本发明专利技术提供灵活且容易地改变保护功能中的检测阈值的半导体装置。驱动电路基于经由输入端子而被输入的控制信号生成用于导通/关断输出元件的驱动信号，通过驱动信号使输出元件开关。检测电路将表示动作状态的状态信号与检测阈值进行比较，基于比较结果来检测输出元件的动作状态的异常电平。异常电平通知电路在由检测电路检测出异常电平的情况下，经由输出端子向外部通知异常电平通知信号。检测阈值调整电路基于经由外部端子而被输入的外部信号生成调整信号，通过调整信号将检测阈值调整和设定为预定的值。定为预定的值。定为预定的值。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]本专利技术涉及一种具有功率半导体元件的保护功能的半导体装置。
技术介绍
[0002]近年来，正在推进内置了IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等功率半导体元件和驱动功率半导体元件的驱动电路等的被称为IPM(Intelligent Power Module：智能功率模块)的半导体装置的开发。
[0003]IPM被广泛利用于例如变速器、发动机以及制动器等汽车电气系统，期望实现满足小型化、高性能化以及高可靠性的产品。
[0004]另外，在IPM中具备如下保护功能：监视在功率半导体元件流通的电流和/或功率半导体元件的芯片温度等，基于监视结果，以功率半导体元件不被破坏的方式保护功率半导体元件。
[0005]图11是用于对以往的IPM的保护功能进行说明的图。作为IPM的保护功能的一例，在图11中，示出了包括输出部110和温度检测比较器101的过热保护功能，该输出部110包括IGBT111和温度传感器112。
[0006]在IGBT111的附近设置有温度传感器112，温度传感器112测定IGBT111的驱动时的温度。温度检测比较器101将从温度传感器112输出的表示温度测定结果的信号的电压电平与检测阈值Vf的电压电平进行比较。然后，在基于比较结果而识别出IGBT111的温度状态为过热状态的情况下，温度检测比较器101输出异常电平信号。
[0007]作为相关技术，提出了在检测温度达到阈值温度的情况下在使过热保护动作之前输出预告警报信号的技术(专利文献1)。另外，提出了从驱动装置的报警端子选择识别异常因素的信号和表示异常因素正在持续发生的信号进行输出的技术(专利文献2)。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：国际公开第2016/103929号
[0011]专利文献2：国际公开第2018/042939号
技术实现思路
[0012]技术问题
[0013]输出如上述那样的IPM的保护功能中的异常电平信号时的检测电平由温度检测比较器101的检测阈值Vf决定，但是以往，该检测阈值Vf是由制造工序决定的值，是固定的。应予说明，虽然在上述内容中示出了过热保护，但是，例如，对于过电流保护和/或装置内的控制电压降低保护等的检测阈值，以往也与过热保护的检测阈值Vf同样地成为固定值。
[0014]如此，以往，保护功能中的检测阈值在制造阶段成为固定，因此存在难以根据顾客和/或用途而灵活地改变为期望的值的问题。
[0015]在一个方面，本专利技术的目的在于提供一种能够灵活且容易地改变保护功能中的检
测阈值的半导体装置。
[0016]技术方案
[0017]为了解决上述问题，提供一种半导体装置。半导体装置具有输出元件、驱动电路、检测电路、异常电平通知电路、外部端子以及检测阈值调整电路。输出元件与负载连接，并通过开关使负载工作。驱动电路输出驱动信号而使输出元件开关。检测电路将表示动作状态的状态信号与检测阈值进行比较，基于比较结果来检测输出元件的动作状态的异常电平。异常电平通知电路向外部通知检测出的异常电平。外部端子被输入用于调整检测阈值的外部信号。检测阈值调整电路基于被输入的外部信号来调整检测阈值。
[0018]另外，为了解决上述问题，提供一种半导体装置。半导体装置具有输出元件、第一温度检测电路、第二温度检测电路、预告警报通知电路、警报通知电路、驱动电路、外部端子以及检测阈值调整电路。输出元件与负载连接，并通过开关使负载工作。第一温度检测电路基于表示输出元件的温度状态的电压信号与第一检测阈值的比较结果来检测输出元件达到第一过热状态的情况下的第一过热状态异常电平。第二温度检测电路基于表示输出元件的温度状态的电压信号与第二检测阈值的比较结果来检测输出元件达到温度比第一过热状态的温度高的第二过热状态的情况下的第二过热状态异常电平。预告警报通知电路在检测出第一过热状态异常电平的情况下输出预告警报信号。警报通知电路在检测出第二过热状态异常电平的情况下输出警报信号。驱动电路输出驱动信号而使输出元件开关，并在输出警报信号的情况下停止输出元件的驱动。外部端子被输入外部信号。检测阈值调整电路基于被输入的外部信号，对第一检测阈值和第二检测阈值中的至少一者进行调整。
[0019]技术效果
[0020]根据一个方面，能够灵活且容易地改变保护功能中的检测阈值。
附图说明
[0021]图1是用于对半导体装置的一例进行说明的图。
[0022]图2是示出半导体装置的构成的一例的图。
[0023]图3是示出滤波电路的构成的一例的图。
[0024]图4是示出滤波电路的构成的一例的图。
[0025]图5是示出电压转换电路的构成的一例的图。
[0026]图6是示出电压转换电路的构成的一例的图。
[0027]图7是示出检测阈值与外部信号之间的关系的一例的图。
[0028]图8是示出警告动作温度与外部信号之间的关系的一例的图。
[0029]图9是示出过热保护中的报警输出和警告输出的关系的一例的图。
[0030]图10是示出半导体装置的构成的一例的图。
[0031]图11是用于对以往的IPM的保护功能进行说明的图。
[0032]符号说明
[0033]1 半导体装置
[0034]M0 输出元件
[0035]1a1驱动电路
[0036]1a2检测电路
[0037]1a3异常电平通知电路
[0038]1a4检测阈值调整电路
[0039]3 负载
[0040]Ain1 输入端子
[0041]Ain2 外部端子
[0042]Aout1、Aout2输出端子
[0043]Vf0 检测阈值
[0044]a1 控制信号
[0045]a2 驱动信号
[0046]a3 状态信号
[0047]a4 异常电平通知信号
[0048]a5 外部信号
[0049]a6 调整信号
具体实施方式
[0050]以下，参照附图，对本实施方式进行说明。
[0051]图1是用于对半导体装置的一例进行说明的图。半导体装置1具备输出元件M0、驱动电路1a1、检测电路1a2、异常电平通知电路1a3以及检测阈值调整电路1a4。另外，半导体装置1具备输入端子Ain1、外部端子Ain2以及输出端子Aout1、Aout2。
[0052]输出元件M0是如IGBT或MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)那样的电压控制型半导体元件。输出元件M0经由输出端子Aout1而与负载3连接，并通过开关使负载3工作。负本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，具有：输出元件，其与负载连接，并通过开关使所述负载工作；驱动电路，其输出驱动信号而使所述输出元件开关；检测电路，其将表示动作状态的状态信号与检测阈值进行比较，基于比较结果来检测所述输出元件的动作状态的异常电平；异常电平通知电路，其向外部通知检测出的所述异常电平；外部端子，其被输入用于调整所述检测阈值的外部信号；以及检测阈值调整电路，其基于被输入的所述外部信号来调整所述检测阈值。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述状态信号包含所述输出元件的温度、在所述输出元件流通的电流、以及装置内的控制电压中的至少任意一者。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述检测电路具备：控制电压检测电路，其检测所述控制电压的电压电平；第一温度检测电路和第二温度检测电路，其检测所述输出元件的温度状态；以及过电流检测电路，其检测所述输出元件的电流状态，所述控制电压检测电路基于所述控制电压与第一检测阈值的比较结果来检测所述控制电压降低的情况下的控制电压降低异常电平，所述第一温度检测电路基于表示所述输出元件的温度状态的第一电压信号与第二检测阈值的比较结果来检测所述输出元件达到第一过热状态的情况下的第一过热状态异常电平，所述第二温度检测电路基于表示所述输出元件的温度状态的所述第一电压信号与第三检测阈值的比较结果来检测所述输出元件达到温度比所述第一过热状态的温度高的第二过热状态的情况下的第二过热状态异常电平，所述过电流检测电路基于表示所述输出元件的电流状态的第二电压信号与第四检测阈值的比较结果来检测所述输出元件达到过电流状态的情况下的过电流异常电平。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述检测阈值调整电路基于所述外部信号来调整所述第一检测阈值、所述第二检测阈值、所述第三检测阈值、所述第四检测阈值中的至少一者。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述检测阈值调整电路具备滤波电路和电压转换电路，所述滤波电路使所述外部信号平滑化，所述电压转换电路使来自所述滤...
【专利技术属性】
技术研发人员：皆川启，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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