特許ウォッチ

公開番号2025012587
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115515
出願日2023-07-13
発明の名称温度補償回路、半導体集積回路、半導体装置及び温度補償方法
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H03K 17/082 20060101AFI20250117BHJP(基本電子回路)
要約【課題】パワーデバイスを過電流から適切に保護することに適した温度補償回路を提供する。
【解決手段】一つの実施形態によれば、補正回路と電圧供給回路とを有する温度補償回路が提供される。補正回路は、第1の入力ノードと第2の入力ノードと出力ノードとを有する。第1の入力ノードは、パワーデバイス近傍の温度センサに接続される。第2の入力ノードは、パワーデバイスの制御端子に接続される。電圧供給回路は、入力ノードと出力ノードとを有する。入力ノードは、補正回路の出力ノードに接続される。出力ノードは、比較回路の第2の入力ノードに接続される。比較回路は、第1の入力ノードと第2の入力ノードとを有する。第1の入力ノードは、パワーデバイスの一端に接続される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
パワーデバイス近傍の温度センサに接続される第１の入力ノードと前記パワーデバイスの制御端子に接続される第２の入力ノードと出力ノードとを有する補正回路と、
前記補正回路の出力ノードに接続される入力ノードと、前記パワーデバイスの一端に接続される第１の入力ノードと第２の入力ノードとを有する比較回路の第２の入力ノードに接続される出力ノードとを有する電圧供給回路と、
を備えた温度補償回路。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記補正回路は、前記パワーデバイスの温度と制御端子の電圧とに応じた補正信号を生成し、
前記電圧供給回路は、前記補正信号に応じて閾値電圧を補正し、補正された閾値電圧を前記比較回路の第２の入力ノードに供給する
請求項１に記載の温度補償回路。
【請求項３】
前記電圧供給回路は、前記比較回路が第１の比較結果を出力する第１の期間に閾値電圧を補正せず、前記比較回路が第２の比較結果を出力する第２の期間に閾値電圧を補正する
請求項１に記載の温度補償回路。
【請求項４】
前記補正回路は、
ゲインが可変であり、前記パワーデバイス近傍の温度センサに接続される入力ノードと、出力ノードとを有する第１のアンプと、
ゲインが可変であり、前記パワーデバイスの制御端子に接続される入力ノードと、出力ノードとを有する第２のアンプと、
前記第１のアンプの出力ノードに接続される第１の入力ノードと前記第２のアンプの出力ノードに接続される第２の入力ノードと出力ノードとを有する信号生成回路と、
を有する
請求項１に記載の温度補償回路。
【請求項５】
前記補正回路は、
前記パワーデバイス近傍の温度センサに接続される入力ノードと、出力ノードとを有する第１のＡＤ変換回路と、
前記パワーデバイスの制御端子に接続される入力ノードと、出力ノードとを有する第２のＡＤ変換回路と、
前記第１のＡＤ変換回路の出力ノードに接続される第１の入力ノードと前記第２のＡＤ変換回路の出力ノードに接続される第２の入力ノードと出力ノードとを有し、温度と制御端子の電圧と閾値電圧とが温度及び制御端子の電圧の複数の組み合わせについて対応づけられた補正情報を保持する情報変換回路と、
前記情報変換回路の出力ノードに接続される入力ノードと、出力ノードとを有するＤＡ変換回路と、
を有する
請求項１に記載の温度補償回路。
【請求項６】
前記補正回路は、前記パワーデバイスの温度が第１の温度であり且つ制御端子の電圧が第１の電圧である場合、第１の補正信号を生成し、前記パワーデバイスの温度が前記第１の温度より高い第２の温度であり且つ制御端子の電圧が前記第１の電圧である場合、第２の補正信号を生成し、
前記電圧供給回路は、前記第１の補正信号に応じて、閾値電圧を第１のレベルに補正し、前記第２の補正信号に応じて、閾値電圧を前記第１のレベルより低い第２のレベルに補正する
請求項１に記載の温度補償回路。
【請求項７】
前記第１のレベルは、前記第１の温度における前記パワーデバイスの定格電流に対応し、
前記第２のレベルは、前記第２の温度における前記パワーデバイスの定格電流に対応する
請求項６に記載の温度補償回路。
【請求項８】
前記補正回路は、前記パワーデバイスの温度が第１の温度であり且つ制御端子の電圧が第１の電圧である場合、第１の補正信号を生成し、前記パワーデバイスの温度が前記第１の温度より高い第２の温度であり且つ制御端子の電圧が前記第１の電圧である場合、第３の補正信号を生成し、
前記電圧供給回路は、前記第１の補正信号に応じて、閾値電圧を第１のレベルに補正し、前記第３の補正信号に応じて、閾値電圧を前記第１のレベルより高い第３のレベルに補正する
請求項１に記載の温度補償回路。
【請求項９】
前記第１のレベルは、前記パワーデバイスの第１の電流に対応し、
前記第３のレベルは、前記パワーデバイスの前記第１の電流に対応する
請求項８に記載の温度補償回路。
【請求項１０】
パワーデバイスの一端に接続される第１の入力ノードと第２の入力ノードと出力ノードとを有する比較回路と、前記比較回路の出力ノードに接続される入力ノードと出力ノードとを有する信号生成回路とを含む保護回路と、
前記パワーデバイス近傍の温度センサに接続される第１の入力ノードと前記パワーデバイスの制御端子に接続される第２の入力ノードと前記比較回路の第２の入力ノードに接続される出力ノードとを有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の温度補償回路と、
前記信号生成回路の出力ノードが接続される入力ノードと前記パワーデバイスの制御端子が接続される出力ノードとを有する駆動回路と、
を備えた半導体集積回路。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、温度補償回路、半導体集積回路、半導体装置及び温度補償方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
パワーデバイスの制御端子に接続される半導体装置は、パワーデバイスを駆動する。パワーデバイスは、比較的大きな電流で動作する負荷に接続され、負荷をスイッチングするために使用される。半導体装置では、パワーデバイスを過電流から適切に保護されることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１８／００９７５１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの実施形態は、パワーデバイスを過電流から適切に保護することに適した温度補償回路、半導体集積回路及び温度補償方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの実施形態によれば、補正回路と電圧供給回路とを有する温度補償回路が提供される。補正回路は、第１の入力ノードと第２の入力ノードと出力ノードとを有する。第１の入力ノードは、パワーデバイス近傍の温度センサに接続される。第２の入力ノードは、パワーデバイスの制御端子に接続される。電圧供給回路は、入力ノードと出力ノードとを有する。入力ノードは、補正回路の出力ノードに接続される。出力ノードは、比較回路の第２の入力ノードに接続される。比較回路は、第１の入力ノードと第２の入力ノードとを有する。第１の入力ノードは、パワーデバイスの一端に接続される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態にかかる半導体装置の構成を示す回路図。
実施形態におけるＤＥＳＡＴを説明するための図。
実施形態における温度センサの構成を示す回路図。
実施形態における温度補償回路の構成を示す回路図。
実施形態における温度補償回路の動作を示すシーケンス図。
実施形態にかかる半導体装置の動作を示す波形図。
実施形態における温度補償回路の動作を示す図。
実施形態の第１の変形例における温度センサの構成を示す図。
実施形態の第２の変形例における温度補償回路の構成を示す回路図。
実施形態の第２の変形例における温度補償回路の動作を示すシーケンス図。
実施形態の第２の変形例における補正情報のデータ構造を示す図。
実施形態の第３の変形例における補正回路の動作を示す図。
実施形態の第４の変形例における補正回路の動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる半導体装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（実施形態）
実施形態にかかる半導体装置は、パワーデバイスの制御端子に接続され、パワーデバイスを駆動するが、パワーデバイスを過電流から適切に保護するための工夫が施される。
【０００９】
半導体装置１は、図１に示すようなパワーデバイスＰＴの制御端子Ｇに接続され、パワーデバイスＰＴを駆動してもよい。図１は、半導体装置１の構成を示す回路図である。
【００１０】
パワーデバイスＰＴは、比較的大きな電流で動作する負荷ＬＤに接続され、負荷ＬＤをスイッチングするために使用される。負荷ＬＤは、直流モータ及びその駆動回路（例えば、Ｈブリッジ回路）の一部であってもよく、パワーデバイスＰＴは、駆動回路の他の一部であってもよい。あるいは、負荷ＬＤは、交流モータ及びその駆動回路（例えば、インバータ回路）の一部であってもよく、パワーデバイスＰＴは、駆動回路の他の一部であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許