[发明专利]半导体装置以及电力变换装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置以及电力变换装置。

背景技术

以往已知一种检测开关元件的劣化的故障检测装置(例如，参照专利文献1)。该故障检测装置具备以外置的方式与开关元件的集电极连接的故障检测专用的高耐压的二极管元件，基于借助该高耐压的二极管元件检测出的电压来检测该开关元件的劣化。

专利文献1：日本特开2009-159671号公报

然而，在上述现有技术中，如果不另行设置故障检测专用的二极管元件，就无法进行劣化检测。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种即使不另行设置故障检测专用的二极管元件也能够进行劣化检测的半导体装置以及电力变换装置。

在一个方案中，提供一种半导体装置，该半导体装置具备开关元件，其具有主元件和感测元件；主二极管，其具有与上述主元件的一个主电极连接的阴极、和与上述主元件的另一个主电极连接的阳极；感测二极管，其具有与上述感测元件的一个主电极连接的阴极、和与上述感测元件的另一个主电极连接的阳极；以及劣化检测电路，其在上述开关元件的断开期间感测节点施加电压，并基于在上述感测二极管中流动的正向电流来检测上述开关元件或者上述主二极管的劣化，上述感测节点与上述感测元件的另一个主电极和上述感测二极管的阳极连接，上述感测二极管被用于检测在上述主二极管中流动的电流。

根据该方案，由于能够将使用于主二极管的电流检测的感测二极管应用于劣化检测，所以即使不另行设置故障检测专用的二极管元件也能够进行劣化检测。

附图说明

图1是表示半导体装置的一个例子的构成图。

图2是表示半导体装置的一个例子的构成图。

图3是表示半导体装置的动作波形的一个例子的时序图。

图4是表示开关元件的一个例子的电路图。

图5是简要地表示开关元件的构造的一个例子的剖视图。

图6是表示半导体装置的一个例子的构成图。

图7是表示半导体装置的动作波形的一个例子的时序图。

图8是表示具备多个半导体装置的电力变换装置的一个例子的构成图。

图9是表示电流从电力变换装置被供给负载时的电力变换装置的动作波形的一个例子的时序图。

图10是表示电流从负载流入电力变换装置时的电力变换装置的动作波形的一个例子的时序图。

图11是表示由电力变换装置进行的劣化检测的动作波形的一个例子的时序图。

附图标记说明

1、2、3、3L、3H…驱动装置(半导体装置的例子)；12…主晶体管(主元件的一个例子)；13…感测晶体管(感测元件的一个例子)；20…芯片；31…主单元；32…感测单元；40…栅极驱动电路；50…劣化检测电路；51…电压源；52…电流测量部；54…漏电流检测电路；61、62…导电部；66…桥臂电路；70…负载；80…异常电流检测电路；90、91、91L、91…控制电路；101…电力变换装置；110…控制装置；111…存储器；a、d…连接节点；b…感测节点；D1、D11、D21…主二极管；D2、D12、D22…感测二极管；R1…电阻；S1、S11、S12…开关元件；S2、S3…开关。

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。

图1是表示半导体装置的一个例子的驱动装置1的构成例的图。驱动装置1具备开关元件S1、主二极管D1、感测二极管D2、以及劣化检测电路50。

开关元件S1具有主晶体管12和感测晶体管13。主晶体管12是主元件的一个例子，感测晶体管13是尺寸比主元件小的感测元件的一个例子。

主二极管D1具有与主晶体管12的集电极连接的阴极、和与主晶体管12的发射极连接的阳极。主晶体管12的集电极是主元件的一个主电极的一个例子，与开关元件S1的集电极端子C连接。主晶体管12的发射极是主元件的另一个主电极的一个例子，与开关元件S1的发射极端子E连接。

感测二极管D2具有与感测晶体管13的集电极连接的阴极、和与感测晶体管13的感测发射极连接的阳极。感测晶体管13的集电极是感测元件的一个主电极的一个例子，与开关元件S1的集电极端子C连接。感测晶体管13的感测发射极是感测元件的另一个主电极的一个例子，与开关元件S1的感测发射极端子SE连接。