[发明专利]半导体器件

说明书

本发明涉及一种半导体器件。在现有技术的半导体器件中存在的问题是，具有有源米勒钳位功能的半导体器件的芯片尺寸不能减小。根据一个实施例，半导体器件被配置为当功率器件导通或截止时，监测功率器件的栅极电压(Vg)，在转变范围内设置预定范围，转变范围是栅极电压(Vg)改变的范围，当栅极电压(Vg)在预定范围内时，通过使用预定数量的恒流电路，改变功率器件的栅极电压(Vg)，并且当栅极电压(Vg)在预定范围之外时，通过使用比当栅极电压(Vg)在预定范围内时使用的恒流电路的数量更多数量的恒流电路来改变栅极电压(Vg)。

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求于2016年4月1日提交的日本专利申请第2016-074187号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

背景技术

本发明涉及一种半导体器件。例如，本发明涉及一种半导体器件，其中基于转换速率控制来控制提供给功率器件的栅极的控制信号。

驱动车辆等的电动机需要大的电力以获得大的输出。因此，通过使用能够承受高电压和大电流的诸如IGBT(绝缘栅双极晶体管)的功率器件来形成驱动这种高功率电动机的逆变器电路。此外，这种功率器件的栅极具有大的寄生电容。因此，为了操作功率器件，使用能够驱动功率器件的栅极的栅极驱动器。日本未审查专利申请公开No.H10-70878公开了这种栅极驱动器的示例。

在日本未审查专利申请公开No.H10-70878中公开的技术中，栅极驱动电路通过使用隔离电路、命令选择电路、多个晶体管、用于导通状态的栅极电阻器、用于截止状态的栅极电阻器以及栅极电源来形成。外部命令选择信号和命令信号通过隔离电路输入到命令选择电路，并且选择用于导通状态的栅极电阻器和用于截止状态的栅极电阻器中的一个。此外，基于命令信号交替地导通/截止对应于用于导通状态的所选择的栅极电阻器和用于截止状态的栅极电阻器的晶体管。

发明内容

本发明人发现了以下问题。当构建使用功率器件的系统时，需要为系统配备钳位电路，该钳位电路将功率器件的栅极维持在高电平或低电平，以防止功率器件由于米勒电容而发生故障。钳位电路的一个示例是有源米勒钳位电路，其通过在功率器件和接地线之间布置具有小导通状态电阻的晶体管而形成。然而，有源米勒钳位电路要求更大的电路尺寸以便尽可能地减小电阻，并且需要与提供有源米勒钳位电路的主要功能的栅极驱动电路分开地布置。因此，存在使用有源米勒钳位电路的栅极驱动器的芯片尺寸大的问题。

根据说明书和附图中的以下描述，其它目的和新颖特征将更加明显。

根据一个实施例，半导体器件被配置为：当功率器件导通或截止时，监视功率器件的栅极电压；在转变范围内设置预定范围，转变范围是栅极电压改变的范围；当栅极电压在预定范围内时，通过使用预定数量的恒流电路来改变功率器件的栅极电压；并且当栅极电压在预定范围之外时，通过使用比当栅极电压在预定范围内时所使用的恒流电路的数量更多数量的恒流电路来改变栅极电压。

根据上述实施例，可以实现具有与具有小芯片尺寸的与有源米勒钳位电路等效的故障防止机制的半导体芯片。

附图说明

从以下结合附图对某些实施例的描述中，上述和其它方面、优点和特征将更加明显，其中：

图1是包括根据第一实施例的半导体器件的逆变器电路的框图；

图2是根据第一实施例的半导体器件的框图。

图3是用于说明根据第一实施例的半导体器件的操作的时序图，以及

图4是根据第二实施例的半导体器件的框图。

具体实施方式

为了使说明清楚，可以适当地部分省略和简化以下描述和附图。此外，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的部件，并且根据需要省略重复的说明。

第一实施例