[go: up one dir, main page]

JP2006324839A - Compound type semiconductor device - Google Patents

Compound type semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2006324839A
JP2006324839A JP2005144947A JP2005144947A JP2006324839A JP 2006324839 A JP2006324839 A JP 2006324839A JP 2005144947 A JP2005144947 A JP 2005144947A JP 2005144947 A JP2005144947 A JP 2005144947A JP 2006324839 A JP2006324839 A JP 2006324839A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
normally
switching element
type switching
voltage
drain
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.)
Granted
Application number
JP2005144947A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4844007B2 (en
Inventor
Kazuaki Mino
和明 三野
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Holdings Ltd
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 Fuji Electric Holdings Ltd filed Critical Fuji Electric Holdings Ltd
Priority to JP2005144947A priority Critical patent/JP4844007B2/en
Publication of JP2006324839A publication Critical patent/JP2006324839A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4844007B2 publication Critical patent/JP4844007B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cascade device in which a normally ON type switching element and a normally OFF type switching element are connected in series, the cascade device which makes the switching elements safely switch at high speeds without exceeding breakdown voltages of the switching elements. <P>SOLUTION: The normally ON type switching element and normally OFF type switching element are connected and a driving circuit is connected to the normally OFF type switching element to constitute the cascade device capable of normally OFF type operation. Then a series circuit of a voltage clamping means and a diode is connected between the drain (or collector) and gate (or base) of the normally OFF type switching element. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノーマリーオン形スイッチング素子とノーマリーオフ形スイッチング素子とを直列接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子にゲート信号を入力することにより、ノーマリーオフ動作を実現する、いわゆるカスコードデバイスの保護回路に関する。   The present invention relates to a so-called cascode device that realizes a normally-off operation by connecting a normally-on switching element and a normally-off switching element in series and inputting a gate signal to the normally-off switching element. It relates to a protection circuit.

ノーマリーオン形スイッチング素子はゲート・ソース間に逆電圧を印加した場合にオフし、ゲート・ソース間に逆電圧が印加されていない場合にはオンする素子である。現在、半導体装置に適用されているスイッチング素子のほとんどがノーマリーオフ(ゲートに電圧を印加した場合にオンし、ゲートに電圧を印加していない場合または逆電圧を印加することでオフする)であり、ノーマリーオン形スイッチング素子を装置へ適用すると、通常のゲート駆動回路が適用できないこと、また周辺回路を変更しなければならないことなどの様々な問題が発生する。従って、ノーマリーオン形スイッチング素子が装置に適用された例は少ない。
そこで、ノーマリーオフ形スイッチング素子用と同等なゲート駆動動作をノーマリーオン形スイッチング素子に適用する方法として、図9に示す回路構成例がある。ここで、ノーマリーオン形スイッチング素子1とノーマリーオフ形スイッチング素子(以下MOSFETと称す)2とは直列接続され、カスコードデバイスを構成している。さらに、ゲート駆動回路4はゲート抵抗3を介してMOSFET2のゲートに接続されている。このような構成とすることで、通常のMOSFET用のゲート駆動回路が適用でき、正のゲート電圧を印加するとカスコードデバイスがオンし、ゲート電圧が低下するとカスコードデバイスがオフする。
A normally-on type switching element is an element that turns off when a reverse voltage is applied between the gate and the source, and turns on when a reverse voltage is not applied between the gate and the source. Currently, most switching elements applied to semiconductor devices are normally off (turns on when a voltage is applied to the gate and turns off when no voltage is applied to the gate or when a reverse voltage is applied). When a normally-on type switching element is applied to a device, various problems occur, such as that a normal gate drive circuit cannot be applied, and that peripheral circuits must be changed. Therefore, there are few examples where normally-on type switching elements are applied to the device.
Therefore, there is a circuit configuration example shown in FIG. 9 as a method of applying a gate driving operation equivalent to that for a normally-off type switching element to a normally-on type switching element. Here, the normally-on type switching element 1 and the normally-off type switching element (hereinafter referred to as MOSFET) 2 are connected in series to constitute a cascode device. Further, the gate drive circuit 4 is connected to the gate of the MOSFET 2 through the gate resistor 3. With such a configuration, a normal MOSFET gate drive circuit can be applied. When a positive gate voltage is applied, the cascode device is turned on, and when the gate voltage is lowered, the cascode device is turned off.

図10に図9の動作例を示す。まず、MOSFET2のゲート電圧が低下すると、ディレイタイムt1が経過した後、MOSFET2がオフし、ドレイン・ソース間電圧が上昇する。MOSFET2のドレイン・ソース間はノーマリーオン形スイッチング素子1のソース・ゲート間に並列接続されているので、MOSFET2がオフし、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧が上昇することによって、ノーマリーオン形スイッチング素子1のゲート・ソース間に逆電圧が印加される。従って、MOSFET2がオフすることにより、ノーマリーオン形スイッチング素子1のゲート・ソース間に逆電圧が確立され、ノーマリーオン形スイッチング素子1をオフするができる。ここで、必要とされるMOSFET2のドレイン・ソース間電圧耐量は、ノーマリーオン形スイッチング素子1のゲート・ソース間電圧であり、導通損失の小さい低耐圧のスイッチング素子が適用可能となり、その結果、通電損失は小さくて済む。   FIG. 10 shows an operation example of FIG. First, when the gate voltage of the MOSFET 2 decreases, after the delay time t1 has elapsed, the MOSFET 2 is turned off and the drain-source voltage increases. Since the drain and source of the MOSFET 2 are connected in parallel between the source and gate of the normally-on type switching element 1, the MOSFET 2 is turned off and the voltage between the drain and source of the MOSFET 2 rises. A reverse voltage is applied between the gate and source of the element 1. Accordingly, when the MOSFET 2 is turned off, a reverse voltage is established between the gate and the source of the normally-on type switching element 1, and the normally-on type switching element 1 can be turned off. Here, the required drain-source voltage tolerance of the MOSFET 2 is the gate-source voltage of the normally-on type switching element 1, and a low withstand voltage switching element with small conduction loss can be applied. The energization loss is small.

以上の内容の詳細は、特許文献1、特許文献2等に記載されている。
特開平4−84463号公報(第3図) 特表2004−521585号公報(fig.2)
The details of the above contents are described in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like.
JP-A-4-84463 (FIG. 3) Japanese translation of PCT publication No. 2004-521585 (fig. 2)

実際のスイッチング素子ではゲート電圧が変化してからスイッチング動作が始まるまで時間差(ディレイタイムt1、t2)が生じる。従来技術でも同様に、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧が上昇し、ノーマリーオン形スイッチング素子1のゲートしきい値電圧を確立してもノーマリーオン形スイッチング素子1のスイッチング動作が始まるまでディレイタイムt2が生じる。従って、ノーマリーオン形スイッチング素子1のゲート電圧が確立した直後ではオフすることができず、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧は上昇して、耐圧を超えてしまう恐れがある。
本発明では、スイッチング素子の耐圧を超えることなく、安全にかつ高速なスイッチング動作を実現するノーマリーオン形スイッチング素子とノーマリーオフ形スイッチング素子との直列回路ならなるカスコードデバイスを提供する。
In an actual switching element, a time difference (delay time t1, t2) occurs after the gate voltage changes until the switching operation starts. Similarly, in the conventional technique, even if the drain-source voltage of the MOSFET 2 rises and the gate threshold voltage of the normally-on type switching element 1 is established, the delay time until the switching operation of the normally-on type switching element 1 starts. t2 occurs. Therefore, it cannot be turned off immediately after the gate voltage of the normally-on type switching element 1 is established, and the drain-source voltage of the MOSFET 2 may rise and exceed the breakdown voltage.
The present invention provides a cascode device comprising a series circuit of a normally-on type switching element and a normally-off type switching element that realizes a safe and high-speed switching operation without exceeding the breakdown voltage of the switching element.

上記課題を解決するため、第1の発明ではノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とゲート(またはベース)間に、電圧クランプ手段とダイオードとの直列回路を接続する。
第2の発明では、ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とソース(またはエミッタ)間に、電圧クランプ手段を並列接続する。
In order to solve the above-mentioned problem, in the first invention, a normally-off type switching element is connected in series with a normally-off type switching element, and a drive circuit is connected to the normally-off type switching element. In the cascode device that realizes the operation of
A series circuit of a voltage clamp means and a diode is connected between the drain (or collector) and gate (or base) of the normally-off switching element.
In the second invention, a normally-off type switching element is connected in series with a normally-off type switching element, and a drive circuit is connected to the normally-off type switching element, thereby realizing a normally-off type operation. On the device
A voltage clamping means is connected in parallel between the drain (or collector) and the source (or emitter) of the normally-off type switching element.

第3の発明では、ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とソース(またはエミッタ)間に、コンデンサを接続する。
第4の発明では、ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とソース(またはエミッタ)間に、電圧クランプ手段とコンデンサとの直列回路を接続する。
In the third invention, the normally-off type switching element is connected in series with the normally-off type switching element, and the drive circuit is connected to the normally-off type switching element, thereby realizing the normally-off type operation. On the device
A capacitor is connected between the drain (or collector) and the source (or emitter) of the normally-off switching element.
In the fourth invention, a normally-off type switching element is connected in series with a normally-off type switching element, and a drive circuit is connected to the normally-off type switching element, thereby realizing a normally-off type operation. On the device
A series circuit of a voltage clamping means and a capacitor is connected between the drain (or collector) and source (or emitter) of the normally-off type switching element.

本発明により、ノーマリーオン形スイッチング素子とノーマリーオフ形スイッチング素子を直列接続したカスコードデバイスにおいて、スイッチング素子の耐圧を超えることなく、安全かつ高速にスイッチング動作させることが可能である。また、ノーマリーオフ形スイッチング素子として導通損失の小さい低損失の素子が適用でき、装置の低損失化と冷却装置の小型化が可能である。   According to the present invention, in a cascode device in which a normally-on switching element and a normally-off switching element are connected in series, a switching operation can be performed safely and at high speed without exceeding the withstand voltage of the switching element. In addition, a low-loss element with small conduction loss can be applied as a normally-off type switching element, so that the loss of the device can be reduced and the cooling device can be downsized.

本発明の要点は、ノーマリーオン形スイッチング素子とノーマリーオフ形スイッチング素子を直列接続したカスコードデバイスにおいて、ノーマリーオフ形スイッチング素子をオフさせてもノーマリーオン形スイッチング素子がオフするまでには遅れ時間があり、この遅れの期間、ノーマリーオフ形スイッチング素子の電圧上昇を抑制させようとするものである。   The gist of the present invention is that, in a cascode device in which a normally-on type switching element and a normally-off type switching element are connected in series, the normally-on type switching element is not turned off even if the normally-off type switching element is turned off. There is a delay time, and during this delay period, an attempt is made to suppress the voltage rise of the normally-off type switching element.

図1に本発明の請求項1に基づく第1の実施例を、図2に第1の実施例の動作例を示す。ここで、MOSFET2のゲート電圧が低下すると、ディレイタイムt1の後、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧が上昇する。MOSFET2のドレイン・ソース間電圧がツェナーダイオード6のクランプ電圧に達すると、ノーマリーオン形素子1のソース→ダイオード5→ツェナーダイオード6→MOSFET2のゲート・ソース間の入力容量、の経路で電流が流れ、再びMOSFET2のゲート電圧が上昇する。MOSFET2のゲート電圧が上昇することにより、MOSFET2は再びオンし、ドレイン・ソース間電圧の上昇を抑制する。さらに、従来技術と同様に、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧により、ノーマリーオン形スイッチング素子1のゲート逆電圧が得られ、オフすることができる。このように、ツェナーダイオード6のクランプ電圧をMOSFET2のドレイン・ソース間電圧の耐圧よりも低い値に設定しておくことにより、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧は耐圧を超えることなく、安全に動作させることができる。   FIG. 1 shows a first embodiment based on claim 1 of the present invention, and FIG. 2 shows an operation example of the first embodiment. Here, when the gate voltage of the MOSFET 2 decreases, the drain-source voltage of the MOSFET 2 increases after the delay time t1. When the drain-source voltage of the MOSFET 2 reaches the clamp voltage of the Zener diode 6, a current flows through a path of the source of the normally-on type element 1 → the diode 5 → the Zener diode 6 → the input capacitance between the gate and the source of the MOSFET 2. The gate voltage of the MOSFET 2 rises again. When the gate voltage of the MOSFET 2 rises, the MOSFET 2 is turned on again, and the rise of the drain-source voltage is suppressed. Further, similarly to the prior art, the gate reverse voltage of the normally-on type switching element 1 is obtained by the drain-source voltage of the MOSFET 2 and can be turned off. In this way, by setting the clamp voltage of the Zener diode 6 to a value lower than the withstand voltage of the drain-source voltage of the MOSFET 2, the drain-source voltage of the MOSFET 2 can be operated safely without exceeding the withstand voltage. be able to.

図3に請求項2に基づく第2の実施例を、図4に第2の実施例の動作例を示す。第1の実施例と同様に、MOSFET2のゲート電圧が低下し、ドレイン・ソース間電圧が上昇する。ここで、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧がツェナーダイオード6のツェナー電圧(クランプ電圧)に達すると、電流はノーマリーオン形スイッチング素子1→MOSFET2の経路からノーマリーオン形スイッチング素子1→ツェナーダイオード6の経路に転流し、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧の上昇を抑制する。従って、ツェナーダイオード6のクランプ電圧をMOSFET2のドレイン・ソース間電圧の耐圧以下に設定しておくことで、MOSFET2のドレイン・ソース電圧は耐圧を超えることなく、安全に動作させることができる。   FIG. 3 shows a second embodiment based on claim 2 and FIG. 4 shows an operation example of the second embodiment. As in the first embodiment, the gate voltage of the MOSFET 2 decreases and the drain-source voltage increases. Here, when the drain-source voltage of the MOSFET 2 reaches the Zener voltage (clamp voltage) of the Zener diode 6, the current flows from the normally-on type switching element 1 → the MOSFET 2 to the normally-on type switching element 1 → the Zener diode 6. To suppress the rise of the drain-source voltage of the MOSFET 2. Therefore, by setting the clamp voltage of the Zener diode 6 below the breakdown voltage of the drain-source voltage of the MOSFET 2, the drain-source voltage of the MOSFET 2 can be operated safely without exceeding the breakdown voltage.

図5に請求項3に基づく第3の実施例を、図6に第3の実施例の動作例を示す。この例では、MOSFET2のゲート電圧が低下することで、MOSFET2はオフし、ドレイン・ソース間電圧が上昇するが、MOSFET2と並列にコンデンサ7が接続されているので、これを充電しながらドレイン・ソース間電圧は緩やかに上昇する。MOSFET2のドレイン・ソース間電圧が緩やかに上昇することにより、ディレイタイムt2が存在してもドレイン・ソース間電圧は耐圧を越える前にノーマリーオン形スイッチング素子1をオフすることがでる。従って、MOSFET2のドレイン・ソース間耐圧を越えることなく、安全に動作させることができる。ここで、コンデンサ7で蓄えたエネルギーはソフトスイッチング回路(ZVT回路)などにより、回生が可能である。   FIG. 5 shows a third embodiment based on claim 3, and FIG. 6 shows an operation example of the third embodiment. In this example, when the gate voltage of the MOSFET 2 is lowered, the MOSFET 2 is turned off and the drain-source voltage is increased. However, since the capacitor 7 is connected in parallel with the MOSFET 2, the drain-source is charged while charging it. The voltage increases slowly. Since the drain-source voltage of the MOSFET 2 rises gently, the normally-on type switching element 1 can be turned off before the drain-source voltage exceeds the breakdown voltage even if the delay time t2 exists. Therefore, the MOSFET 2 can be operated safely without exceeding the drain-source breakdown voltage. Here, the energy stored in the capacitor 7 can be regenerated by a soft switching circuit (ZVT circuit) or the like.

図7に請求項4に基づいた第4の実施例を、図8に第4の実施例の動作例を示す。第3の実施例では、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧が徐々に上昇するため、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧が上昇し始めてからノーマリーオン形スイッチング素子1のゲートしきい値電圧が確立されるまで時間がかかる。そこで、ここではMOSFET2と並列に電圧をクランプする機能を有するツェナーダイオード6とコンデンサ7の直列回路を接続している。ここで、MOSFET2のゲート信号が低下し、t1後にはノーマリーオン形スイッチング素子1→MOSFET2の経路で電流が流れているので、MOSFET2のドレイン・ソース間の出力容量は充電され、ドレイン・ソース電圧は急峻に上昇する。従って、高速にノーマリーオン形素子1のゲートしきい値電圧を得ることができる。さらに、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧がツェナーダイオード6のクランプ電圧に達すると、電流はノーマリーオン形スイッチング素子1→ツェナーダイオード6→コンデンサ7に転流する。従って、電流はコンデンサ7を充電する経路で流れるので、MOSFET2のドレイン・ソース間電圧は徐々に上昇し、ディレイタイムt2の間、耐圧を越えることなく、安全に動作させることができる。一方、コンデンサ7で蓄えたエネルギーはソフトスイッチング回路(ZVT回路)などにより、回生が可能である。   FIG. 7 shows a fourth embodiment based on claim 4 and FIG. 8 shows an operation example of the fourth embodiment. In the third embodiment, since the drain-source voltage of the MOSFET 2 gradually increases, the gate threshold voltage of the normally-on switching element 1 is established after the drain-source voltage of the MOSFET 2 starts to increase. Takes time. Therefore, a series circuit of a Zener diode 6 and a capacitor 7 having a function of clamping a voltage in parallel with the MOSFET 2 is connected here. Here, the gate signal of the MOSFET 2 decreases, and the current flows through the normally-on type switching element 1 → MOSFET 2 after t1, so that the output capacitance between the drain and source of the MOSFET 2 is charged, and the drain-source voltage. Rises steeply. Therefore, the gate threshold voltage of normally-on type element 1 can be obtained at high speed. Further, when the drain-source voltage of the MOSFET 2 reaches the clamp voltage of the Zener diode 6, the current is commutated from the normally-on type switching element 1 → the Zener diode 6 → the capacitor 7. Therefore, since the current flows through the path for charging the capacitor 7, the drain-source voltage of the MOSFET 2 gradually rises and can be operated safely without exceeding the breakdown voltage during the delay time t2. On the other hand, the energy stored in the capacitor 7 can be regenerated by a soft switching circuit (ZVT circuit) or the like.

本発明は、高耐圧のノーマリーオン形スイッチング素子と低耐圧のノーマリーオフ形スイッチング素子を直列接続し、従来のノーマリーオフ形素子用の駆動回路を用いてノーマリーオフ形スイッチング素子を駆動することにより、高速なスイッチング動作を安全に実現できるため、高速スイッチング動作を行う高耐圧大容量の変換器への適用が可能である。   The present invention connects a high breakdown voltage normally-on switching element and a low breakdown voltage normally-off switching element in series, and drives a normally-off switching element using a drive circuit for a conventional normally-off element. By doing so, a high-speed switching operation can be realized safely, and therefore, it can be applied to a high voltage and large capacity converter that performs a high-speed switching operation.

本発明の第1の実施例を示す。1 shows a first embodiment of the present invention. 図1の動作例を示す。The operation example of FIG. 1 is shown. 本発明の第2の実施例を示す。2 shows a second embodiment of the present invention. 図3の動作例を示す。The operation example of FIG. 3 is shown. 本発明の第3の実施例を示す。3 shows a third embodiment of the present invention. 図5の動作例を示す。The operation example of FIG. 5 is shown. 本発明の第4の実施例を示す。4 shows a fourth embodiment of the present invention. 図7の動作例を示す。The operation example of FIG. 7 is shown. 従来の実施例を示す。A conventional example is shown. 図9の動作例を示す。The operation example of FIG. 9 is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・ノーマリーオン形スイッチング素子
2・・・ノーマリーオフ形スイッチング素子(MOSFET)
3・・・ゲート抵抗 4・・・ゲート駆動回路 5・・・ダイオード
6・・・ツェナーダイオード 7・・・コンデンサ
1 ... Normally-on type switching element
2. Normally-off type switching element (MOSFET)
3 ... Gate resistance 4 ... Gate drive circuit 5 ... Diode 6 ... Zener diode 7 ... Capacitor

Claims (4)

ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とゲート(またはベース)間に、電圧クランプ手段とダイオードとの直列回路を接続することを特徴とした複合型半導体装置。
In a cascode device that realizes a normally-off type operation by connecting a normally-off type switching element in series with a normally-on type switching element and connecting a drive circuit to the normally-off type switching element,
A compound semiconductor device comprising a series circuit of a voltage clamping means and a diode connected between a drain (or collector) and a gate (or base) of a normally-off type switching element.
ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とソース(またはエミッタ)間に、電圧クランプ手段を並列接続することを特徴とした複合型半導体装置。
In a cascode device that realizes a normally-off type operation by connecting a normally-off type switching element in series with a normally-on type switching element and connecting a drive circuit to the normally-off type switching element,
A compound semiconductor device comprising a voltage clamp means connected in parallel between a drain (or collector) and a source (or emitter) of a normally-off type switching element.
ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とソース(またはエミッタ)間に、コンデンサを接続することを特徴とした複合型半導体装置。
In a cascode device that realizes a normally-off type operation by connecting a normally-off type switching element in series with a normally-on type switching element and connecting a drive circuit to the normally-off type switching element,
A composite semiconductor device comprising a capacitor connected between a drain (or collector) and a source (or emitter) of a normally-off switching element.
ノーマリーオン形スイッチング素子と直列にノーマリーオフ形スイッチング素子を接続し、ノーマリーオフ形スイッチング素子に駆動回路を接続することで、ノーマリーオフ形の動作を実現するカスコードデバイスにおいて、
ノーマリーオフ形スイッチング素子のドレイン(またはコレクタ)とソース(またはエミッタ)間に、電圧クランプ手段とコンデンサとの直列回路を接続することを特徴とした複合型半導体装置。
In a cascode device that realizes a normally-off type operation by connecting a normally-off type switching element in series with a normally-on type switching element and connecting a drive circuit to the normally-off type switching element,
A composite semiconductor device comprising a series circuit of a voltage clamp means and a capacitor connected between a drain (or collector) and a source (or emitter) of a normally-off type switching element.
JP2005144947A 2005-05-18 2005-05-18 Composite type semiconductor device Expired - Fee Related JP4844007B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005144947A JP4844007B2 (en) 2005-05-18 2005-05-18 Composite type semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005144947A JP4844007B2 (en) 2005-05-18 2005-05-18 Composite type semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006324839A true JP2006324839A (en) 2006-11-30
JP4844007B2 JP4844007B2 (en) 2011-12-21

Family

ID=37544198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005144947A Expired - Fee Related JP4844007B2 (en) 2005-05-18 2005-05-18 Composite type semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4844007B2 (en)

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182884A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas Control device of electronic switch for electric power and variable speed driver having same device
JP2011067051A (en) * 2009-09-18 2011-03-31 Sharp Corp Inverter, and electrical apparatus and solar power generator employing the same
WO2011089837A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 シャープ株式会社 Composite semiconductor device
JP2011166673A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Denso Corp Hybrid power device
WO2012023556A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 シャープ株式会社 Inverter
JP2012212875A (en) * 2011-03-21 2012-11-01 Internatl Rectifier Corp High voltage composite semiconductor device with protection for low voltage device
WO2013146570A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 シャープ株式会社 Cascode circuit
JP2014063831A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 Fujitsu Ltd Power supply circuit and power supply device
JP2014187059A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2014187726A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Toshiba Corp Semiconductor device
TWI463640B (en) * 2011-11-24 2014-12-01 Sharp Kk Semiconductor devices and electronic devices
CN104253599A (en) * 2013-06-25 2014-12-31 株式会社东芝 Semiconductor device
WO2015033631A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 シャープ株式会社 Transistor circuit
JP2015061265A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 富士通株式会社 Cascode transistor and control method of cascode transistor
US9059697B2 (en) 2013-04-08 2015-06-16 Fujitsu Semiconductor Limited Drive circuit and drive method for driving normally-on-type transistor
KR20150087111A (en) * 2014-01-21 2015-07-29 세이코 인스트루 가부시키가이샤 Amplifier circuit
WO2015166523A1 (en) * 2014-04-28 2015-11-05 株式会社日立産機システム Semiconductor device and power conversion device
WO2015174107A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 シャープ株式会社 Composite semiconductor device
WO2016002249A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 シャープ株式会社 Switching circuit and power supply circuit provided therewith
US9236373B2 (en) 2014-03-20 2016-01-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JP2016019314A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 新電元工業株式会社 Control circuit
JP2016019112A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 株式会社東芝 Semiconductor device
JP2016058810A (en) * 2014-09-08 2016-04-21 新電元工業株式会社 Cascode element
JP2016082609A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 新電元工業株式会社 Control circuit
US9356015B2 (en) 2012-08-28 2016-05-31 Sharp Kabushiki Kaisha Composite semiconductor device
WO2016185745A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 シャープ株式会社 Composite semiconductor device
JPWO2014128942A1 (en) * 2013-02-25 2017-02-02 株式会社日立製作所 Semiconductor device driving apparatus
JP2017069505A (en) * 2015-10-02 2017-04-06 サンケン電気株式会社 Cascode normally-off circuit
US10707204B2 (en) 2015-08-07 2020-07-07 Sharp Kabushiki Kaisha Composite semiconductor device
CN111834980A (en) * 2019-04-22 2020-10-27 株式会社东芝 Current breaking device and transistor selection method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5431445B2 (en) * 2011-12-27 2014-03-05 シャープ株式会社 Switching power supply circuit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01185971A (en) * 1988-01-21 1989-07-25 Fuji Electric Co Ltd Insulated gate semiconductor device
JPH0225107A (en) * 1988-07-13 1990-01-26 Fuji Electric Co Ltd Overvoltage suppression circuit for semiconductor switch elements
JPH05300753A (en) * 1992-04-22 1993-11-12 Mels Corp Snubber circuit of switching circuit
JPH0983326A (en) * 1995-09-20 1997-03-28 Hitachi Ltd Semiconductor circuit, driving method thereof, and semiconductor element
JP2002076020A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01185971A (en) * 1988-01-21 1989-07-25 Fuji Electric Co Ltd Insulated gate semiconductor device
JPH0225107A (en) * 1988-07-13 1990-01-26 Fuji Electric Co Ltd Overvoltage suppression circuit for semiconductor switch elements
JPH05300753A (en) * 1992-04-22 1993-11-12 Mels Corp Snubber circuit of switching circuit
JPH0983326A (en) * 1995-09-20 1997-03-28 Hitachi Ltd Semiconductor circuit, driving method thereof, and semiconductor element
JP2002076020A (en) * 2000-08-31 2002-03-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Semiconductor device

Cited By (56)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008182884A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas Control device of electronic switch for electric power and variable speed driver having same device
JP2011067051A (en) * 2009-09-18 2011-03-31 Sharp Corp Inverter, and electrical apparatus and solar power generator employing the same
JP5575816B2 (en) * 2010-01-25 2014-08-20 シャープ株式会社 Composite type semiconductor device
WO2011089837A1 (en) * 2010-01-25 2011-07-28 シャープ株式会社 Composite semiconductor device
CN102725840A (en) * 2010-01-25 2012-10-10 夏普株式会社 Composite semiconductor device
US8766275B2 (en) 2010-01-25 2014-07-01 Sharp Kabushiki Kaisha Composite semiconductor device
JP2011166673A (en) * 2010-02-15 2011-08-25 Denso Corp Hybrid power device
US8487667B2 (en) 2010-02-15 2013-07-16 Denso Corporation Hybrid power device
WO2012023556A1 (en) * 2010-08-20 2012-02-23 シャープ株式会社 Inverter
JP5837499B2 (en) * 2010-08-20 2015-12-24 シャープ株式会社 Inverter
JPWO2012023556A1 (en) * 2010-08-20 2013-10-28 シャープ株式会社 Inverter
JP2012212875A (en) * 2011-03-21 2012-11-01 Internatl Rectifier Corp High voltage composite semiconductor device with protection for low voltage device
TWI463640B (en) * 2011-11-24 2014-12-01 Sharp Kk Semiconductor devices and electronic devices
JP5800986B2 (en) * 2012-03-27 2015-10-28 シャープ株式会社 Cascode circuit
US9515649B2 (en) 2012-03-27 2016-12-06 Sharp Kabushiki Kaisha Cascode circuit
WO2013146570A1 (en) * 2012-03-27 2013-10-03 シャープ株式会社 Cascode circuit
JPWO2014034346A1 (en) * 2012-08-28 2016-08-08 シャープ株式会社 Composite type semiconductor device
US9356015B2 (en) 2012-08-28 2016-05-31 Sharp Kabushiki Kaisha Composite semiconductor device
JP2014063831A (en) * 2012-09-20 2014-04-10 Fujitsu Ltd Power supply circuit and power supply device
US9547320B2 (en) 2012-09-20 2017-01-17 Fujitsu Limited Power supply circuit and power supply apparatus
JPWO2014128942A1 (en) * 2013-02-25 2017-02-02 株式会社日立製作所 Semiconductor device driving apparatus
JP2014187059A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Toshiba Corp Semiconductor device
EP2811518A3 (en) * 2013-03-21 2015-03-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
US9123536B2 (en) 2013-03-21 2015-09-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JP2014187726A (en) * 2013-03-21 2014-10-02 Toshiba Corp Semiconductor device
US9059697B2 (en) 2013-04-08 2015-06-16 Fujitsu Semiconductor Limited Drive circuit and drive method for driving normally-on-type transistor
EP2819164A3 (en) * 2013-06-25 2015-05-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
JP2015008227A (en) * 2013-06-25 2015-01-15 株式会社東芝 Semiconductor device
US9276569B2 (en) 2013-06-25 2016-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
CN104253599A (en) * 2013-06-25 2014-12-31 株式会社东芝 Semiconductor device
WO2015033631A1 (en) * 2013-09-06 2015-03-12 シャープ株式会社 Transistor circuit
JP2015061265A (en) * 2013-09-20 2015-03-30 富士通株式会社 Cascode transistor and control method of cascode transistor
KR102304514B1 (en) * 2014-01-21 2021-09-23 에이블릭 가부시키가이샤 Amplifier circuit
JP2015159530A (en) * 2014-01-21 2015-09-03 セイコーインスツル株式会社 amplifier circuit
KR20150087111A (en) * 2014-01-21 2015-07-29 세이코 인스트루 가부시키가이샤 Amplifier circuit
US9236373B2 (en) 2014-03-20 2016-01-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
WO2015166523A1 (en) * 2014-04-28 2015-11-05 株式会社日立産機システム Semiconductor device and power conversion device
WO2015174107A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 シャープ株式会社 Composite semiconductor device
JPWO2015174107A1 (en) * 2014-05-16 2017-04-20 シャープ株式会社 Composite type semiconductor device
WO2016002249A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 シャープ株式会社 Switching circuit and power supply circuit provided therewith
US9935551B2 (en) 2014-06-30 2018-04-03 Sharp Kabushiki Kaisha Switching circuit including serially connected transistors for reducing transient current at time of turning off, and power supply circuit provided therewith
JPWO2016002249A1 (en) * 2014-06-30 2017-04-27 シャープ株式会社 Switching circuit and power supply circuit having the same
CN106664082A (en) * 2014-06-30 2017-05-10 夏普株式会社 Switching circuit and power supply circuit provided therewith
CN106664082B (en) * 2014-06-30 2019-11-15 夏普株式会社 Switching circuit and the power circuit for having the switching circuit
JP2016019314A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 新電元工業株式会社 Control circuit
JP2016019112A (en) * 2014-07-07 2016-02-01 株式会社東芝 Semiconductor device
JP2016058810A (en) * 2014-09-08 2016-04-21 新電元工業株式会社 Cascode element
JP2016082609A (en) * 2014-10-10 2016-05-16 新電元工業株式会社 Control circuit
CN107667422A (en) * 2015-05-15 2018-02-06 夏普株式会社 Composite semiconductor device
WO2016185745A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 シャープ株式会社 Composite semiconductor device
US10128829B2 (en) 2015-05-15 2018-11-13 Sharp Kabushiki Kaisha Composite semiconductor device
JPWO2016185745A1 (en) * 2015-05-15 2018-01-11 シャープ株式会社 Composite type semiconductor device
US10707204B2 (en) 2015-08-07 2020-07-07 Sharp Kabushiki Kaisha Composite semiconductor device
JP2017069505A (en) * 2015-10-02 2017-04-06 サンケン電気株式会社 Cascode normally-off circuit
CN111834980A (en) * 2019-04-22 2020-10-27 株式会社东芝 Current breaking device and transistor selection method
JP2020178312A (en) * 2019-04-22 2020-10-29 株式会社東芝 Current interrupting device and transistor selecting method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4844007B2 (en) 2011-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4844007B2 (en) Composite type semiconductor device
US9954522B2 (en) Hybrid switch including GaN HEMT and MOSFET
US10756722B2 (en) Hybrid switch control
JP6170119B2 (en) System and method for driving a power switch
US9019000B2 (en) Driver circuit having a storage device for driving switching device
US20120262220A1 (en) Cascode switches including normally-off and normally-on devices and circuits comprising the switches
JP2016082281A (en) Power semiconductor drive circuit, power semiconductor circuit, and power module circuit device
JP2009253484A (en) Power conversion device
JP2009194514A (en) Power semiconductor gate drive circuit
JP2015012624A (en) Drive circuit
US9490794B1 (en) Dynamic shutdown protection circuit
JP5331087B2 (en) Driver circuit and inverter circuit
CN112821723A (en) Driving circuit of voltage control type power semiconductor element
EP3070830B1 (en) Rectifier circuit with reduced reverse recovery time
JP5407349B2 (en) Switch circuit
JP4830829B2 (en) Insulated gate transistor drive circuit
JP6090846B2 (en) Power supply device, power supply control method, and electronic device
JP2018074676A (en) Gate drive circuit
JP2008021612A (en) Load drive circuit
JP5306730B2 (en) Half bridge circuit
JP2015027147A (en) Inverter device
JP7634237B2 (en) Circuit for switchgear, switching system, and processing method for switchgear
JP7571905B1 (en) Power supply and power system
JP2025009551A (en) Semiconductor Device
JP2007116228A (en) Inductive load drive and driving method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080313

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20081215

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101012

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101022

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110517

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110523

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110913

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110926

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees