开关控制电路、半导体装置的制作方法

1.本发明涉及开关控制电路、半导体装置。


背景技术：

2.存在保护开关元件不受流过开关元件的过电流的影响的过电流保护电路(例如，专利文献1)。现有技术文献专利文献
3.专利文献1：日本专利特开2014-45598号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
4.另外，过电流保护电路中，一般当过电流持续规定期间时，使开关元件截止。然而，由于过电流保护电路直到经过规定期间才工作，因此有时会损坏开关元件。若为了防止损坏开关元件而缩短规定期间，则过电流保护电路有时也因噪声分量而动作。
5.本发明是鉴于上述那样的现有问题而完成的，其目的在于提供一种开关控制电路，能恰当地保护开关元件不受过电流的影响。用于解决技术问题的技术手段
6.用于解决上述问题的本发明的开关控制电路的第1方式是对开关元件的开关进行控制的开关控制电路，其包括：检测电路，该检测电路检测流过所述开关元件的电流是否为过电流状态；第1信号输出电路，该第1信号输出电路输出表示所述过电流状态的期间是否比第1期间要长的第1信号；以及驱动电路，该驱动电路基于用于使所述开关元件导通的第1输入信号，使所述开关元件导通，在所述过电流状态的期间比所述第1期间要短的情况下，基于用于使所述开关元件截止的第2输入信号，经由第1开关使所述开关元件截止，在所述过电流状态的期间比所述第1期间要长的情况下，基于所述第2输入信号和所述第1信号，经由导通电阻比所述第1开关要大的第2开关使所述开关元件截止。
7.此外，本发明的开关控制电路的第2方式是对开关元件的开关进行控制的开关控制电路，其包括：检测电路，该检测电路检测流过所述开关元件的电流比规定电流要大的过电流状态；第1信号输出电路，该第1信号输出电路输出表示所述过电流状态的期间是否比第1期间要长的第1信号；第2信号输出电路，该第2信号输出电路输出表示所述过电流状态的期间是否长于比所述第1期间要长的第2期间的第2信号；以及驱动电路，该驱动电路基于所述第1信号和第2信号、用于使所开关元件导通的第1输入信号以及用于使所述开关元件截止的第2输入信号，来驱动所述开关元件，所述驱动电路在所述过电流状态的期间比所述第2期间要长的情况下，基于表示所述过电流状态的期间比所述第2期间要长的所述第2信号使所述开关元件截止，而与所述第1输入信号和所述第2输入信号无关，在所述过电流状态的期间比所述第1期间要短的情况下，基于所述第1输入信号使所述开关元件导通，并基
于所述第2输入信号，经由第1开关使所述开关元件截止，在所述过电流状态的期间比所述第1期间要长、比所述第2期间要短的情况下，基于所述第1输入信号使所述开关元件导通，并基于表示所述过电流状态的期间比所述第1期间要长的所述第1信号和所述第2输入信号，经由导通电阻比所述第1开关要大的第2开关使所述开关元件截止。
8.本发明的半导体装置的方式包括：开关元件；检测电路，该检测电路检测流过所述开关元件的电流是否为过电流状态；第1信号输出电路，该第1信号输出电路输出表示所述过电流状态的期间是否比第1期间要长的第1信号；以及驱动电路，该驱动电路基于用于使所述开关元件导通的第1输入信号，使所述开关元件导通，在所述过电流状态的期间比所述第1期间要短的情况下，基于用于使所述开关元件截止的第2输入信号，经由第1开关使所述开关元件截止，在所述过电流状态的期间比所述第1期间要长的情况下，基于所述第2输入信号和所述第1信号，经由导通电阻比所述第1开关要大的第2开关使所述开关元件截止。发明效果
9.根据本发明，能提供一种开关控制电路，可以恰当地保护开关元件不受过电流的影响。
附图说明
10.图1是示出功率模块10的结构的一个示例的图。图2是示出被pwm控制的驱动信号vldru的一个示例的图。图3是示出lvic24的结构的一个示例的图。图4是示出开关控制电路51的结构的一个示例的图。图5是示出开关控制电路51的动作的一个示例的图。图6是示出开关控制电路51的动作的一个示例的图。图7是示出开关控制电路51的动作的一个示例的图。
具体实施方式
11.相关申请的相互参照本技术基于2020年1月10日提交的日本专利申请、日本专利特愿2020-002615要求优先权，并援引其内容。
12.根据本说明书及附图的记载，至少明确了以下事项。
13.＝＝＝＝＝本实施方式＝＝＝＝＝图1是示出本发明的一实施方式即功率模块10的结构的一例的图。功率模块10是驱动三相电动机11的半导体装置，其包含hvic21～23、lvic24、功率转换用的桥式电路30、以及端子hu、hv、hw、lu、lv、lw、p、u、v、w、nu、nv、nw。
14.桥式电路30构成为包含igbt(insulated gate bipolar transistor：绝缘栅双极型晶体管)31～36、以及fwd(free wheeling diode：回流二极管)41～46。另外，igbt31～36具有用于检测分别流过igbt31～36的电流的传感器igbt，但这里为了方便说明而省略。
15.igbt31、32是u相的开关元件，igbt31、32分别设有fwd41、42。
16.igbt33、34是v相的开关元件，igbt33、34分别设有fwd43、44。
17.igbt35、36是w相的开关元件，igbt35、36分别设有fwd45、46。
18.端子p施加有来自直流电源13的电源电压vdc，端子u、v、w设有负载即三相电动机11，端子nu、nv、nw接地。
19.在端子p与端子nu、nv、nw为之间，连接有用于使电源电压vdc稳定的电容器12。
20.hvic(high voltage integrated circuit：高压集成电路)23～23分别是用于根据经由端子hu、hv、hw输入的来自微机(未图示)的驱动信号vhdru、vhdrv、vhdrw，对上臂的igbt31、33、35进行开关的集成电路。
21.lvic(low voltage integrated circuit：低压集成电路)24是用于根据经由端子lu、lv、lw输入的来自微机(未图示)的驱动信号vldru、vldrv、vldrw，对下臂的igbt32、34、36进行开关的集成电路。
22.从微机(未图示)向端子hu、hv、hw分别输入占空比变化的被pwm控制的驱动信号vhdru、vhdrv、vhdrw。另外，驱动信号vhdru、vhdrv、vhdrw是如下信号：在高电平(以下称为“h”电平)的情况下使igbt31、33、35分别导通，在低电平(以下称为“l”电平)的情况下使igbt31、33、35分别截止。
23.端子lu、lv、lw分别输入有被pwm控制的驱动信号vldru、vldrv、vldrw。另外，驱动信号vldru、vldrv、vldrw是如下信号：在“l”电平的情况下使igbt32、34、36分别导通，在“h”电平的情况下使igbt32、34、36分别截止。
24.igbt31、32由驱动信号vhdru、vldru进行互补驱动，igbt33、34由驱动信号vhdrv、vldrv进行互补驱动，igbt35、36由驱动信号vhdrw、vldrw进行互补驱动。
25.本实施方式的微机(未图示)例如使驱动信号vhdru、vhdrv、vhdrw、vldru、vldrv、vldrw的定时和占空比变化，以使得流过三相电动机11的电流成为相位彼此有120度不同的正弦波状。
26.其结果是，驱动信号vldru中，“l”电平的期间(即、igbt32导通的期间)如图2所示那样变化。
27.端子com是被施加接地电压的端子，例如连接到功率模块10的壳体(未图示)等。
28.＜＜lvic24＞＞图3是示出lvic24的结构的一个示例的图。lvic24构成为包含开关控制电路51～53。开关控制电路51基于输入到端子uin的驱动信号vldru来驱动igbt32。开关控制电路52基于输入到端子vin的驱动信号vldrv来驱动igbt34。开关控制电路53基于输入到端子win的驱动信号vldrw来驱动igbt36。此外，开关控制电路51～53施加有来自端子vcc的电源电压，并施加有来自端子gnd的接地电压。另外，开关控制电路51～53以相同的电路构成。
29.＜＜开关控制电路51＞＞图4是示出开关控制电路51的结构的一个示例的图。开关控制电路51构成为包含检测电路61、第1滤波电路62、第2滤波电路63、驱动电路64。
30.＜＜＜检测电路61＞＞＞检测电路61是检测来自电流传感器用的igbt37的发射极的电流的电路。检测电路61构成为包含电阻71、基准电压电路72、74以及比较器73、75。
31.另外，igbt37其栅极端子施加有与施加到igbt32的栅极端子的电压相同的电压，其集电极端子与igbt32的集电极端子相连接。此外，igbt37与igbt32的晶体管尺寸之比例如为1：10000。因此，在igbt32的集电极-发射极间流过的电流的约万分之一在igbt37的集
电极-发射极间流过。因此，电流根据流过igbt32的电流从igbt37的发射极端子输出，所以检测从igbt37的发射极端子输出的电流，以检测igbt32的过电流状态。
32.若来自igbt37的电流流过，则电阻71在一端生成与电流相对应的电压vr。此外，电阻71的另一端接地。为了便于说明，以电阻71为1个进行说明，但当存在多个用于感测流过igbt32的电流的igbt37的情况下，各个igbt37的每一个中可以存在多个电阻71。当存在多个电阻71的情况下，可以向多个比较器的非反相输入端子施加针对每个比较器而不同的电阻71所生成的电压vr。
33.基准电压电路72例如是根据电源电压vcc生成基准电压vref2、并将基准电压vref2提供给比较器73的电路。此外，基准电压电路74也同样地生成基准电压vref3。另外，基准电压vref2和基准电压vref3在本实施方式中为相同的电压电平，但也可以是不同的电压电平。
34.比较器73是如下电路：将电压vr与基准电压vref2进行比较，并将输出信号vc1输出，由此来检测过电流状态。比较器73的非反相输入端子施加有电压vr，反相输入端子施加有基准电压电路72生成的基准电压vref2。另外，基准电压vref2设定为与表示过电流的规定的电流从igbt37流过的情况下电阻71所生成的电压vr相等。
35.若来自igbt37的电流流过电阻71、电压vr变得比基准电压vref2要高，则比较器73输出“h”电平的输出信号vc1。另一方面，若来自igbt37的电流流过电阻71、电压vr变得比基准电压vref2要低，则比较器73输出“l”电平的输出信号vc1。即，比较器73将流过igbt32的电流与表示过电流的规定的电流相比较，在流过igbt32的电流比规定的电流要大的情况下，输出表示流过igbt32的电流处于过电流状态的输出信号vc1。
36.此外，同样地，比较器75的非反相输入端子也施加有电压vr，反相输入端子施加有基准电压电路74生成的基准电压vref3。因此，比较器75与比较器73同样地进行动作。
37.由此，检测电路61检测流过igbt32的电流是否处于过电流状态。
38.另外，设为检测电路61包含比较器73、75进行了说明。然而，由于基准电压vref2与基准电压vref3在本实施方式中为相同的电压电平，因此，检测电路61可以仅包含1个比较器来代替包含比较器73、75。此外，该情况下，1个比较器的输出信号可以输入到后述的第1滤波电路62和第2滤波电路63。此外，igbt32的栅极端子相当于“控制电极”。此外，比较器73相当于“第1比较电路”，比较器75相当于“第2比较电路”。另外，输出信号vc1相当于“第1比较结果”，输出信号vc2相当于“第2比较结果”。另外，表示过电流的规定的电流相当于“第1电流值”、“第2电流值”或“规定电流”。
39.＜＜＜第1滤波电路62＞＞＞第1滤波电路62是如下电路：在比较器73的输出信号vc1被输出比“第1期间t1”要长的情况下，将输出信号vf1输出。“第1期间t1”比igbt32导通时噪声产生的期间要长。此外，若输出信号vc1成为“l”电平，则输出信号vf1成为“l”电平。
40.即，若igbt32导通、且在“第1期间t1”的期间过电流流过igbt32，则输出信号vf1成为“h”电平，之后，若igbt32截止、且过电流不再流过igbt32，则输出信号vf1成为“l”电平。
41.因此，第1滤波电路62基于检测流过igbt32的电流是否处于过电流状态的输出信号vc1，输出表示过电流状态的期间是否比“第1期间t1”要长的输出信号vf1。另外，第1滤波电路62相当于“第1信号输出电路”。此外，输出信号vf1相当于“第1信号”。
42.＜＜＜第2滤波电路63＞＞＞第2滤波电路63是如下电路：在比较器75的输出信号vc2被输出比“第2期间t2”要长的情况下，将输出信号vf2输出。“第2期间t2”比“第1期间t1”要长。此外，若输出信号vc2成为“l”电平，则输出信号vf2成为“l”电平。
43.即，若igbt32导通、且在“第2期间t2”的期间过电流流过igbt32，则输出信号vf2成为“h”电平，之后，若igbt32截止、且过电流不再流过igbt32，则输出信号vf2成为“l”电平。
44.因此，第2滤波电路63基于检测流过igbt32的电流是否处于过电流状态的输出信号vc2，输出表示过电流状态的期间是否比“第2期间t2”要长的输出信号vf2。另外，第2滤波电路63相当于“第2信号输出电路”。此外，输出信号vf2相当于“第2信号”。
45.＜＜＜驱动电路64＞＞＞驱动电路64是基于输出信号vf1、vf2和驱动信号vldru来使igbt32导通或截止的电路。驱动电路64构成为包含电流生成电路81、放电电路82、d触发器83、开关电路84、sr触发器87和计时器电路88。
46.＜＜＜＜电流生成电路81＞＞＞＞电流生成电路81是生成对igbt32的栅极端子的电容进行充电的电流的电路。电流生成电路81构成为包含分压电路91、运算放大器92、nmos晶体管93、97、98、电阻94和pmos晶体管95、96。
47.运算放大器92的非反相输入端子施加有基于基准电压vref1由分压电路91生成的基准电压vs。运算放大器92的反相输入端子与电阻94的一端以及nmos晶体管93的源极端子相连接，其中，上述电阻94用于对流过nmos晶体管93和pmos晶体管95的电流i1进行检测。
48.电流从二极管连接的pmos晶体管95被提供至nmos晶体管93。然后，运算放大器92对nmos晶体管93进行控制，以使得反相输入端子的电压成为施加于非反相输入端子的基准电压vs。
49.其结果是，由基准电压vs和电阻94的电阻值所确定的电流i1流过二极管连接的pmos晶体管95。
50.此外，pmos晶体管95、96构成电流镜电路。因此，与流过pmos晶体管95的电流i1相对应的电流i2流过pmos晶体管96。
51.另外，若nmos晶体管97、98中的至少1个导通，则接地电压被施加到nmos晶体管93的栅极端子，其结果是，nmos晶体管93截止，电流i1、i2不流过。另一方面，在驱动信号vldru和后述的sr触发器87的输出信号vsq为“l”电平的情况下，电流i1、i2流过，igbt32导通。另外，“l”电平的驱动信号vldru相当于“第1输入信号”，“h”电平的驱动信号vldru相当于“第2输入信号”。
52.＜＜＜＜放电电路82＞＞＞＞放电电路82是将接地电压施加到igbt32的栅极端子并使igbt32截止的电路。放电电路82构成为包含nmos晶体管101、102、103。
53.nmos晶体管101、102、103的漏极端子分别连接到igbt32的栅极端子，源极端子接地。详细内容在后文中阐述，但基于驱动信号vldru、后述的d触发器83的输出信号vdq和sr触发器87的输出信号vsq来控制的电压vs1、vs2、vs3分别施加到nmos晶体管101、102、103的栅极端子。此外，本实施方式中，nmos晶体管102、103的导通电阻比nmos晶体管101的导通电
阻要大。另外，nmos晶体管101相当于“第1开关”，nmos晶体管103相当于“第2开关”，nmos晶体管102相当于“第3开关”。
54.＜＜＜＜d触发器83＞＞＞＞d触发器83是如下电路：将第1滤波电路62的输出信号vf1保持在驱动信号vldru的上升沿(即、将igbt32从导通切换为截止的定时)，并将输出信号vdq输出。另外，d触发器83相当于“第1保持电路”。
55.＜＜＜＜开关电路84＞＞＞＞开关电路84是如下电路：基于d触发器83的输出信号vdq的逻辑电平来控制电压vs1、vs2，并控制nmos晶体管101、103。开关电路84构成为包含与门元件85、86。
56.在输出信号vdq为“h”电平的情况下，即、在过电流状态的期间比“第1期间t1”要长的情况下，与门元件85基于驱动信号vldru来控制驱动nmos晶体管103的电压vs2，并经由nmos晶体管103来控制igbt32。另一方面，在输出信号vdq为“l”电平的情况下，即、过电流状态的期间比“第1期间t1”要短的情况下，与门元件85将电压vs2设为“l”电平并使nmos晶体管103截止。
57.在输出信号vdq为“h”电平的情况下，即、过电流状态的期间比“第1期间t1”要长的情况下，电压vs1成为“l”电平，与门元件86使nmos晶体管101截止。另一方面，在输出信号vdq为“l”电平的情况下，即、在过电流状态的期间比“第1期间t1”要短的情况下，与门元件86基于驱动信号vldru来控制nmos晶体管101，并经由nmos晶体管101来控制igbt32。
58.＜＜＜＜sr触发器87和计时器电路88＞＞＞＞若从第2滤波电路63输出脉冲信号作为输出信号vf2，则sr触发器87将输出信号vsq设为“h”电平。此外，输出信号vsq被输入到计时器电路88，计时器电路88使输出信号vsq延迟“规定期间t0”，并将输出信号vt0输出。若输出信号vt0被输出，则sr触发器87复位，其结果是，sr触发器87输出“l”电平的输出信号vsq。即，若输出信号vsq为“h”电平的期间比“规定时间t0”要长，则输出信号vt0被输出，输出信号vsq复位为“l”电平。另外，计时器电路88相当于“复位电路”，“规定时间t0”相当于“规定期间”。
59.此外，输出信号vsq被输入到电流生成电路81的nmos晶体管98的栅极端子以及放电电路82的nmos晶体管102的栅极端子。此外，在输出信号vsq为“h”电平的情况下，使nmos晶体管98导通以停止电流i2的生成，并使nmos晶体管102导通以使igbt32截止，而与驱动信号vldru无关。此外，nmos晶体管102在sr触发器87的输出信号vsq维持“h”电平的期间截止。另外，sr触发器87相当于“第2保持电路”。
60.＜开关控制电路51的动作＞＜＜过电流状态的期间比“第1期间t1”和“第2期间t2”要短的情况＞＞图5是示出开关控制电路51的动作的一个示例的图。这里，对过电流状态的期间比“第1期间t1”和“第2期间t2”要短的情况进行说明。设为在时刻t0以前没有发生过电流状态，第1滤波电路62的输出信号vf1维持“l”电平。同样地，设为第2滤波电路63的输出信号vf2也维持“l”电平。由于输出信号vf1为“l”电平，因此d触发器83的输出信号vdq为“l”电平。此外，设为sr触发器87的输出信号vsq已经被复位，为“l”电平。
61.该情况下，输出信号vdq为“l”电平，因此，nmos晶体管101基于驱动信号vldru来控制，nmos晶体管103截止。输出信号vsq为“l”电平，因此，nmos晶体管98、102截止。
62.若在时刻t0，驱动信号vldru成为“l”电平，则nmos晶体管97截止，电流生成电路81生成电流i2。输入到nmos晶体管101的栅极端子的信号vs1基于驱动信号vldru成为“l”电平，nmos晶体管101截止。由此，来自电流生成电路81的电流i2被提供给igbt32的栅极端子。若提供电流i2，则igbt32的栅极端子的电压vg以恒定的斜率上升。其结果是，igbt32导通，包含噪声的电流经由igbt32和电路的寄生分量流过。若包含噪声的电流流过，则电阻71生成的电压vr暂时比基准电压vref2要大。其结果是，比较器73、75的输出信号vc1、vc2成为“h”电平。
63.在时刻t1，igbt32变导通时的噪声消失，因此，比较器73、75的输出信号vc1、vc2成为“l”电平。这里，输出信号vc1为“h”电平的期间比“第1期间t1”要短，因此，输出信号vf1维持“l”电平，其结果是，输出信号vdq维持“l”电平。同样地，输出信号vc2为“h”电平的期间比“第2期间t2”要短，因此，输出信号vf2维持“l”电平。因此，输出信号vsq维持“l”电平。另外，时刻t0～t1的期间是“噪声期间tn”，相当于“开关元件导通时产生噪声的期间”。
64.若在时刻t2，驱动信号vldru成为“h”电平，则nmos晶体管98保持截止，但nmos晶体管97导通，因此，电流生成电路81停止电流i2的生成。输入到nmos晶体管101的栅极端子的信号vs1基于驱动信号vldru成为“h”电平，nmos晶体管101导通。另外，输出信号vsq为“l”电平，与门元件85的输出信号为“l”电平，因此，nmos晶体管102、103截止。然后，igbt32的栅极端子经由nmos晶体管101接地，igbt32截止。其结果是，电阻71生成的电压vr成为接地电压。
65.在时刻t3，驱动信号vldru再次成为“h”电平。之后，重复时刻t0～t2的动作。
66.另外，“l”电平的驱动信号vldru相当于“第1输入信号”，“h”电平的驱动信号vldru相当于“第2输入信号”。
67.由此，在过电流不流过igbt32的情况下，开关控制电路51基于驱动信号vldru来驱动igbt32。
68.＜＜过电流状态的期间比“第1期间t1”要长、比“第2期间t2”要短的情况＞＞图6是示出开关控制电路51的动作的一个示例的图。这里，对过电流状态的期间比“第1期间t1”要长、比“第2期间t2”要短的情况进行说明。时刻t10以前的开关控制电路51的状态与图5的时刻t0以前的状态相同。
69.若在时刻t10，驱动信号vldru成为“l”电平，则开关控制电路51与图5的时刻t0的情况同样地进行动作。其结果是，igbt32导通，包含噪声的电流流过igbt32。
70.在时刻t11，过电流流过igbt32，因此，输出信号vc1从时刻t10起维持“h”电平。若从时刻t10起过电流状态的期间超过“第1期间t1”，则在时刻t11，输出信号vf1成为“h”电平。此时，过电流状态的期间未超过“第2期间t2”，因此，输出信号vf2维持“l”电平。
71.若在时刻t12，驱动信号vldru成为“h”电平，则d触发器83保持信号vf1，并将输出信号vdq设为“h”电平。然后，nmos晶体管97导通，电流生成电路81停止电流i2的生成。与门元件86的输出信号成为“l”电平，因此，与门元件85的输出信号成为“h”电平，以代替使nmos晶体管101导通，所以输入到nmos晶体管103的栅极端子的信号vs2成为“h”电平。然后，igbt32的栅极端子经由nmos晶体管103接地，igbt32截止。其结果是，电阻71生成的电压vr成为接地电压。
72.另外，若驱动信号vldru成为“h”电平，则igbt32截止，流过igbt32的电流消失，但表示过电流流过igbt32的输出信号vf1不会立即变为“l”电平，d触发器83能保持输出信号
vf1。
73.此外，nmos晶体管103的导通电阻比nmos晶体管101的导通电阻要大，因此，利用nmos晶体管103使igbt32截止时的igbt32的栅极端子的每单位时间的电压变化量比利用nmos晶体管101使igbt32截止时要小。由此，当使igbt32截止时，流过igbt32的电流的每单位时间的变化量减小，能抑制浪涌电压所导致的igbt32的损坏。
74.在时刻t13，驱动信号vldru再次成为“l”电平。之后，重复时刻t10～t12的动作。然而，每次igbt32导通时，过电流状态的期间超过“第1期间t1”，因此，d触发器83的输出信号vdq在时刻t13之后维持“h”电平。
75.由此，在过电流状态的期间比“第1期间t1”要长、比“第2期间t2”要短的情况下，开关控制电路51基于驱动信号vldru使igbt32导通，并经由nmos晶体管103使igbt32截止。
76.＜＜过电流状态的期间比“第1期间t1”和“第2期间t2”要长的情况＞＞图7是示出开关控制电路51的动作的一个示例的图。这里，对过电流状态的期间比“第1期间t1”和“第2期间t2”要长的情况进行说明。时刻t20以前的开关控制电路51的状态与图5的时刻t0以前的状态相同。
77.若在时刻t20，驱动信号vldru成为“l”电平，则开关控制电路51与图5的时刻t0的情况同样地进行动作。其结果是，igbt32导通，包含噪声的电流流过igbt32，输出信号vc2成为“h”电平。
78.若在时刻t21，过电流状态的期间超过“第1期间t1”和“第2期间t2”，则输出信号vf1、vf2成为“h”电平，sr触发器87的输出信号vsq成为“h”电平。其结果是，nmos晶体管98导通，电流生成电路81停止电流i2的生成。输出信号vsq成为“h”电平，因此，输入到nmos晶体管102的栅极端子的电压vs3成为“h”电平，nmos晶体管102导通。另外，与门元件86的输出信号为“l”电平，因此，nmos晶体管101截止，与门元件85的输出信号为“l”电平，因此，nmos晶体管103截止。其结果是，igbt32的栅极端子经由nmos晶体管102接地，igbt32截止。
79.此外，nmos晶体管102的导通电阻比nmos晶体管101的导通电阻要大，因此，利用nmos晶体管102使igbt32截止时的igbt32的栅极端子的每单位时间的电压变化量比利用nmos晶体管101使igbt32截止时要小。由此，当使igbt32截止时，流过igbt32的电流的每单位时间的变化量减小，能抑制浪涌电压所导致的igbt32的损坏。
80.若在时刻t22，电阻71生成的电压vr变得低于基准电压vref3，则输出电压vc2成为“l”电平，输出电压vf2也成为“l”电平。
81.若在时刻t23，igbt32截止，则电阻71生成的电压vr成为接地电压。
82.即使在时刻t24，驱动信号vldru成为“h”电平，输出信号vf1也与输出信号vf2同样地成为“l”电平，因此，输出信号vdq维持“l”电平。
83.从时刻t21起到经过“规定时间t0”为止，输出信号vsq为“h”电平，因此，即使驱动信号vldru为“l”电平，igbt32也不导通，电压vr保持接地电压。
84.若经过“规定时间t0”，输出信号vsq复位，则开关控制电路51再次基于过电流状态的期间是否比“第1期间t1”或“第2期间t2”要长来进行动作。
85.由此，在过电流状态的期间比“第2期间t2”要长的情况下，开关控制电路51在“规定时间t0”的期间使igbt32截止。
86.因此，开关控制电路51能保护igbt32不受过电流的影响。
87.＝＝＝其他＝＝＝本实施方式的开关控制电路51用于lvic24，但也可以将开关控制电路51用于hvic21～23，以保护igbt31、33、35不受过电流的影响。
88.说明了本实施方式的开关控制电路51保护igbt32不受过电流的影响，但除了igbt以外，也可以保护功率mosfet等不受过电流的影响。
89.＝＝＝总结＝＝＝以上，对本实施方式的功率模块10进行了说明。开关控制电路51基于第1滤波电路62的输出信号vf1，对用nmos晶体管101使igbt32截止、还是用nmos晶体管103使igbt32截止进行切换。nmos晶体管103的导通电阻比nmos晶体管101的导通电阻要大，因此，减少了igbt32截止时的流过igbt32的电流的每单位时间的变化量，其结果是，抑制了igbt32截止时的浪涌电压。由此，能恰当地保护igbt32不受过电流的影响。
90.此外，若过电流状态的期间比“第1期间t1”要长，则第1滤波电路62将输出信号vf1设为“h”电平。通过使该“第1期间t1”比导通igbt32时产生的噪声所存在的期间要长，从而能防止将噪声检测为过电流。
91.此外，在驱动信号vldru的上升沿，d触发器83保持第1滤波电路62的输出信号vf1，由此，当igbt32截止时能恰当地检测流过igbt32的电流的状态，以进行过电流保护。
92.此外，在过电流状态的期间长于比“第1期间t1”要长的“第2期间t2”的情况下，开关控制电路51使igbt32截止，而与驱动信号vldru无关。由此，能防止过电流长时间流过igbt32而损坏igbt32。
93.此外，sr触发器87保持第2滤波电路63的输出信号vf2，并输出“h”电平的输出信号vsq。伴随该输出，开关控制电路51不用nmos晶体管101，而是用导通电阻比nmos晶体管101要大的nmos晶体管102来使igbt32截止。由此，降低了igbt32截止时的流过igbt32的电流的每单位时间的变化量，其结果是，抑制了igbt32截止时的浪涌电压。由此，能恰当地保护igbt32不受过电流的影响。此外，通过向微机(未图示)通知sr触发器87的输出信号vsq，从而能将过电流状态的期间持续了比“第2期间t2”要长的情况通知给微机(未图示)。另一方面，接收到通知的微机(未图示)能变更功率模块10的控制，以消除过电流状态。
94.此外，计时器电路88在接收到“h”电平的输出信号vsq后，在经过“规定时间t0”后将输出信号vt0输出。基于该输出信号vt0，sr触发器87被复位。由此，即使产生过电流状态，功率模块10也在“规定时间t0”后重新开始动作。由此，搭载有功率模块10的系统在不停止工作的情况下动作。
95.此外，若检测电路61具有比较器73、75，则能分别改变流过igbt32的电流值的检测值，能根据应用例进行更恰当的过电流保护。
96.此外，若开关控制电路51构成为包含检测电路61、第1滤波电路62、第2滤波电路63、驱动电路64，则利用第1滤波电路62所测量的“第1期间t1”与第2滤波电路63所测量的“第2期间t2”的组合，能更恰当地进行过电流保护。
97.此外，包括igbt32、检测电路61、第1滤波电路62、第2滤波电路63、驱动电路64在内的功率模块10适于保护igbt32不受过电流的影响。
98.上述实施方式是为了便于理解本发明，而不是为了限定地解释本发明。另外，本发明可以在不脱离其主旨的情况下进行变更或改进，并且本发明当然包含其等价物。
标号说明
99.10 功率模块11 三相电动机12 电容器13 直流电源21、22、23 hvic24 lvic30 桥式电路31～36 igbt37 电流传感器用的igbt41～46 fwd51～53 开关控制电路61 检测电路62 第1滤波电路63 第2滤波电路64 驱动电路71、94 电阻72、74 基准电压电路73、75 比较器81 电流生成电路82 放电电路83 d触发器84 开关电路85、86 与门元件87 sr触发器88 计时器电路91 分压电路92 运算放大器93、98、97、101、102、103 nmos晶体管95、96 pmos晶体管。