驱动电路21而对低电位侧的开关元件10进行驱动的半导体电路。半导体控制装置3具备开关元件30和控制电路40，并且为通过控制电路40的驱动电路41而对高电位侧的开关元件30进行驱动的半导体电路。
开关元件10既可以为与控制电路20共同的基板上的半导体元件，也可以为与控制电路20不同的基板上的半导体元件。开关元件30既可以为，与控制电路40共同的基板上的半导体元件，也可以为与控制电路40不同的基板上的半导体元件。开关元件10既可以为，与开关元件30共同的基板上的半导体元件，也可以为与开关元件30不同的基板上的半导体元件。
开关元件10、30为，带有电流检测功能的绝缘栅型电压控制半导体元件。开关元件10为，根据由驱动电路21控制的栅极电压而进行导通断开动作的低电位侧臂，开关元件30为，根据由驱动电路41控制的栅极电压而进行导通断开动作的高电位侧臂。开关元件10和开关元件30以在高电位侧和低电位侧上对置的方式被串联配置。
作为开关元件10、30的具体示例，能够列举出IGBT、MOSFET等功率晶体管元件。在图1中，图示了作为开关元件10、30的一个示例的IGBT。以下，为了便于说明，设开关元件10、30为IGBT而进行说明。在采用MOSFET的情况下，只要将「集电极」替换为「漏极」、将「发射极」替换为「源极」进行阅读即可。
开关元件10的栅极端子G为，例如，经由与栅极端子G串联连接的栅极电阻22而与控制电路20的驱动电路21连接的控制端子。开关元件10的集电极端子C为，例如，经由中间节点部50以及开关元件30而与高电源电位部51连接的第一主端子。开关元件10的发射极端子E为，例如，与低电源电位部52连接的第二主端子。开关元件10的检测发射极端子SE为，例如，经由电流检测用的检测电阻24或检测电阻25，而与和开关元件10的发射极端子E共用的低电源电位部52连接的检测端子。
开关元件30的栅极端子G为，例如，经由与栅极端子G串联连接的栅极电阻42而与控制电路40的驱动电路41连接的控制端子。开关元件30的集电极端子C为，例如，与高电源电位部51连接的第一主端子。开关元件30的发射极端子E为，例如，经由中间节点部50以及开关元件10而与低电源电位部52连接的第二主端子。开关元件30的检测发射极端子SE为，例如，经由电流检测用的检测电阻44或检测电阻45而与和开关元件30的发射极端子E共用的中间节点部50连接的检测端子。
开关元件10以包括主元件11以及检测元件12的方式构成。主元件11以及检测元件12为由IGBT构成的开关元件。检测元件12与主元件11并联连接。主元件11和检测元件12也可以分别由多个单元晶体管构成。
主元件11以及检测元件12的各自的栅电极g为共同连接于开关元件10的栅极端子G的控制电极。主元件11以及检测元件12的各自的集电电极c为共同连接于开关元件10的集电极端子C的第一主电极。主元件11的发射电极e为共同连接于开关元件10的发射极端子E的第二主电极。检测元件12的检测发射电极se为，与开关元件10的检测发射极端子SE连接的检测电极。
主元件11以及检测元件12的集电电极c为，与中间节点部50连接，并经由中间节点部50以及开关元件30的发射极端子E，而与开关元件30的主元件31的发射电极e串联连接。
从集电极端子C向开关元件10流入的集电电流以检测比n而被分割为流过主元件11的主电流Ie和流过检测元件12的检测电流Ise。检测电流Ise为，与主电流Ie相对应地以检测比n的比例而流通的电流，并且是电流值通过检测比n而被设为与主电流Ie相比而较小的电流。检测比n根据例如主元件11的发射电极e的面积与检测元件12的检测发射电极se的面积之比而被确定。
主电流Ie流过主元件11中的集电电极c和发射电极e，并从发射极端子E被输出。从发射极端子E被输出的主电流Ie流过低电源电位部52。检测电流Ise流过检测元件12中的集电电极c和检测发射电极se，并从检测发射极端子SE被输出。从检测发射极端子SE被输出的检测电流Ise经由检测电阻24和检测电阻25中的任意一方，而流过低电源电位部52。
开关元件30以包括主元件31以及检测元件32的方式构成。主元件31以及检测元件32为，由IGBT构成的开关元件。检测元件32与主元件31并联连接。主元件31和检测元件32也可以分别由多个单元晶体管构成。
主元件31以及检测元件32的各自的栅电极g为共同连接于开关元件30的栅极端子G的控制电极。主元件31以及检测元件32的各自的集电电极c为共同连接于开关元件30的集电极端子C的第一主电极。主元件31的发射电极e为，与开关元件30的发射极端子E连接的第二主电极。检测元件32的检测发射电极se为，与开关元件30的检测发射极端子SE连接的检测电极。
主元件31的发射电极e与中间节点部50连接，并经由中间节点部50以及开关元件10的集电极端子C，而与开关元件10的主元件11以及检测元件12的集电电极c串联连接。
从集电极端子C向开关元件30流入的集电电流以检测比n而被分割为流过主元件31的主电流Ie和流过检测元件32的检测电流Ise。检测电流Ise为，与主电流Ie相应地以检测比n的比例而流通的电流，并且是电流值通过检测比n而被设为与主电流Ie相比而较小的电流。检测比n根据例如主元件31的发射电极e的面积与检测元件32的检测发射电极se的面积之比而被确定。
主电流Ie流过主元件31中的集电电极c和发射电极e，并从发射极端子E被输出。从发射极端子E被输出的主电流Ie流过中间节点部50。检测电流Ise流过检测元件32中的集电电极c和检测发射电极se，并从检测发射极端子SE被输出。从检测发射极端子SE被输出的检测电流Ise经由检测电阻44和检测电阻45中的任意一方，而流过中间节点部50。
控制电路20具有经由栅极电阻22而与开关元件10的栅极端子G连接的驱动电路21。另外，栅极电阻也可以被插入至栅极端子G与主元件11的栅电极g之间、栅极端子G与检测元件12的栅电极g之间。
驱动电路21为，根据从外部被供给的栅极控制信号，经由栅极电阻22，而将开关元件10的栅极端子G中的栅极电位Vg控制为使开关元件10导通或断开的电位的驱动部。驱动电路21通过对栅极电位Vg进行控制，而将主元件11的栅极电压Vge控制为使主元件11导通或断开的电压值，并且，将检测元件12的栅极电压Vgse控制为使检测元件12导通或断开的电压值。栅极电压Vge为，被施加于主元件11中的栅电极g与发射电极e之间的控制电压，栅极电压Vgse为，被施加于检测元件12中的栅电极g与检测发射电极se之间的控制电压。
控制电路40具有经由栅极电阻42而与开关元件30的栅极端子G连接的驱动电路41。另外，栅极电阻也可以被插入至栅极端子G与主元件31的栅电极g之间、栅极端子G与检测元件32的栅电极g之间。
驱动电路41根据从外部被供给的栅极控制信号，经由栅极电阻42，而将开关元件30的栅极端子G中的栅极电位Vg控制为使开关元件30导通或断开的电位的驱动部。驱动电路41通过对栅极电位Vg进行控制，而将主元件31的栅极电压Vge控制为使主元件31导通或断开的电压值，并且，将检测元件32的栅极电压Vgse控制为使检测元件32导通或断开的电压值。栅极电压Vge为，被施加于主元件31中的栅电极g与发射电极e之间的控制电压，栅极电压Vgse为，被施加于检测元件32中的栅电极g与检测发射电极se之间的控制电压。
驱动电路21、41分别为，例如，根据从具有安装了CPU等微型计算机的预定的控制部(例如，后述的图4的系统控制部126)被供给的栅极控制信号，而对栅极电位Vg进行控制的集成电路。另外，驱动电路21、41自身也可以为微型计算机。
控制电路20具有与开关元件10的检测发射极端子SE连接的检测电流检测电路28。
检测电流检测电路28为，对检测元件12的检测电流Ise进行检测，并输出与检测元件12的检测电流Ise的大小相对应的检测电流检测信号的检测电流检测部。检测电流检测电路28例如具有检测电阻24、检测电阻25、偏置电源26、开关27、检测电压检测部23。
检测电阻24为，用于对在主元件11的集电电极c与发射电极e之间流过的过电流进行检测的分流电阻。检测电阻24具有：例如，经由开关27而与检测发射极端子SE连接的一端和与低电源电位部52连接的另一端。
检测电阻25为，用于对在与开关元件10的主元件11串联连接的其他的开关元件30(尤其是，主元件31)中流通的泄漏电流IL进行检测的分流电阻。检测电阻25具有：例如，经由开关27而与检测发射极端子SE连接的一端；和经由偏置电源26而与低电源电位部52连接的另一端。
偏置电源26为，经由检测电阻25以及开关27，而能够将负电压V1偏置于检测元件12的检测发射电极se上的电路。负电压V1为，通过被偏置于检测元件12的检测发射电极se上从而使检测元件12的检测发射电极se的电位低于主元件11的发射电极e的电位的偏置电压。
开关27为，根据是否对在开关元件30中流通的泄漏电流IL进行测量，而将检测元件12的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻24或检测电阻25的切换电路的一个示例。开关27能够被切换为，经由检测发射极端子SE而使检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻24的状态、和经由检测发射极端子SE而使检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻25的状态中的任意一方。
在根据栅极电压而使开关元件10导通和断开的通常使用状态下(在不对在开关元件30中流通的泄漏电流IL进行测量的情况下)，开关27将检测元件12的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻24。由此，能够对主元件11中流通的过电流进行检测。另一方面，在基于在检测元件12中流通的检测电流Ise而对在开关元件30中流通的泄漏电流IL进行测量的情况下，开关27将检测元件12的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻25。由此，能够对开关元件30中流通的泄漏电流IL进行检测。
开关27例如根据确定是否对开关元件30中流通的泄漏电流IL进行测量的切换控制信号，而将检测元件12的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻24和检测电阻25中的任意一方。关于这种切换控制信号，例如，由预定的控制部(例如，后述的图4的系统控制部126)或驱动电路21进行指令。
检测电压检测部23为，对由检测电流Ise从检测发射极端子SE流过检测电阻24和检测电阻25中的任意一方而产生的检测电压Vse是否在预定的电压值以上进行检测的电路。在检测电压检测部23检测到检测电压Vse为预定的电压值以上的情况下，输出检测电流检测信号(例如，高电平的信号)。检测电压检测部23例如既可以由比较器构成，也可以由运算放大器构成。
在驱动电路21中，在检测元件12的检测发射电极se的连接对象通过开关27而被切换为检测电阻24的状态下，当检测到检测电流检测信号时，判断出在主元件11中流通的电流为过电流。在驱动电路21中，在判断出在主元件11中流通的电流为过电流的情况下，例如，将主元件11的栅极电压Vge以及检测元件12的栅极电压Vgse控制为使主元件11以及检测元件12断开的电压值。由此，能够防止过电流在主元件11以及检测元件12中持续流通。
另一方面，在驱动电路21中，在检测元件12的检测发射电极se的连接对象通过开关27而被切换为检测电阻25的状态下，当检测到检测电流检测信号时，判断出在开关元件30的主元件31中流有预定的电流值以上的泄漏电流IL。在驱动电路21中，在判断出主元件31中流有预定的电流值以上的泄漏电流IL的情况下，例如，输出将检测到预定的电流值以上的泄漏电流IL的情况通知给预定的控制部(例如，后述的图4的系统控制部126)的泄漏感知信号。在预定的控制部中，在检测到关于开关元件30的泄漏感知信号的情况下，例如，将关于开关元件30的泄漏电流的产生信息存储在存储器中或通知给用户。由此，能够从多个开关元件之中，容易地确定被感知到泄漏电流的开关元件。
偏置电源26为，在对开关元件30的泄漏电流IL进行测量的情况下，将使检测元件12导通的负电压V1偏置于经由开关27而与检测电阻25连接的检测元件12的检测发射电极se上的电路。通过将负电压V1偏置于检测元件12的检测发射电极se，从而使检测元件12的栅极电压Vgse变大。因此，由于泄漏电流IL中的、在检测元件12中流通的电流量增加，因此，能够使在检测元件12中流通的检测电流Ise的电流值增加。由于检测电流Ise的电流值增加，因而由检测电阻25而产生的检测电压Vse也增加。因而，即使泄漏电流IL的电流值非常小，检测电压检测部23也能够容易地对检测电压Vse进行检测，并能够容易地对微小的泄漏电流IL进行检测。
偏置电源26例如，以使检测元件12的栅极电压Vgse高于主元件11的栅极电压Vge的方式，将使检测元件12导通的负电压V1偏置于检测元件12的检测发射电极se上。由此，由于检测元件12中流过与主元件11相比而较大的电流，因此，能够使检测电流Ise的电流值增加。因而，即使泄漏电流IL的电流值非常小，检测电压检测部23也能够容易地对检测电压Vse进行检测，并能够容易地对微小的泄漏电流IL进行检测。
此外，偏置电源26例如，以不使主元件11导通而仅使检测元件12导通的方式，将使检测元件12导通的负电压V1偏置于检测元件12的检测发射电极se上。由此，由于开关元件30的泄漏电流IL不流向主元件11而全部流向检测元件12，因此，能够使检测电流Ise的电流值增加至与泄漏电流IL的电流值大致相等。因而，即使泄漏电流IL的电流值非常小，检测电压检测部23也能够容易地对检测电压Vse进行检测，也能够容易地对微小的泄漏电流IL进行检测。
在将使检测元件12导通的负电压V1偏置于检测元件12的检测发射电极se上的情况下，例如，驱动电路21使偏置于主元件11和检测元件12这两方的栅电极g上的电压从电源电压V2降低至电源电压V3。例如，电源电压V2为，在泄漏电流IL的非测量时被选择的栅极驱动用电源53的输出电压，电源电压V3为，在泄漏电流IL的测量时被选择的栅极驱动用电源54的输出电压。
在驱动电路21使偏置于栅电极g上的电压降低时，也可以以使检测元件12的栅极电压Vgse高于主元件11的栅极电压Vge的方式，对负电压V1以及电源电压V2、V3的电压值进行设定。或者，在驱动电路21使偏置于栅电极g上的电压降低时，也可以以使与主元件11相比较大的电流在检测元件12中流通的方式，对负电压V1以及电源电压V2、V3的电压值进行设定。或者，在驱动电路21使偏置于栅电极g上的电压降低时，也可以以不使主元件11导通而仅使检测元件12导通的方式，对负电压V1以及电源电压V2、V3的电压值进行设定。
例如，在主元件11以及检测元件12的阈值电压Vth为10V的开关元件10的情况下，将负电压V1设定为-3V，将电源电压V2设定为15V，将电源电压V3设定为7V。通过如此设定，例如，在未偏置有负电压V1而选择了电源电压V2的泄漏电流IL的非测量时，能够根据电源电压V2的导通和断开而使主元件11以及检测元件12导通和断开。另一方面，在偏置有负电压V1偏置且选择了电源电压V3的泄漏电流IL的测量时，主元件11的栅极电压Vge小于阈值电压Vth，检测元件12的栅极电压Vgse成为阈值电压Vth以上。因此，能够不使主元件11导通而仅使检测元件12导通。
另外，例如，在1mA的泄漏电流IL未流过主元件11而流过检测元件12的情况下，当将检测电阻25的电阻值设定为1kΩ时，检测电阻25中的电压削弱大约为1V(＝1mA×1kΩ)。如此，通过使电流流过检测电阻25，而使检测元件12的栅极电压Vgse仅下降与该电压削弱量相应的量。因而，即使产生这种电压削弱，也可以以使检测元件12的栅极电压Vgse超过检测元件12的阈值电压Vth的方式，对负电压V1以及电源电压V2、V3的电压值进行设定。
此外，由于泄漏电流与过电流相比非常小，因此，当用于泄漏电流的检测的检测电阻25具有与用于过电流的检测的检测电阻24相比而较大的电阻值时，能够与过电流同样容易地对泄漏电流进行检测。例如，在500A的过电流以1000：1的比例向主元件11和检测元件12进行分流的情况下，当将检测电阻24的电阻值设定为2Ω时，检测电阻24中的电压削弱与检测电阻25的上述情况相同，大约为1V(＝0.5A×2Ω)。
另一方面，控制电路40具有与开关元件30的检测发射极端子SE连接的检测电流检测电路48。由于高电位侧的检测电流检测电路48以及驱动电路41具有与低电位侧的检测电流检测电路28以及驱动电路21相同的结构以及功能，因此，在以下的说明中进行简化。
检测电流检测电路48为，对检测元件32的检测电流Ise进行检测，并输出与检测元件32的检测电流Ise的大小相应的检测电流检测信号的检测电流检测部。检测电流检测电路48例如具有检测电阻44、检测电阻45、偏置电源46、开关47、检测电压检测部43。
检测电阻44为，用于对在主元件31的集电电极c与发射电极e之间流通的过电流进行检测的分流电阻。检测电阻44例如具有经由开关47而与检测发射极端子SE连接的一端和与中间节点部50连接的另一端。
检测电阻45为，用于对在与开关元件30的主元件31串联连接的其他的开关元件10(尤其是，主元件11)中流通的泄漏电流IL进行检测的分流电阻。检测电阻45例如具有经由开关47而与检测发射极端子SE连接的一端和经由偏置电源46而与中间节点部50连接的另一端。
偏置电源46为，经由检测电阻45以及开关47，而能够将负电压V1偏置于检测元件32的检测发射电极se上的电路。负电压V1为，通过被偏置于检测元件32的检测发射电极se上从而使检测元件32的检测发射电极se的电位与主元件31的发射电极e的电位相比而较低的偏置电压。
开关47为，根据是否对在开关元件10中流通的泄漏电流IL进行测量，而将检测元件32的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻24或检测电阻25的切换电路的一个示例。开关47能够被切换为，经由检测发射极端子SE而使检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻44的状态、和经由检测发射极端子SE而使检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻45的状态中的任意一方。
在根据栅极电压而使开关元件30导通和断开的通常使用状态下(在不对在开关元件10中流通的泄漏电流IL进行测量的情况下)，开关47将检测元件32的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻44。由此，能够对在主元件31中流通的过电流进行检测。另一方面，在基于检测元件32中流通的检测电流Ise而对开关元件10中流通的泄漏电流IL进行测量的情况下，开关47将检测元件32的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻45。由此，能够对开关元件10中流通的泄漏电流IL进行检测检测。
开关47例如，根据确定是否对开关元件10中流通的泄漏电流IL进行测量的切换控制信号，而将检测元件32的检测发射电极se的连接对象切换为检测电阻44和检测电阻45中的任意一方。这种切换控制信号例如从预定的控制部(例如，后述的图4的系统控制部126)或驱动电路41接收命令。
检测电压检测部43为，对由检测电流Ise从检测发射极端子SE流过检测电阻44和检测电阻45中的任意一方而产生的检测电压Vse是否在预定的电压值以上进行检测的电路。在检测电压检测部43检测到检测电压Vse为预定的电压值以上的情况下，输出检测电流检测信号(例如，高电平的信号)。检测电压检测部43例如既可以由比较器构成，也可以由运算放大器构成。
在驱动电路41中，在检测元件32的检测发射电极se的连接对象通过开关47而被切换为检测电阻44的状态下，当检测到检测电流检测信号时，判断出主元件31中流通的电流为过电流。在驱动电路41中，在判断出主元件31中流通的电流为过电流的情况下，例如，将主元件31的栅极电压Vge以及检测元件32的栅极电压Vgse控制为使主元件31以及检测元件32断开的电压值。由此，能够防止过电流持续流向主元件31以及检测元件32的情况。
另一方面，在驱动电路41中，在检测元件32的检测发射电极se的连接对象通过开关47而被切换为检测电阻45的状态下，当检测到检测电流检测信号的情况下，判断出开关元件10的主元件11中流有预定的电流值以上的泄漏电流IL。在驱动电路41中，在判断出主元件11中流有预定的电流值以上的泄漏电流IL的情况下，例如，输出将感知到预定的电流值以上的泄漏电流IL的情况通知给预定的控制部(例如，后述的图4的系统控制部126)的泄漏感知信号。在预定的控制部中，在检测到关于开关元件10的泄漏感知信号的情况下，例如，将关于开关元件10的泄漏电流的产生信息存储在存储器中或通知给用户。由此，能够从多个开关元件之中，容易地确定被感知到泄漏电流的开关元件。
偏置电源46为，在对开关元件10的泄漏电流IL进行测量的情况下，将使检测元件32导通的负电压V1偏置于经由开关47而与检测电阻45连接的检测元件32的检测发射电极se上的电路。通过将负电压V1偏置于检测元件32的检测发射电极se上，从而使检测元件32的栅极电压Vgse变大。因此，由于泄漏电流IL中的、流向检测元件32的电流量增加，因此，能够使检测元件32中流通的检测电流Ise的电流值增加。由于检测电流Ise的电流值增加，因而由检测电阻45而产生的检测电压Vse也将增加。因而，即使泄漏电流IL的电流值非常小，检测电压检测部43也能够容易地对检测电压Vse进行检测，从而能够容易地对微小的泄漏电流IL进行检测。
开关电路4的结构
图2为图示了与图1的开关电路不同的另一方式的开关电路4的结构例的图。对于与图1的开关电路1相同的结构以及功能，省略或简化其说明。开关电路4具备高电位侧的开关元件80、低电位侧的开关元件60、低电位侧的控制电路70。由于具有与低电位侧的控制电路70相同的结构以及功能，因此，省略对高电位侧的控制电路的说明以及图示。
在图1中，低电位侧的检测电流检测电路28具有由过电流检测和泄漏电流检测所共用的检测电压检测部23，高电位侧的检测电流检测电路48具有由过电流检测和泄漏电流检测所共用的检测电压检测部43。通过使检测电压检测部被共用化，从而能够削减检测电压检测部的面积。与此相对，在图2中，检测电流检测电路78具有分别进行过电流检测和泄漏电流检测的检测电压检测部，且具有过电流检测用的检测电压检测部73和泄漏电流检测用的检测电压检测部79。通过使检测电压检测部分离，从而能够将用于对检测电压进行检测的阈值，分别设定为过电流检测用和泄漏电流检测用。
图2的驱动电路71也可以具有对开关元件60的温度进行检测的温度传感器83。在驱动电路71中，在通过温度传感器83而检测到预定值以上的温度的情况下，例如，将主元件61的栅极电压Vge以及检测元件62的栅极电压Vgse控制为使主元件61以及检测元件62断开的电压值。由此，能够防止主元件61以及检测元件62过热的情况。图1的驱动电路也可以具有这种功能。
此外，在图2中，从外部被供给的栅极控制信号也可以经由隔离器81而向驱动电路71输入，从驱动电路71被输出的泄漏感知信号等输出信号也可以经由隔离器82而被输出。作为隔离器81、82的具体例，能够列举出光电耦合器。向图1的驱动电路输入输出的信号也可以经由这种隔离器而进行传递。
开关电路5的结构
图3为图示了与图1、2的开关电路不同的另一开关电路5的结构例的图。对于与图1、2的开关电路1、4相同的结构以及功能，省略或简化其说明。开关电路5具备高电位侧的开关元件110、低电位侧的开关元件90、低电位侧的控制电路100。由于具有与低电位侧的控制电路100相同的结构以及功能，因此，省略对高电位侧的控制电路的说明以及图示。
开关电路5具有相对于图2的开关电路4的结构而向栅极端子G与栅极电阻102之间的连接点、和与开关元件90的发射极端子E连接的低电源电位部52之间插入开关107以及电阻109的结构。此外，废除了栅极驱动用电源54。
在根据栅极电压而使开关元件90导通断开的通常使用状态下(在不对开关元件110中流通的泄漏电流IL进行测量的情况下)，开关107将栅极端子G和电阻109切断。另一方面，在基于检测元件92中流通的检测电流Ise而对开关元件110中流通的泄漏电流IL进行测量的情况下，开关107使栅极端子G与电阻109连接。由此，能够将由电源电压V2通过栅极电阻102和电阻109而被电压分割后的电压施加于栅极端子G。因此，即使没有栅极驱动用电源54，也能够在将负电压V1偏置于检测元件92的检测发射电极se上的情况下，降低偏置于主元件91以及检测元件92的栅电极上的电压。
开关107例如根据确定是否对开关元件110中流通的泄漏电流IL进行测量的切换控制信号，而对是否将栅极端子G和电阻109连接进行切换。这种切换控制信号例如由预定的控制部(例如，后述的图4的系统控制部126)或驱动电路101进行指令。
控制系统120的结构
图4为图示了具有以并列的方式安装了三个开关电路131、132、133的逆变器121的控制系统120的结构的图。开关电路131、132、133分别为与上述的开关电路(例如，开关电路1)相同的结构。
在图4中，图示了构成在各开关元件的集电极端子C与发射极端子E之间的二极管。在开关元件的泄漏电流中也可以包含该二极管的泄漏电流。
另外，该二极管可以为以并列的方式追加连接于开关元件的二极管，也可以作为形成在主元件的集电电极与发射电极之间的寄生元件的体二极管。也可以将反向导通IGBT的二极管部用作二极管。
控制系统120为具备逆变器121、电容器122、蓄电池123、发生器124、切断继电器125、系统控制部126的车辆用系统。
电容器122为，与逆变器121并联连接的耐高压的电容器，并具备与高电源电位部51连接的一端和与低电源电位部52连接的一端。电容器122使作为高电源电位部51与低电源电位部52之间的电位差的电源电压VH平滑化。电容器122经由切断继电器125而与蓄电池123并联连接。
蓄电池123为，具有与电容器122相比而较大的电容的高电压的蓄电池，并生成直流的电源电压VH。
发生器124通过发动机127的动力等而产生三相交流电力，并经由逆变器121而对蓄电池123或电容器122进行充电。
切断继电器125为，将发生器124的发电电力经由逆变器121而向蓄电池123的供给进行切断的切断电路的一个示例。通过由切断继电器125切断对蓄电池123进行充电的路径，从而使发生器124的发电电力不向蓄电池123供给，而经由逆变器121向电容器122供给。
系统控制部126为，通过以使电容器122的电压(电源电压VH)为预定的阈值以上的方式对切断继电器125进行控制，从而对蓄电池123的充电路径进行切断的控制部的一个示例。
泄漏电流测量时的系统控制部的检查动作流程
图5为图示了系统控制部126的控制动作的一个示例的流程图。根据图5，由于系统控制部126能够顺次使高电位侧和低电位侧的这两个检测元件导通，因此，能够顺次使负电压V1偏置于两个检测元件的检测电极另外。另外，可以在低阶的泄漏电流测量之后接下来实施高电位侧的泄漏电流测量，也可以反之。以下，在图5的各工序中，参照图1、4的结构进行说明。
由于在检测到点火开关的断开操作的情况下(步骤S1)，系统控制部126使电源电压VH上升，因此，通过使切断继电器125断开，从而切断对蓄电池123进行充电的路径(步骤S2)。并且，系统控制部126通过保持使发动机127启动或动作的状态，从而使发生器124进行发电动作(步骤S3)。
由于对蓄电池123进行充电的路径被切断，因此由发生器124产生的电力不会向蓄电池123供给，而经由逆变器121向电容器122供给。由于具有与电容器122相比而较大的电容的蓄电池123的充电路径被切断，因此，与蓄电池123的充电路径未被切断时相比较，电源电压VH易于上升。
通过使电源电压VH上升，从而各个开关元件的两端电压Vce也上升。两端电压Vce为，集电极端子C与发射极端子E之间的电压。通过使两端电压Vce增大，从而能够容易地产生在开关元件中流通的泄漏电流。
在系统控制部126中，直到检测到电源电压VH为预定的泄漏检查电压以上的情况为止不开始进行泄漏电流的测量，而在检测到电源电压VH为预定的泄漏检查电压以上的情况下，开始进行泄漏电流的测量(步骤S4)。泄漏检查电压是指，为了判断泄漏电流的测量开始而被设定的阈值电压。
步骤S5以及S6为，基于高电位侧的开关元件的检测元件中流通的检测电流，而对低电位侧的开关元件的泄漏电流进行检测的工序。
例如在图1的情况下，在步骤S5中，在系统控制部126中，相对于驱动电路41输出命令高电位侧的开关元件30的导通的栅极控制信号，以使高电位侧的检测元件32导通。另一方面，在步骤S5中，系统控制部126相对于驱动电路21输出对低电位侧的开关元件10的断开进行指令的栅极控制信号。通过该断开指令而使主元件11以及检测元件12断开。
在系统控制部126中，当自输出对开关元件30的导通以及开关元件10的断开进行指令的栅极控制信号起经过预定的泄漏检查时间时，执行步骤S7以及S8的动作。泄漏检查时间是指，为了确保对泄漏电流进行检测的时间而被设定的阈值时间。
步骤S7以及S8为，基于低电位侧的开关元件的检测元件中流通的检测电流而对高电位侧的开关元件的泄漏电流进行检测的工序。
例如在图1的情况下，在步骤S7中，系统控制部126相对于驱动电路21输出对低电位侧的开关元件10的导通进行指令的栅极控制信号，以使低电位侧的检测元件12导通。另一方面，在步骤S5中，系统控制部126相对于驱动电路41输出对高电位侧的开关元件30的断开进行指令的栅极控制信号。通过该断开指令而使主元件31以及检测元件32断开。
在系统控制部126中，当自输出对开关元件10的导通以及开关元件30的断开进行指令的栅极控制信号起经过预定的泄漏检查时间时，执行步骤S9以及S10的动作。泄漏检查时间是指，为了确保对泄漏电流进行检测的时间而被设定的阈值时间。
在步骤S9中，由于系统控制部126使暂时上升的电源电压VH下降，因此，通过使逆变器121动作而实施电容器122的放电处理。并且，在步骤S10中，在检测到电源电压VH下降至预定值以下的情况时，系统控制部126开始进行使逆变器121的动作停止的等停止处理。
泄漏电流测量时的控制电路的检查动作流程
图6为图示了被设置在各开关元件上的控制电路各自的控制动作的一个示例的流程图。在被设于低电位侧的控制电路对高电位侧的开关元件的泄漏电流进行检测的情况下，和在被设于高电位侧的控制电路对低电位侧的开关元件的泄漏电流进行检测的情况下，各控制电路的控制逻辑也与图6相同。
用于对由自身来驱动的开关元件的导通进行指令的栅极控制信号如上述那样，通过图5的步骤S5或S7，而从系统控制部126向各驱动电路供给。此外，泄漏检查电压是指，为了对泄漏电流的检测开始进行判断而被设定的阈值电压，检测允许时间是指，用于对泄漏电流的检测开始进行判断而被设定的阈值电压。
在对泄漏电流进行测量的情况下，通过系统控制部126的控制而使电源电压VH上升，从而各个主元件的两端电压Vce也上升。因而，只要至少检测出由自身来驱动的主元件的两端电压Vce的电压为预定的阈值电压以上的情况，则即使未从系统控制部126得到对泄漏电流进行检测的指令，各驱动电路也能够开始进行泄漏电流的检测。
例如在图1的情况下，在低电位侧的驱动电路21中，当开始进行泄漏电流的检测时，使偏置于主元件11和检测元件12这两方的栅电极g上的电压从电源电压V2下降至电源电压V3。并且，在驱动电路21中，当开始进行泄漏电流的检测时，以使将检测元件12导通的负电压V1被偏置于检测元件12的检测发射电极se上的方式对开关27进行控制。开关27通过驱动电路21而被控制，从而将检测元件12的检测发射电极se的连接对象切换为偏置电源26。因而，驱动电路21能够基于检测元件12中流通的检测电流Ise而对开关元件30的泄漏电流进行检测。
同样地，当开始进行泄漏电流的检测时，高电位侧的驱动电路41使偏置于主元件31和检测元件32这两方的栅电极g上的电压从电源电压V2下降至电源电压V3。并且，当开始泄漏电流的检测时，驱动电路41以使将检测元件32导通的负电压V1偏置于检测元件32的检测发射电极se上的方式对开关47进行控制。开关47通过被驱动电路41控制，从而将检测元件32的检测发射电极se的连接对象切换为偏置电源46。因而，驱动电路41能够基于检测元件32中流通的检测电流Ise，对开关元件10的泄漏电流进行检测。
在预定的条件成立的情况下，各控制电路的驱动电路开始对与由自身来驱动的开关元件串联连接的其他的开关元件的泄漏电流进行检测(步骤S11)。例如，各个驱动电路接收对由自身来驱动的开关元件的导通进行指令的栅极控制信号，并在由自身来驱动的主元件的两端电压Vce大于预定的泄漏检查电压的状态持续了预定的检测允许时间的情况下，开始进行泄漏电流的检测。
此外，例如在图2的情况下，当开始进行泄漏电流的检测时，驱动电路71使偏置于主元件61和检测元件62这两方的栅电极g上的电压从电源电压V2下降至电源电压V3。并且，当开始进行泄漏电流的检测时，驱动电路71以使将检测元件62导通的负电压V1偏置于检测元件62的检测发射电极se上的方式对开关77进行控制。开关77通过被驱动电路71控制，从而将检测元件62的检测发射电极se的连接对象切换为偏置电源76。因而，驱动电路71能够基于检测元件62中流通的检测电流Ise，而对开关元件80的泄漏电流进行检测。
此外，例如在图3的情况下，驱动电路101以使主元件91和检测元件92这两方的栅电极g经由电阻109而与低电源电位部52连接的方式对开关107进行控制。开关107通过被驱动电路101控制，从而能够将电源电压V2通过栅极电阻102和电阻109而被电压分割后的电压，向主元件91和检测元件92这两方的栅电极g进行供给。并且，在开始泄漏电流的检测时，驱动电路101以使将检测元件92导通的负电压V1偏置于检测元件92的检测发射电极se上的方式对开关77进行控制。开关77通过被驱动电路101控制，从而将检测元件92的检测发射电极se的连接对象切换为偏置电源76。因而，驱动电路101能够基于检测元件92中流通的检测电流Ise而对开关元件110的泄漏电流进行检测。
接下来，在步骤S12中，在泄漏电流的检测值大于预定的阈值电流的状态持续了预定的检测时间的情况下，各个控制电路的驱动电路判断出检测到了预定的电流值以上的泄漏电流。例如，在从检测电压检测部被输出的检测电流检测信号的输出时间持续了预定的检测时间的情况下，各个驱动电路判断出检测到了预定的电流值以上的泄漏电流。例如在图1的情况下，在从检测电压检测部23被输出的检测电流检测信号的输出时间持续了预定的检测时间的情况下，驱动电路21判断出检测到了在开关元件30中有预定的电流值以上的泄漏电流。
在判断出检测到了预定的电流值以上的泄漏电流的情况下，各个驱动电路相对于系统控制部126而输出对确定了与由自身来驱动的开关元件串联连接的其他的开关元件的特性劣化的情况进行通知的泄漏感知信号。
以上，通过实施方式例对半导体控制装置、开关电路、逆变器以及控制系统进行了说明，但是，本发明并不限定于上述实施方式例。在本发明的范围内，能够进行与其他的实施方式例的一部分或全部的组合或替换等各种变形以及改良。
例如，系统控制部126也可以以使将检测元件导通的负电压偏置于检测元件的检测发射电极上的方式对开关(例如，在图1的情况下为开关27或开关47)进行控制。
此外，例如，半导体控制装置并不限于用于逆变器的方式，也能够用于DC-DC转换器、电源电路、升压电路、降压电路等。
此外，例如，开关元件并不限于IGBT，而既可以为N沟道型的MOSFET，也可以为P沟道型的MOSFET。
本国际申请要求基于2013年10月9日提出申请的日本国专利申请第2013-212167号的优先权，并在本国际中援引日本国专利申请第2013-212167号的全部内容。
符号说明
1、4、5、131、132、133：开关电路；
2、3：半导体控制装置；
10、30、60、80、90、110：开关元件；
11、31、61、91：主元件；
12、32、62、92：检测元件；
20、40、70、100：控制电路；
21、41、71、101：驱动电路；
22、42、72、102：栅极电阻；
23、43、73、79：检测电压检测部；
24、44、74：检测电阻(过电流检测用电阻)；
25、45、75：检测电阻(泄漏电流检测用电阻)；
26、46、76：偏置电源；
27、47、77、107：开关；
28、48、78：检测电流检测电路；
50：中间节点部；
51、52：电源电位部；
53、54、55、56：栅极驱动用电源；
81、82：隔离器；
83：温度传感器；
109：电阻；
120：控制系统；
121：逆变器；
122：电容器；
123：蓄电池；
124：发生器；
125：切断继电器；
126：系统控制部；
127：发动机。

Claims (15)

1.一种半导体控制装置，具备：
开关元件，其具有主元件和与所述主元件并联连接的检测元件；
控制电路，其将使所述检测元件导通的负电压偏置于所述检测元件的检测电极上，并对与所述开关元件的所述主元件串联连接的其他的开关元件的泄漏电流进行检测。
2.如权利要求1所述的半导体控制装置，其中，
所述控制电路以使所述检测元件的栅电极与所述检测电极之间的电压高于所述主元件的栅电极与所述主元件的主电极之间的电压的方式而使所述负电压偏置于所述检测电极上。
3.如权利要求1或2所述的半导体控制装置，其中，
所述控制电路以使与所述主元件相比而较大的电流流向所述检测元件的方式而使所述负电压偏置于所述检测电极上。
4.如权利要求1或2所述的半导体控制装置，其中，
所述控制电路以不使所述主元件导通而使所述检测元件导通的方式，使所述负电压偏置于所述检测电极上。
5.如权利要求2所述的半导体控制装置，其中，
在所述控制电路中，在将所述负电压偏置于所述检测电极上的情况下，降低偏置于所述主元件以及所述检测元件的栅电极上的电压。
6.如权利要求1或2所述的半导体控制装置，其中，
在所述控制电路中，在检测到所述主元件的两端电压为预定值以上的情况下，对所述泄漏电流进行检测。
7.如权利要求1或2所述的半导体控制装置，其中，
所述控制电路具有用于检测所述泄漏电流的电阻，并经由该电阻而使所述负电压偏置于所述检测电极上。
8.如权利要求7所述的半导体控制装置，其中，
所述控制电路具有：
第一电阻，其用于检测所述泄漏电流；
第二电阻，其用于检测所述主元件的过电流；
切换电路，其将所述检测电极的连接对象切换为所述第一电阻或所述第二电阻。
9.如权利要求8所述的半导体控制装置，其中，
所述第一电阻具有与所述第二电阻相比而较大的电阻值。
10.一种开关装置，其中，
在高电位侧和低电位侧上安装有权利要求1至9中的任意一项所述的半导体控制装置。
11.如权利要求10所述的开关装置，其中，
使所述负电压按顺次偏置于高电位侧和低电位侧的所述检测元件的检测电极上。
12.一种逆变器，其中，
以并列的方式安装有多个权利要求10或11所述的开关装置。
13.一种控制系统，具备：
权利要求12所述的逆变器；
与所述逆变器并联连接的电容器；
蓄电池，其具有与所述电容器相比而较大的电容；
发生器，其经由所述逆变器而对所述电容器进行充电；
切断电路，其切断所述发生器的电力经由所述逆变器而向所述蓄电池的供给。
14.如权利要求13所述的控制系统，
具备以使所述电容器的电压成为预定的阈值以上的方式而对所述切断电路进行控制的控制部。
15.如权利要求14所述的控制系统，其中，
在所述控制部中，当检测到所述电容器的电压为所述阈值以上的情况时，顺次使高电位侧和低电位侧的所述检测元件导通。
CN201480054368.4A 2013-10-09 2014-09-17 半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统 Expired - Fee Related CN105612682B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013212167A JP5915615B2 (ja) 2013-10-09 2013-10-09 半導体制御装置、スイッチング装置、インバータ及び制御システム
JP2013-212167 2013-10-09
PCT/JP2014/074477 WO2015053052A1 (ja) 2013-10-09 2014-09-17 半導体制御装置、スイッチング装置、インバータ及び制御システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105612682A CN105612682A (zh) 2016-05-25
CN105612682B true CN105612682B (zh) 2018-07-06

Family

ID=52812872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480054368.4A Expired - Fee Related CN105612682B (zh) 2013-10-09 2014-09-17 半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9825555B2 (zh)
JP (1) JP5915615B2 (zh)
CN (1) CN105612682B (zh)
DE (1) DE112014004667B4 (zh)
WO (1) WO2015053052A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6349856B2 (ja) * 2014-03-27 2018-07-04 株式会社デンソー 駆動装置
JP6642074B2 (ja) * 2016-02-10 2020-02-05 株式会社デンソー スイッチング素子の駆動装置
JP6724453B2 (ja) * 2016-03-18 2020-07-15 トヨタ自動車株式会社 半導体制御回路
JP6699306B2 (ja) * 2016-04-07 2020-05-27 トヨタ自動車株式会社 ゲート電圧制御回路
JP6744603B2 (ja) * 2016-07-08 2020-08-19 国立研究開発法人産業技術総合研究所 炭化珪素半導体装置の駆動方法および炭化珪素半導体装置の駆動回路
EP3297162B1 (en) * 2016-09-20 2020-10-28 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Method and device for controlling the switching of a first and a second power semiconductor switch
JP6894508B2 (ja) 2017-07-11 2021-06-30 日立Astemo株式会社 電子制御装置
CN107395184B (zh) * 2017-08-28 2023-10-27 武汉华海通用电气有限公司 一种监控一体化二极管阵列驱动功率软开关电路
JP6919592B2 (ja) * 2018-02-09 2021-08-18 トヨタ自動車株式会社 スイッチング回路
JP7110893B2 (ja) * 2018-10-04 2022-08-02 株式会社デンソー スイッチの駆動装置
DE102018132775A1 (de) * 2018-12-19 2020-06-25 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Schaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Schaltungsvorrichtung
US11415640B2 (en) 2021-01-12 2022-08-16 sonnen, Inc. Resistive isolation detection methods and systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004023638A (ja) * 2002-06-19 2004-01-22 Nissan Motor Co Ltd 電流制御型半導体スイッチング素子用回路
JP2008157695A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体素子評価装置及び半導体素子評価方法
CN102576041A (zh) * 2009-10-20 2012-07-11 三菱电机株式会社 半导体装置
JP2012151592A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Denso Corp 過電流保護装置
CN102655367A (zh) * 2011-03-04 2012-09-05 三菱电机株式会社 功率模块

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6049127B2 (ja) 2012-03-30 2016-12-21 株式会社大一商会 遊技機
JP5692185B2 (ja) * 2012-08-09 2015-04-01 トヨタ自動車株式会社 半導体モジュール

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004023638A (ja) * 2002-06-19 2004-01-22 Nissan Motor Co Ltd 電流制御型半導体スイッチング素子用回路
JP2008157695A (ja) * 2006-12-22 2008-07-10 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体素子評価装置及び半導体素子評価方法
CN102576041A (zh) * 2009-10-20 2012-07-11 三菱电机株式会社 半导体装置
JP2012151592A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Denso Corp 過電流保護装置
CN102655367A (zh) * 2011-03-04 2012-09-05 三菱电机株式会社 功率模块

Also Published As

Publication number Publication date
JP5915615B2 (ja) 2016-05-11
WO2015053052A1 (ja) 2015-04-16
DE112014004667T5 (de) 2016-07-07
JP2015077010A (ja) 2015-04-20
CN105612682A (zh) 2016-05-25
US9825555B2 (en) 2017-11-21
DE112014004667B4 (de) 2019-08-14
US20160233789A1 (en) 2016-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105612682B (zh) 半导体控制装置、开关装置、逆变器以及控制系统
CN103944548B (zh) 用于晶体管的栅极驱动电路
US9874614B2 (en) Semiconductor apparatus and power conversion apparatus
JP5477407B2 (ja) ゲート駆動回路
CA2986553C (en) Power supply control apparatus and method thereof
US8497728B2 (en) Electronic control apparatus having switching element and drive circuit
JP5146555B2 (ja) スイッチング素子の駆動回路
CN102804538B (zh) 电源保护电路和具有其的电动机驱动装置
CN106688183A (zh) 自灭弧式半导体元件的短路保护电路
CN113711481B (zh) 驱动电路
EP3116129B1 (en) Preventive apparatus
CN111756085B (zh) 供电控制装置
JP4804514B2 (ja) 非接地回路の絶縁性検出装置
JP6724726B2 (ja) 電力供給装置
JP2010035284A (ja) 過電流保護回路
JP6955951B2 (ja) 放電装置
CN108292851A (zh) 供电控制装置
CN104702255A (zh) 电路和用于操作这种电路的方法
US10615682B2 (en) Electrically driven vehicle inverter device
CN110165878A (zh) 半导体装置
JP2019198171A (ja) 電力供給装置
JP2016092962A (ja) 電流制限回路
US20210111713A1 (en) Electronic circuit with two voltage supply circuits
JP2020137352A (ja) 電力供給装置
JP2019047698A (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180706

Termination date: 20210917