[发明专利]半导体单元、半导体装置、电池单元以及车辆

说明书

本发明的半导体单元包括半导体装置、控制部和电阻部。半导体装置具有设置在电池的正极与逆变电路之间的晶体管，逆变电路与电池电连接。控制部与晶体管的控制端子连接，控制晶体管。电阻部设置在控制端子与控制部之间。控制部以在流过晶体管的电流为阈值以上的情况下使晶体管截止的方式控制晶体管。电阻部的电阻值为100Ω以上。

技术领域

本发明涉及半导体单元、半导体装置、电池单元以及车辆。

背景技术

例如在混合动力汽车、电动汽车等电动车辆中，如图53所示，在电池210的正极与对驱动电动车辆的电动机220进行控制的逆变电路230之间设置有继电器单元200。继电器单元200具备作为机械触点式继电器的主继电器201和与主继电器201并联连接的预充电用的继电器电路202(例如，参照专利文献1)。在继电器单元200与逆变电路230之间设置有电容器240。预充电用的继电器电路202是用于避免冲击电流从电池向逆变电路流动的电路，是机械触点式继电器203与限流电阻204串联连接的电路。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-161009号公报

发明内容

发明要解决的课题

在机械触点式继电器的情况下，从接通状态切换为断开状态需要数毫秒，因此，在该期间，大电流流过逆变电路，逆变电路有可能发生故障。为了避免该逆变电路的故障，与机械触点式继电器分开地设置有熔断器。但是，若设置熔断器，则部件数量增加。

本发明的目的在于提供一种能够省略熔断器的半导体单元、半导体装置、电池单元以及车辆。

用于解决课题的手段

解决上述课题的半导体单元包括半导体装置、控制部和电阻部。所述半导体装置具有设置在电池的正极与逆变电路之间的晶体管，所述逆变电路与所述电池电连接。所述控制部与所述晶体管的控制端子连接，控制所述晶体管。所述电阻部设置在所述控制端子与所述控制部之间。所述控制部控制所述晶体管使所述晶体管在流过所述晶体管的电流为阈值以上的情况下截止。所述电阻部的电阻值为100Ω以上。

根据该结构，在大电流从电池流向逆变电路时，在该大电流流过晶体管的情况下，晶体管截止。在此，晶体管从导通状态切换为截止状态为止的时间为数微秒，与机械触点式继电器相比足够快，因此能够抑制大电流流过逆变电路而导致逆变电路发生故障的情况。因此，能够省略熔断器。

解决上述课题的半导体单元包括半导体装置和控制部。所述半导体装置具有设置在电池的正极与逆变电路之间的晶体管，所述逆变电路与所述电池电连接。所述控制部与所述晶体管的控制端子连接，控制所述晶体管。所述晶体管为IGBT或MOSFET。所述控制部将所述晶体管的发射极或源极与栅极之间的电压控制为流过所述晶体管的电流在预定的电流下饱和的电压以下。

根据该结构，即使大电流从电池流向逆变电路，从晶体管向逆变电路也仅流过达到晶体管的饱和电流为止。因此，能够抑制大电流流过逆变电路而导致逆变电路发生故障的情况，因此能够省略熔断器。

解决上述课题的半导体装置包含晶体管和至少1个接合线。所述晶体管设置在电池的正极与逆变电路之间，所述逆变电路与所述电池电连接。所述至少1个接合线与所述晶体管连接。以在所述晶体管中流动的电流为阈值以上的情况下所述接合线断线的方式来设定所述接合线的根数及所述接合线的直径。

根据该结构，在大电流从电池向逆变电路流动时，在该大电流向晶体管流动的情况下，晶体管的接合线断线，由此向逆变电路的大电流的供给被切断。由此，晶体管成为截止状态。这样，由于接合线起到熔断器的功能，因此能够省略熔断器。

发明效果

根据上述半导体单元、半导体装置、电池单元以及车辆，能够省略熔断器。

附图说明