発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

ところでＩＧＢＴ２がターン・オンする際、ＩＧＢＴ２のゲート・エミッタ間に流れるゲート電流が該ＩＧＢＴ２の電流検出端子から抵抗ＲＳに流れ込む。この電流検出端子から流れ込むゲート電流により、図１０(ｃ)に示すように抵抗ＲＳを介して検出される電流検出電圧Ｖsに過渡センス電圧Ｖtrが重畳することが否めない。特にＩＧＢＴ２のターン・オン時およびターン・オフ時には、ゲート電圧Ｖgが電源電圧Ｖccよりも低い状態にあるのでＩＧＢＴ２のオン抵抗が高く、これに伴って過渡センス電圧Ｖtrも高くなる。 従ってＩＧＢＴ２のターン・オン時およびターン・オフ時に発生する過渡センス電圧Ｖtrを過電流として誤検出しないようにすることが望まれる。この誤検出防止については、例えば特許文献１に開示されるようにＩＧＢＴ２を構成する主ＩＧＢＴセルのゲート閾値電圧よりもセンスＩＧＢＴセルのゲート閾値電圧を高くすれば良い。或いは過電流検出のための過電流検出閾値電圧Ｖrefを高めに設定したり、過電流の誤検出防止期間を長めに設定しておけば良い。 しかしながらＩＧＢＴ２のターン・オン時およびターン・オフ時における動作特性に合わせて過電流の誤検出防止期間を設定すると、過電流検出に大きな時間遅れが生じると言う不具合がある。しかもこのような過電流の検出時間遅れの問題を解消するべく、ＩＧＢＴ２の素子構造を工夫して前述したゲート閾値電圧を調整することも困難である。 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、例えばＩＧＢＴからなる絶縁ゲート型の半導体素子に流れる過電流を、ターン・オン時およびターン・オフ時における過渡センス電圧の影響を受けることなく、短時間に確実に検出することのできる保護機能を備えた半導体素子の駆動装置を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る半導体素子の駆動装置においては、半導体素子のゲート電圧に応じて過電流検出回路における過電流検出閾値電圧が変更される。特にゲート電圧が所定のゲート基準電圧よりも低い時には過電流検出閾値電圧として第１の閾値電圧が設定される。またゲート電圧が所定のゲート基準電圧よりも高い時には過電流検出閾値電圧として前記第１の閾値電圧よりも低い第２の閾値電圧が設定される。 従ってゲート電圧が所定のゲート基準電圧よりも低い状態においては、過電流検出閾値電圧が第１の閾値電圧として高く設定されているので、過渡センス電圧Ｖtrの増加の影響を受けることなしに過電流検出を確実に行うことが可能となる。これに対してゲート電圧が印加されている状態において、半導体素子の短絡等が伴うとコレクタ電流が増加する。するとゲート電圧が所定のゲート基準電圧よりも高くなり、過電流検出閾値電圧が第２の閾値電圧として低く設定される。この結果、半導体素子の短絡等に起因する過電流を．僅かな時間遅れの下で速やかに、且つ確実に検出することが可能となる。従って過電流保護機能を速やかに働かせることができ、その過電流を効果的に抑制することができる。そして過電流に起因する素子破壊等を効果的に防止することが可能となる。 また上述した構成に加えてゲート電圧に応じて過電流検出期間を制御する技術を併用することで、ターン・オン時およびターン・オフ時における過電流検出を、より確実に速やかに行うことを可能とする等の効果がある。