(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の主電極間に流れる電流を絶縁ゲート電極に与える電圧によって制御する半導体素子と、前記絶縁ゲート電極が電気的に接続されるゲート端子と、前記一対の主電極の内の一方の主電極に電気的に接続される他の端子と、を備える電圧駆動型半導体装置の温度検出回路であって、
前記ゲート端子と前記絶縁ゲート電極との間に接続される正の温度係数を有する抵抗と、
前記ゲート端子と前記他の端子との間の回路部分における、前記抵抗による電圧降下を含む電圧を入力し、前記電圧に基づいて前記電圧駆動型半導体装置の温度を検出する手段とを備え、
前記電圧が、前記半導体素子がターンオフするときにミラー効果が発生している期間の電圧であることを特徴とする温度検出回路。
【請求項２】
請求項１において、前記電圧が、前記ゲート端子と前記他の端子との間の電圧であることを特徴とする温度検出回路。
【請求項３】
請求項１において、前記抵抗は前記電圧駆動型半導体装置に内蔵されることを特徴とする温度検出回路。
【請求項４】
請求項１において、前記電圧駆動型半導体装置が、絶縁ゲート電極を有し前記半導体素子に並列接続される他の半導体素子を備え、
前記抵抗が、直列接続される第１の抵抗と第２の抵抗を有し、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗の接続点と、前記他の半導体素子の絶縁ゲート電極との間に第３の抵抗が接続されることを特徴とする温度検出回路。
【請求項５】
請求項４において、前記電圧が、前記ゲート端子と前記他の端子との間の電圧であることを特徴とする温度検出回路。
【請求項６】
請求項４において、前記電圧が、前記ゲート端子と前記接続点との間の電圧であることを特徴とする温度検出回路。
【請求項７】
一対の主電極間に流れる電流を絶縁ゲート電極に与える電圧によって制御する半導体素子と、前記絶縁ゲート電極が電気的に接続されるゲート端子と、前記一対の主電極の内の一方の主電極に電気的に接続される他の端子と、前記ゲート端子と前記絶縁ゲート電極との間に接続される正の温度係数を有する抵抗と、を備える電圧駆動型半導体装置の温度検出回路であって、
前記ゲート端子と前記他の端子との間の回路部分における、前記抵抗による電圧降下を含む電圧を入力し、前記電圧に基づいて前記電圧駆動型半導体装置の温度を検出する手段とを備え、
前記電圧が、前記半導体素子がターンオフするときにミラー効果が発生している期間の電圧であることを特徴とする温度検出回路。
【請求項８】
一対の主電極間に流れる電流を絶縁ゲート電極に与える電圧によって制御する半導体素子と、前記絶縁ゲート電極が電気的に接続されるゲート端子と、前記一対の主電極の内の一方の主電極に電気的に接続される他の端子と、を備える電圧駆動型半導体装置の駆動装置であって、
他の抵抗を介してゲート端子に接続されるとともに、前記他の端子に接続される駆動回路と、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の温度検出回路と、を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
請求項８において、さらに、前記手段が前記温度上昇を検出したときに出力する信号を入力して、前記駆動回路にオフ動作指令を与える制御回路を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
一対の主電極間に流れる電流を絶縁ゲート電極に与える電圧によって制御する半導体素子と、前記絶縁ゲート電極が電気的に接続されるゲート端子と、前記一対の主電極の内の一方の主電極に電気的に接続される他の端子と、前記ゲート端子と前記絶縁ゲート電極との間に接続される正の温度係数を有する抵抗と、を備え、
絶縁ゲート電極を有し前記半導体素子に並列接続される他の半導体素子を備え、
前記抵抗が、直列接続される第１の抵抗と第２の抵抗を有し、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗の接続点と、前記他の半導体素子の絶縁ゲート電極との間に第３の抵抗が接続され、
前記半導体素子の絶縁ゲート電極に接続される正の温度係数を有する抵抗の他の端子と、前記半導体素子の主電極の内の一方の主電極との間の電圧で、前記半導体素子がターンオフするときにミラー効果が発生している期間の電圧に基づいて温度を検出する電圧検出回路を備えたことを特徴とする電圧駆動型半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電圧駆動型半導体装置の温度検出回路と該温度検出回路を備えた電圧駆動型半導体装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電圧駆動型半導体装置の一種である、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を内蔵するＩＧＢＴモジュールの保護機能の一つである温度検出においては、ＩＧＢＴの温度上昇による熱破壊を防止するために、ＩＧＢＴモジュールの温度上昇を検知しＩＧＢＴをオフさせるための温度検出回路が必要である。
【０００３】
従来は、ＩＧＢＴモジュールの温度上昇をサーミスタを用いた温度検出回路により検知し、制御回路に信号を与えるものであり、ＩＧＢＴモジュールが取り付けられた冷却フィン上に前記サーミスタが取り付けられている。冷却フィンが上昇するとサーミスタの抵抗値が低下し、その端子電圧も低下する特性を利用し、規定の温度を超えると温度検出回路が作動してＩＧＢＴがオフされる。
【０００４】
図６は、冷却フィンに取り付けられたサーミスタ２９を用いた温度検出回路  ３１とＩＧＢＴモジュール９ａの制御回路２６，ゲート駆動回路１２の配線を示す。温度検出回路３１においてサーミスタの一端は、抵抗３０と直列に接続し、かつ電圧比較回路１３の入力へ接続し、他端はアース電位に接続する。電圧比較回路１３の他の入力は定電圧回路１８と接続し、出力は制御回路２６へ接続する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図６では、温度検出用のサーミスタを冷却フィン上の一部に取り付けるため、ＩＧＢＴモジュールの温度変化を冷却フィンの温度により検知する。このため過電流等によりＩＧＢＴ素子１ａが発熱した場合、発熱素子の位置によってサーミスタに伝達する温度が異なったり、またサーミスタからの距離が離れるほど温度検出精度は低いという不都合が生じる。
【０００６】
本発明は前記不都合を考慮し信頼性の高い温度検出回路と、この温度検出回路を備えた電圧駆動型半導体装置とを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下に説明する本発明による温度検出回路及び温度検出方法は、一対の主電極間に流れる電流を絶縁ゲート電極に与える電圧によって制御する半導体素子と、絶縁ゲート電極が電気的に接続されるゲート端子と、一対の主電極の内の一方の主電極に電気的に接続される他の端子と、を備える電圧駆動型半導体装置に適用される。半導体素子としては、ＩＧＢＴの他、ＭＯＳＦＥＴなど、絶縁ゲート電極を備える各種の半導体素子が有る。また、これらの半導体素子を備える電圧駆動型半導体装置としては、例えばパワー半導体モジュールや樹脂封止型半導体装置などが有る。
【０００８】
本発明による温度検出回路においては、電圧駆動型半導体装置のゲート端子と絶縁ゲート電極との間に正の温度係数を有する抵抗が接続される。さらに、本温度検出回路は、ゲート端子と他の端子との間の回路部分における電圧であって、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に接続された抵抗による電圧降下を含む電圧を入力し、この電圧に基づいて電圧駆動型半導体装置の温度を検出する手段を備える。
【０００９】
本発明による上記温度検出回路においては、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に正の温度係数を有する抵抗を接続すると、ゲート端子と他の端子との間の回路部分における、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に接続された抵抗による電圧降下を含む電圧が電圧駆動型半導体装置の温度によって変化することを利用している。このため、従来技術に比べ、電圧駆動型半導体装置の温度変化の検出応答が速くなる。従って、この電圧に基づいて温度を検出することにより、信頼性が高い温度検出回路が得られる。
【００１０】
本発明では、電圧駆動型半導体装置のゲート端子と絶縁ゲート電極との間に正の温度係数を有する抵抗を接続し、ゲート端子と他の端子との間の回路部分における、半導体素子がターンオフするときにミラー効果が発生している期間の抵抗による電圧降下を含む電圧に基づいて温度を検出する。
【００１１】
本発明では、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に正の温度係数を有する抵抗を接続すると、ゲート端子と他の端子との間の回路部分における、半導体素子がターンオフするときにミラー効果が発生している期間の抵抗による電圧降下を含む電圧が電圧駆動型半導体装置の温度によって変化することを利用している。従って、検出応答が速くなり、温度検出の信頼性が高い。
【００１２】
上記のような、電圧駆動型半導体装置のゲート端子と絶縁ゲート電極との間に接続される抵抗は、好ましくは電圧駆動型半導体装置に内蔵されるのが良い。これにより、発熱源である半導体素子の近傍に抵抗が配置されるので、温度検出精度が向上する。また、抵抗としては、電圧駆動型半導体装置に温度検出以外の目的で内蔵されている抵抗、例えばゲート抵抗を用いてもよい。
【００１３】
本発明による電圧駆動型半導体装置の駆動装置は、他の抵抗を介して電圧駆動型半導体装置のゲート端子に接続されるとともに、電圧駆動型半導体装置の他の端子に接続される駆動回路と、上記の本発明による温度検出回路と、を備える。本発明による駆動装置においては、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に正の温度係数を有する抵抗を接続し、かつ駆動回路とゲート端子の間に他の抵抗を接続すると、ゲート端子と他の端子との間の回路部分における、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に接続された抵抗による電圧降下を含む電圧が電圧駆動型半導体装置の温度によって変化することを利用している。このため、温度検出回路の出力信号に基づいて駆動回路を制御すれば、温度に対する高精度の保護動作が可能になる。
【００１４】
なお、電圧駆動型半導体装置が複数の半導体素子を備える場合には、次のような構成の電圧駆動型半導体装置が、上記温度検出回路及び温度検出方法を適用するために好適である。すなわち、本電圧駆動型半導体装置は、一対の主電極間に流れる電流を絶縁ゲート電極に与える電圧よって制御する半導体素子と、絶縁ゲート電極が電気的に接続されるゲート端子と、一対の主電極の内の一方の主電極に電気的に接続される他の端子と、ゲート端子と絶縁ゲート電極との間に接続される正の温度係数を有する抵抗と、絶縁ゲート電極を有し半導体素子に並列接続される他の半導体素子を備える。さらに、抵抗が、直列接続される第１の抵抗と第２の抵抗を有し、第１の抵抗と第２の抵抗の接続点と、他の半導体素子の絶縁ゲート電極との間に第３の抵抗が接続される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図１（ａ）は第１の実施例を示す。ＩＧＢＴチップ１ａのゲート電極８ａと  ＩＧＢＴモジュール９ａのゲート端子４の間に内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａを接続し、ＩＧＢＴモジュール９ａのゲート端子４とゲート駆動回路１２の間に外部ゲート抵抗（ＲＧ）１１を接続する。またＩＧＢＴモジュール９ａのゲート端子４を電圧比較回路１３の入力端子（Ｂ）１５に接続し、ＩＧＢＴモジュール  ９ａの補助エミッタ端子５をゲート駆動回路１２と電圧比較回路１３のアース端子１６に接続する。電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４に定電圧回路１８を接続する。
【００１６】
図１（ｂ）はＩＧＢＴモジュール９ａの内部構造図を示している。
【００１７】
放熱板３６の上に絶縁板３５を配置し、絶縁板３５の上に金属板３４ａ，３４ｂ，３４ｃを配置する。金属板３４ｂにＩＧＢＴチップ１ａのコレクタ電極部を接続し、金属板３４ｃに内部ゲート抵抗１０ａの一端を接続し、内部ゲート抵抗  １０ａの他端はＩＧＢＴチップ１ａのゲート電極部に導線３３により接続する。金属板３４ａ，３４ｂ，３４ｃにはそれぞれ、エミッタ端子をモジュール外部へ取り出すための電極３，コレクタ端子をモジュール外部へ取り出すための電極２，ゲート端子をモジュール外部へ取り出すための電極４を接続する。また、ＩＧＢＴチップ１ａのエミッタ電極部は、導線３３により前記金属板３４に接続されている。
【００１８】
図１（ａ）において、ＩＧＢＴチップ１ａに通流するコレクタ電流２０が過大となってＩＧＢＴチップ１ａの発生損失の増加に伴いＩＧＢＴチップ１ａの温度が上昇すると、同一の放熱板上に搭載されている内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａも温度が上昇する。このとき、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの物性上有する抵抗値の温度係数の存在のために、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの両端の電圧降下値に変化が発生する。内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの電圧降下値の変化はゲート・エミッタ間電圧（ＶＧＥ）２１として検出され、電圧比較回路１３の入力端子（Ｂ）１５に入力される。電圧比較回路１３の他方の入力端子（Ａ）１４には、定電圧回路１８より一定電圧値が入力されており、電圧比較回路１３の電圧比較結果出力は、電圧比較回路１３の有する出力端子１７より出力される。
【００１９】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は本実施例の動作を説明したものである。図５（ａ）に示したモジュール内部ゲート抵抗１０ａに発生する電圧降下値の変化を検出するタイミングは、図５（ｂ）において、ＩＧＢＴチップ１ａのターンオフ時、  ＩＧＢＴモジュール９ａのゲート・エミッタ間電圧（ＶＧＥ）２１がＩＧＢＴチップ１ａのコレクタ電極とゲート電極間に存在する帰還容量の作用によるミラー効果発生期間Ａにおいて行う。前述したミラー効果発生期間Ａでの前記ＩＧＢＴチップ１ａのゲート電極とエミッタ電極間に現れるゲート電圧は一定値を有し、ゲート電流値は一定値となる。
【００２０】
図５（ａ）に示すＩＧＢＴモジュール９ａが有するゲート端子４と補助エミッタ端子５に発生する電圧は、前述したミラー効果が発生する期間Ａでの一定値のゲート電圧値とモジュール内部ゲート抵抗１０ａの両端電圧値との和になる。
【００２１】
つぎに本実施例のＩＧＢＴチップの温度の変化に伴う動作について説明する。モジュール内部に装備されるゲート抵抗等の抵抗の持つ抵抗値の温度係数は正の値を有している。
【００２２】
図１（ａ）においてＩＧＢＴモジュール９ａの温度が上昇すると、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの抵抗値は温度に依存して大きくなり、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａに発生する電圧が上昇するため、図５のＡ期間におけるゲート端子４と補助エミッタ端子５の間に発生する一定電圧値は低下し、電圧値が電圧比較回路  １３の入力端子（Ａ）１４に印加されている一定電圧値に対し低下した場合に本温度検出回路の出力端子１７は反転動作が行われる。反転した出力端子１７の信号に応じ他の制御回路を動作させて、例えばＩＧＢＴをターンオフする。
【００２３】
図５において、Ａ期間の内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの温度変化によるゲート端子４と補助エミッタ端子５の間に発生するゲート電圧の変化量（ΔＶＧＥ）は、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの抵抗値ｒｇと外部ゲート抵抗（ＲＧ）１１の抵抗値ＲＧの比率に依存する。内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの温度係数をαとし、Ａ期間にゲート駆動回路１２の出力する電圧をＶＧＮとし、ＩＧＢＴモジュール９ａに流れるコレクタ電流２０に依存したＩＧＢＴチップ１ａの有するゲートしきい値電圧をＶＴＨとすれば、前述したゲート電圧の変化量ΔＶＧＥは、数式１で表すことができる。
【００２４】
ΔＶＧＥ＝（α×ｒｇ／（α×ｒｇ＋ＲＧ））×（ＶＧＮ＋ＶＴＨ）…（数式１）
本数式１によれば、図５（ｂ）に示したＡ期間においてモジュール内部ゲート抵抗器の温度変化を、モジュールのゲート端子４と補助エミッタ端子５の間に発生するゲート電圧の変化ΔＶＧＥとして捉えることができる。
【００２５】
従って、電圧比較回路の代わりに、ゲート電圧を入力して数式１に基づき温度を演算する演算器を接続すれば、ＩＧＢＴモジュール９ａの温度を検出することができる。
【００２６】
つぎに本実施例の温度検出について具体的に説明する。
【００２７】
図１において、ＩＧＢＴモジュール９ａに通流するコレクタ電流２０が過大となり、ＩＧＢＴモジュール９ａの発生損失の増加に伴い、ＩＧＢＴモジュールの温度が２５℃から１２５℃に上昇すると、内部ゲート抵抗（ｒａ）１０ａは図７に示すように約２倍の値となり、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａの両端電圧が上昇し、ゲート端子４と補助エミッタ端子５の間に発生するゲート電圧が変化する。一例として、図５（ｂ）においてゲート電圧の変化量ΔＶＧＥの数式１により算出する。ＶＧＰ＝１５Ｖ，ＶＧＮ＝１０Ｖ，ＶＴＨ＝８Ｖ，ＲＧ＝１０Ω，  ｒｇ＝２Ω（２５℃の時）、ｒｇ＝４Ω（１２５℃時）とすると、２５℃時ΔＶＧＥ＝３Ｖ，１２５℃時ΔＶＧＥ＝５．１Ｖとなり、その偏差２．１Ｖが温度上昇分によるゲート電圧の変化量となる。つまり図５（ｂ）において、Ａ期間におけるゲート電圧の一定値は２５℃時５Ｖ，１２５℃時２．９Ｖ  となる。これらの電圧値を図１（ａ）の電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４に印加されている一定電圧値と比較し、低下した場合に本温度検出回路の出力は反転動作が行われる。例えば電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４の電圧を３Ｖとした場合、ＩＧＢＴモジュール９ａの２５℃から１２５℃への温度上昇に対し、電圧比較回路１３の入力端子（Ｂ）１５の電圧は５Ｖから２．９Ｖ  となって入力端子（Ａ）１４の印加電圧よりも低くなるため温度検出動作が行われる。
【００２８】
（第２の実施例）
図２は第２の実施例を示す。本実施例は複数のＩＧＢＴが並列接続される場合である。ＩＧＢＴ１ａのゲート電極８ａとＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート端子４の間に内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａと内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２を直列に接続し、ＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート端子４とゲート駆動回路１２の間に外部ゲート抵抗（ＲＧ）１１を接続する。またＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート端子４を電圧比較回路１３の入力端子（Ｂ）１５に接続し、ＩＧＢＴモジュール９ｂの補助エミッタ端子５をゲート駆動回路１２と電圧比較回路１３のアース端子１６に接続する。電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４に定電圧回路１８を接続する。さらにＩＧＢＴ１ａのコレクタ電極６ａにＩＧＢＴ１ｂのコレクタ電極６ｂを接続し、    ＩＧＢＴ１ａのエミッタ電極７ａにＩＧＢＴ１ｂのエミッタ電極７ｂを接続し、ＩＧＢＴ１ｂのゲート電極８ｂと内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２の一端のＢ点２３（すなわち内部ゲート抵抗２２と内部ゲート抵抗１０ａの接続点）間に内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ｂを接続する。
【００２９】
図２においてＩＧＢＴ１ａの内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａとＩＧＢＴ１ｂの内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ｂを並列に接続すると、合成ゲート抵抗は小さくなり発生する電圧降下が低下するため、検出レベルの変化量が低下する。このため、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａおよび１０ｂと直列に内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２を接続し合成ゲート抵抗を大きくすることにより、発生する電圧降下を大きくして検出レベルを向上する。
【００３０】
図５に示したように、温度検出のタイミングは、ＩＧＢＴ１ａ，ＩＧＢＴ１ｂのターンオフ時、ＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート・エミッタ間電圧（ＶＧＥ）２１がクランプ電圧となる期間Ａにおいて行う。通常前記クランプ電圧は、ＩＧＢＴ１ａ，ＩＧＢＴ１ｂのターンオフ時に流れるゲート電流１９によって、内部ゲート抵抗に電圧降下が生じ低下する。また図２においてＩＧＢＴモジュール９ｂの温度が上昇すると、合成内部ゲート抵抗の抵抗値は温度に依存して大きくなり、合成内部ゲート抵抗に発生する電圧が上昇するため、図５のＡ期間におけるクランプ電圧はさらに低下し、電圧値が電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４に印加されている一定電圧値に対し低下した場合に本温度検出回路は動作する。
【００３１】
図５において、Ａ期間での内部ゲート抵抗の温度変化によるクランプ電圧の変化量（ΔＶＧＥ）は、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａ，１０ｂ、内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２の合成抵抗と外部ゲート抵抗（ＲＧ）１１の比率によって決まる。合成内部ゲート抵抗の温度係数をαとし、合成内部ゲート抵抗をｒとし、ゲート端子４に印加される負電圧をＶＧＮとし、ＩＧＢＴモジュール９ｂに流れるコレクタ電流２０に依存したクランプ電圧をＶＴＨとすると、数式２で表される。
【００３２】
ΔＶＧＥ＝（α×ｒ／（α×ｒ＋ＲＧ））×（ＶＧＮ＋ＶＴＨ）  …（数式２）
第１の実施例と同様にΔＶＧＥに基づいて温度変化を検出することができる。
（第３の実施例）
図３は第３の実施例を示す。本実施例も複数のＩＧＢＴが並列接続される場合である。ＩＧＢＴ１ａのゲート電極８ａとＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート端子４の間に内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａと内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２を直列に接続し、ＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート端子４とゲート駆動回路１２の間に外部ゲート抵抗（ＲＧ）１１を接続する。またＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート端子４を電圧比較回路１３の入力端子（Ｂ）１５に接続し、ＩＧＢＴモジュール９ｂの補助エミッタ端子５をゲート駆動回路１２と電圧比較回路１３のアース端子１６に接続する。電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４に定電圧回路１８を接続する。さらにＩＧＢＴ１ａのコレクタ電極６ａにＩＧＢＴ１ｂのコレクタ電極６ｂを接続し、ＩＧＢＴ１ａのエミッタ電極７ａにＩＧＢＴ１ｂのエミッタ電極７ｂを接続する。ＩＧＢＴ１ｂのゲート電極８ｂと内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２の一端のＢ点２３（すなわち内部ゲート抵抗１０ａと内部ゲート抵抗２２の接続点）の間に内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ｂを接続する。さらに温度検出端子２４を設けＢ点２３に接続する。
【００３３】
図３においてＩＧＢＴ１ａの内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａとＩＧＢＴ１ｂの内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ｂを並列に接続すると、合成ゲート抵抗（ｒｇ）は小さくなり発生する電圧降下が低下するため、検出レベルの変化量が低下する。このため、内部ゲート抵抗（ｒｇ）１０ａおよび１０ｂと直列に内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２を接続し、さらに内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２の一端であるＢ点２３に温度検出端子２４を設けることにより、内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２の端子電圧を検出し温度検出動作を行う。
【００３４】
図５と同様に、温度検出のタイミングは、ＩＧＢＴ１ａ，ＩＧＢＴ１ｂのターンオフ時、  ＩＧＢＴモジュール９ｂのゲート・エミッタ間電圧（ＶＧＥ）２１がクランプ電圧となる期間Ａにおいて、温度検出端子２４とゲート端子４の間の電圧（ＶＴＧ）２５により行う。通常電圧（ＶＴＧ）２５は、ＩＧＢＴ１ａ，ＩＧＢＴ１ｂのターンオフ時に流れるゲート電流１９によって、内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２に電圧が発生する。図３においてＩＧＢＴモジュール９ｃの温度が上昇すると、内部ゲート抵抗  （ｒｔ）２２の抵抗値は温度に依存して大きくなり、内部ゲート抵抗２２に発生する電圧はさらに上昇し、電圧値が電圧比較回路１３の入力端子（Ａ）１４に印加されている一定電圧値に対し高くなった場合に本温度検出回路は動作する。
【００３５】
図３において、Ａ期間にＩＧＢＴモジュール９ｃの温度上昇により内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２に発生する電圧変化量（ΔＶＴＧ）は、内部ゲート抵抗（ｒｔ）２２の温度係数をαとし、ゲート電流１９をＩｇとすると数式３で表される。
【００３６】
ΔＶＴＧ＝α×ｒｔ×Ｉｇ                              …（数式３）
このゲート電圧の変化ΔＶＴＧにより、上記ΔＶＧＥの場合と同様に、温度変化を検出することができる。
【００３７】
（第４の実施例）
図４は第４の実施例を示す。第３の実施例の回路構成において、電圧比較回路１３の出力を制御回路２６に接続し、制御回路２６の出力をゲート駆動回路１２に接続する。
【００３８】
第３の実施例において、ＩＧＢＴモジュール９ｃの温度上昇により、内部ゲート抵抗２２の端子電圧が電圧比較回路の入力端子（Ａ）１４の電圧よりも低下したとき異常とみなし、電圧比較回路１３は異常を示す信号を制御回路２６に出力する。制御回路２６は、異常を示す信号を入力するとゲート駆動回路にオフ動作指令を出力する。ゲート駆動回路は、オフ動作指令を入力すると、ＩＧＢＴ１ａ，
ＩＧＢＴ１ｂをターンオフ駆動する。
【００３９】
以上の実施例は、スイッチング素子としてＩＧＢＴを用いた場合について説明してきたが、例えばパワーＭＯＳＦＥＴなどの電圧駆動型スイッチング素子においても同じ回路動作であり、同様の効果を得ることが出来る。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、温度検出用の抵抗を電圧駆動型半導体装置に接続することにより、信頼性の高い温度検出回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の回路図。
【図２】第２の実施例の回路図。
【図３】第３の実施例の回路図。
【図４】第４の実施例の回路図。
【図５】実施例の動作説明図。
【図６】従来例の回路図。
【図７】第１の実施例における温度と内部ゲート抵抗との関係。
【符号の説明】
１…ＩＧＢＴ、２…コレクタ端子、３…エミッタ端子、４…ゲート端子、５…補助エミッタ端子、６…コレクタ電極、７…エミッタ電極、８…ゲート電極、９…ＩＧＢＴモジュール、１０…内部ゲート抵抗（ｒｇ）、１１…外部ゲート抵抗（ＲＧ）、１２…ゲート駆動回路、１３…電圧比較回路、１４…入力端子（Ａ）、１５…入力端子（Ｂ）、１６…アース端子、１７…出力端子、１８…定電圧回路、１９…ゲート電流、２０…コレクタ電流、２１…ゲート・エミッタ間電圧  （ＶＧＥ）、２２…内部ゲート抵抗（ｒｔ）、２３…Ｂ点、２４…温度検出端子、２５…温度検出端子・ゲート間電圧（ＶＧＴ）、２６…制御回路、２７…正電源（ＶＧＰ）、２８…負電源（ＶＧＮ）、２９…サーミスタ、３０…抵抗、３１…温度検出回路、３２…ダイオード、３３…導線、３４…金属板、３５…絶縁板、３６…放熱板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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