(57)【要約】【課題】半導体スイッチング素子の個別の特性に応じて、過電流検出を適切に行うための調整が可能となる半導体素子の駆動回路を提供する。【解決手段】過電流検出信号を出力する比較器１０に閾値電圧ＶＴを可変設定するＶＴ変換回路１１と閾値電圧を記憶するメモリ１２とを備え、モード判定回路８は、入力端子ＩＮに外部より入力される信号が、ゲート制御信号か特定のモード切替え信号かを判定する。スキャン回路９は、モード切替え信号の入力が判定されると起動され、コレクタ、エミッタ間に外部より定電流Ｉ１が供給される状態でＩＧＢＴ２がオン状態となる期間に、ＶＴ変換回路１１を介して閾値電圧ＶＴを順次変化させる。閾値電圧ＶＴの変化に伴い比較器１０の出力信号レベルがハイからローに変化するとその時点に設定していた閾値電圧ＶＴをメモリ１２に記憶させ、駆動制御信号の入力が判定されると閾値電圧ＶＴを読み出し、ＶＴ変換回路１１を介して比較器１０に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部より入力端子（ＩＮ）に入力される駆動制御信号に応じて、半導体スイッチング素子（２）の導通制御端子に駆動信号を出力する駆動回路（３）において、
前記半導体スイッチング素子が導通した際に流れる電流に応じて変換された電圧を、閾値電圧と比較して、過電流検出信号を出力する比較器（１０）と、
前記閾値電圧を可変設定するための閾値電圧設定手段（１１）と、
前記閾値電圧に相当するデータを記憶するための不揮発性の記憶手段（１２）と、
前記入力端子に外部より入力される信号が前記駆動制御信号か、又は特定のモード切替え信号かを判定するモード判定回路（８）と、
このモード判定回路により前記モード切替え信号の入力が判定されると起動され、導通端子間に外部より定電流が供給される状態で前記半導体スイッチング素子が導通状態となる期間に、前記閾値電圧設定手段を介して前記閾値電圧を順次変化させるように設定し、前記閾値電圧の変化に伴い前記比較器の出力信号が変化すると、その時点に設定していた閾値電圧に相当するデータを前記記憶手段に記憶させ、
前記モード判定回路により前記駆動制御信号の入力が判定されると、前記記憶手段に記憶されている閾値電圧を読み出し、前記閾値電圧設定手段を介して前記比較器に設定する閾値電圧制御手段（９）とを備えることを特徴とする半導体スイッチング素子の駆動回路。
【請求項２】
前記半導体スイッチング素子の温度を検出する温度検出手段（３２）を備え、
前記閾値電圧制御手段は、前記閾値電圧に相当するデータを前記記憶手段に記憶させる際に、前記温度検出手段により検出された温度に応じた記憶領域に記憶させ、
前記モード判定回路により前記駆動制御信号の入力が判定されると、前記温度検出手段により検出された温度に応じた閾値電圧に相当するデータを前記記憶手段より読み出し、前記比較器に設定することを特徴とする請求項１記載の半導体スイッチング素子の駆動回路。
【請求項３】
外部より入力端子に入力される駆動制御信号に応じて、半導体スイッチング素子（２）の導通制御端子に駆動信号を出力する駆動回路（４２）において、
前記半導体スイッチング素子が導通した際に流れる電流に応じて変換された電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器（４３）と、
このＡ／Ｄ変換器により変換されたデータを閾値データと比較して、過電流検出信号を出力する比較器（４４）と、
前記閾値データを記憶するための不揮発性の記憶手段（４５）と、
前記入力端子に外部より入力される信号が前記駆動制御信号か、又は特定のモード切替え信号かを判定するモード判定回路（８）とを備え、
前記記憶手段には、前記モード判定回路により前記モード切替え信号の入力が判定されると、導通端子間に外部より定電流が供給される状態で前記半導体スイッチング素子が導通状態となる期間に、前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデータが前記閾値データとして記憶され、
前記入力端子に外部より前記駆動制御信号が入力される状態では、前記比較器は、前記Ａ／Ｄ変換器により変換されたデータと、前記記憶手段に記憶されている閾値データとを比較するように構成されていることを特徴とする半導体スイッチング素子の駆動回路。
【請求項４】
前記モード切替え信号は、前記駆動制御信号の周波数を変更したものとして与えられ、
前記モード判定回路は、前記周波数の変化を検出して判定を行うことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体スイッチング素子の駆動回路。
【請求項５】
前記モード切替え信号は、前記駆動制御信号の振幅を変更したものとして与えられ、
前記モード判定回路は、前記振幅の変化を検出して判定を行うことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の半導体スイッチング素子の駆動回路。
【請求項６】
前記メモリに書き込みを行うための書き込み電圧は、前記入力端子より入力され、
前記メモリに通常動作用の電圧と、前記書込み電圧とを選択して入力するためのセレクタと、
前記入力端子に前記書込み電圧が印加されたことを検出して、前記セレクタを、前記通常動作用電圧側から前記書込み電圧側に切り替える電圧切替え制御手段とを備えることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の半導体スイッチング素子の駆動回路。
【請求項７】
前記半導体スイッチング素子と、請求項１から６の何れか一項に記載の駆動回路とを備えて構成されることを特徴とする半導体スイッチング素子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部より入力端子に入力される駆動制御信号に応じて、半導体スイッチング素子の導通制御端子に駆動信号を出力する駆動回路、及び前記半導体スイッチング素子と前記駆動回路とからなる半導体スイッチング素子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体スイッチング素子であるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を介して流れる電流を検出する際に、メインＩＧＢＴに電流検出用のセンスＩＧＢＴが併設されている素子を用いることがある。しかし一般に、メインＩＧＢＴとセンスＩＧＢＴとの電流比はばらつきが大きいため、センスＩＧＢＴにより検出された電流をそのまま使用すると、検出値も大きくばらつくことになる。
【０００３】
このようにばらつく電流によりメインＩＧＢＴの過電流保護を行うと、電流のワースト値を大きく見積もる必要があり、そのワースト値に応じた破壊余裕度を備えるように、ＩＧＢＴの素子サイズを選定しなければならない。尚、特許文献１は、スイッチング素子について過電流検出を行う構成の一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１９８１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の問題を解決するものとして、個別のＩＧＢＴについて、実際に検出される電流値に応じて、駆動回路に設定する過電流検出閾値を補正する手段がある。しかしながら、この場合、各ＩＧＢＴと接続する駆動回路とを相互にひも付けして管理する必要があり、管理が煩雑になってしまう。また、双方の組み合わせを誤った場合は後で修正することができない。更に、データ取得時の測定環境と製品としての動作環境とが相違したり、駆動回路側の特性ばらつきや、モジュール化した場合の構造に伴う寄生成分等が誤差要因となるおそれがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、半導体スイッチング素子の個別の特性に応じて、過電流検出を適切に行うための調整が可能となる半導体素子の駆動回路、及び前記半導体スイッチング素子と前記駆動回路とからなる半導体スイッチング素子モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の半導体素子の駆動回路によれば、過電流検出信号を出力する比較器に閾値電圧を可変設定するための閾値電圧設定手段と、閾値電圧を記憶するための不揮発性の記憶手段を備え、モード判定回路は、入力端子に外部より入力される信号が、駆動制御信号か、特定のモード切替え信号かを判定する。
【０００８】
閾値電圧制御手段は、モード判定回路によりモード切替え信号の入力が判定されると起動され、導通端子間に外部より定電流が供給される状態で半導体スイッチング素子が導通状態となる期間に、Ａ／Ｄ変換器により変換されたデータを前記閾値データとして記憶手段に記憶させ、モード判定回路により駆動制御信号の入力が判定されると記憶手段に記憶されている閾値データを読み出し、比較器に設定する。
【０００９】
したがって、半導体スイッチング素子の導通端子間に定電流を供給可能な状態にしてモード切替え信号を入力すれば、閾値電圧制御手段が前記半導体スイッチング素子の特性に応じて最適となる閾値電圧を自動的に決定して記憶手段に記憶させる。そして、駆動制御信号が入力されれば、閾値電圧制御手段が前記閾値電圧を読み出し比較器に設定するので、過電流検出用の閾値電圧を、実際に使用する半導体スイッチング素子の特性や動作環境に応じて適切に設定できる。
【００１０】
請求項３記載の半導体素子の駆動回路によれば、半導体スイッチング素子が導通した際に流れる電流に応じて変換された電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器と、閾値データを記憶するための不揮発性の記憶手段を備え、モード判定回路は、入力端子に外部より入力される信号が、駆動制御信号か、特定のモード切替え信号かを判定する。
【００１１】
記憶手段には、モード判定回路によりモード切替え信号の入力が判定されると、導通端子間に外部より定電流が供給される状態で半導体スイッチング素子が導通状態となる期間に、Ａ／Ｄ変換器により変換されたデータが前記閾値データとして記憶される。そして、入力端子に外部より駆動制御信号が入力される状態では、比較器は、Ａ／Ｄ変換器により変換されたデータと記憶手段に記憶されている閾値データとを比較する。
【００１２】
したがって、半導体スイッチング素子の導通端子間に定電流を供給可能な状態にしてモード切替え信号を入力すれば、前記半導体スイッチング素子の特性に応じて最適となる閾値データが自動的に決定されて記憶手段に記憶される。そして、駆動制御信号が入力されれば、記憶手段に記憶されている閾値データが比較器に与えられるので、請求項１と同様に、過電流検出用の閾値電圧を、実際に使用する半導体スイッチング素子の特性や動作環境に応じて適切に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態であり、ＩＧＢＴモジュールの構成を示す機能ブロック図
【図２】（ａ）はスキャン回路がスキャン動作を行う場合のＩＧＢＴモジュールの状態を示す図、（ｂ）はスキャン動作のタイミングチャート
【図３】モード切替え信号のパターンの一例を示す図
【図４】モード判定回路の具体構成を示す図
【図５】スキャン動作を中心に示すフローチャート
【図６】第２実施形態であり、ＩＧＢＴモジュールの構成を示す機能ブロック図
【図７】入力端子ＩＮに外部から書き込み用電圧が印加された状態を示すタイミングチャート
【図８】第３実施形態であり、ＩＧＢＴモジュールの構成を示す機能ブロック図
【図９】スキャン動作を中心に示すフローチャート
【図１０】第４実施形態であり、ＩＧＢＴモジュールの構成を示す機能ブロック図
【図１１】閾値データの処理を中心に示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態のＩＧＢＴモジュール１は、半導体スイッチング素子であるＩＧＢＴ２とドライバＩＣ３（駆動回路）とが一体に構成されたモジュールとなっている。ＩＧＢＴ２のコレクタ、エミッタは、それぞれＩＧＢＴモジュール１の外部端子Ｃ、Ｅに接続されている。ＩＧＢＴ２は、電流検出用のセンスＩＧＢＴも備えており、図中に示すそのエミッタは、抵抗素子４を介して外部端子Ｅに接続されている。また、外部端子Ｅは、ＩＧＢＴモジュール１の内部で外部端子ＧＮＤにも接続されている。
【００１５】
外部端子ＩＮには、上記の制御装置であるマイクロコンピュータ（図示せず）より出力されるゲート制御信号が、フォトカプラ５を介して入力される。また、外部端子ＶＢ、ＧＮＤには、トランス６の２次巻線の両端がそれぞれ接続されている。そして、端子ＶＢ、ＧＮＤ間には、１次巻線側に接続されている図示しない電源に基づき、変圧された電源電圧ＶＢが供給される。
【００１６】
ゲート駆動回路７には、前記電源電圧ＶＢが供給されていると共に、端子ＩＮを介してゲート制御信号が入力されている。そして、ゲート駆動回路７は、ＩＧＢＴ２のゲートにゲート駆動信号を出力する。前記ゲート制御信号は、モード判定回路８にも入力されており、モード判定回路８は、入力される信号が通常のゲート制御信号か、それとは異なるパターンを示すモード切替え信号かを判別する。そして、モード切替え信号が入力されたと判定すると、スキャン回路９（閾値電圧制御手段）を起動する。
【００１７】
比較器１０の非反転入力端子は、前記センスＩＧＢＴのエミッタに接続されており、反転入力端子には、ＶＴ変換回路１１（閾値電圧設定手段）が出力する閾値電圧ＶＴが与えられている。ＶＴ変換回路１１は、例えばＤ／Ａコンバータで構成され、スキャン回路９より入力されるデータに応じたアナログ電圧を上記閾値電圧ＶＴとして出力する。比較器１０の出力端子は、ゲート駆動回路７及びスキャン回路９に入力されている。
【００１８】
メモリ１２（記憶手段）は、不揮発性の例えばＥＥＰＲＯＭ，或いはフラッシュメモリ等であり、スキャン回路９によりデータの書き込み及び読み出しが行われる。メモリ１２には、電源ＶＢと、データ読み出し用の制御電源ＶＣとがスイッチ１３を介して切替え供給が可能となっている。スイッチ１３の切替え制御は、スキャン回路９によって行われ、メモリ１２にデータを書き込む際には、電源ＶＢが供給されるようにスイッチ１３を切換える。
【００１９】
本実施形態のドライバＩＣ３は、駆動対象となるＩＧＢＴ２について、比較器１０に過電流判定用の閾値電圧ＶＴの最適値を自動的に取得し設定する。その際には、図２（ａ）に示すように、ＩＧＢＴモジュール１の端子Ｃ−Ｅ間に、過電流と判定される値に相当する定電流Ｉ１を流す電流源を予め接続しておく。そして、図２（ｂ）に示すように、マイコンは、端子ＩＮにモード切替え信号を与えた後、ハイレベルのゲート制御信号を与えてＩＧＢＴ２をオン状態にする。すると、ＩＧＢＴ２のコレクタ電流が上昇を開始し、それに伴い、抵抗素子４の端子電圧ＳＯＣも上昇する。この状態で、スキャン回路９が起動する。スキャン回路９の動作の詳細については後述する。
【００２０】
モード切替え信号は、図３（ａ）に示す正常なゲート制御信号（ＰＷＭ信号）とは異なる変化パターンを有する信号として与える。例えば図３（ｂ）に示すように、ＰＷＭ制御のキャリアのような一定の周期ではなく、イレギュラーな周期のパターンを有する信号や、図３（ｃ）に示すように、一定の電圧振幅ではなく、イレギュラーな電圧振幅のパターンを有する信号とする。この場合、図中に破線で示すように、振幅が一定の閾値電圧ＶＴ１を超えるようなパターンとしても良い。
【００２１】
図４（ａ）に示すように、モード判定回路８は、同期回路１４、レジスタ１５及び判定部１６を有している。同期回路１４には、端子ＩＮに与えられる信号と、内部ＣＬＫとが入力されている。内部ＣＬＫは、ＰＷＭ信号よりも２倍以上周波数が高いクロック信号であり、同期回路１４により、端子ＩＮに与えられる信号との同期がとられた状態でレジスタ１５の端子ＣＬＫに入力される。
【００２２】
レジスタ１５の端子ＤＡＴＡには、端子ＩＮに与えられる信号が入力される。この例では、図３（ｂ）に示すパターンのモード切替え信号であり、内部ＣＬＫの立上りエッジで読むと「０１１１０１０１１１０」となる１１ビットのデータパターンである。このデータがレジスタ１５に格納されると、判定部１６では、予め設定されているモード切替え信号のデータパターンとの照合が行われ、双方が一致すればモード切替え判定となり、モード判定回路８はスキャン回路９を起動する。
【００２３】
次に、本実施形態の作用について説明する。図５に示すように、ドライバＩＣ３に電源が投入されると（Ｓ１）、マイコンからのＩＮ信号（端子ＩＮに入力される信号）の受信待ちとなる（Ｓ２）。マイコンがＩＮ信号を出力すると（Ｍ１）、モード判定回路８はモード判定を行い（Ｓ３）、ＩＮ信号がモード切替え信号であれば（ＹＥＳ）、引き続いて入力されるゲート制御信号に従いＩＧＢＴ２のゲートをオンレベルにする（Ｓ４）。それから、スキャン回路９が起動して閾値電圧ＶＴのスキャン動作を開始する（Ｓ５）。
【００２４】
スキャン回路９は、ＶＴ変換回路１１に入力する閾値電圧ＶＴのデータを変更し（最初は、初期値を与える）、ＶＴ変換回路１１は、入力されたデータに応じてアナログの閾値電圧ＶＴを比較器１０の反転入力端子に出力する（Ｓ６）。そして、比較器１０の出力信号の変化を参照する（Ｓ７）。
【００２５】
閾値電圧ＶＴの初期値は低めに設定しておく。ステップＳ５でＩＧＢＴ２をオンにしているので、ＩＧＢＴ２のコレクタ電流は定電流Ｉ１となっており、抵抗素子４の端子電圧は、前記定電流Ｉ１に対する所定比率の電流に応じた電圧となっている。したがって、図２（ｂ）に示すように、比較器１０の出力信号は、当初はハイレベルを示す。
【００２６】
スキャン回路９は、比較器１０の出力信号がハイレベルを示している間は（Ｓ７：ＮＯ）ステップＳ６に戻り、閾値電圧ＶＴを順次増加させる。そして、前記出力信号がハイレベルからローレベルに変化すると（Ｓ７：ＹＥＳ）、その時点でスキャン動作を停止する（Ｓ８）。つまり、その時点で比較器１０に与えていた閾値電圧ＶＴが、過電流検出用の閾値として適切な値と言えるからである。したがって、通常動作においては、ＩＧＢＴ２がスイッチング動作した際に流れるコレクタ電流が電流値Ｉ１を超えると、比較器１０の出力信号レベルがローからハイに変化して（過電流検出信号の出力）、過電流が検出されることになる。
【００２７】
尚、過電流が検出されると、ゲート駆動回路７はＩＧＢＴ２をオフ状態に維持するが、上記のスキャン動作中は、比較器１０の出力信号がハイレベルであっても、ＩＧＢＴ２をオン状態に維持しておく必要がある（図２（ｂ）参照）。そこで、モード判定回路８は、ゲート駆動回路７に過電流検出を無効化するための信号を与えておく。続いて、スキャン回路９は、前記閾値電圧ＶＴに相当するデータをメモリ１２に書き込んで記憶させると（Ｓ９，Ｓ１０）ステップＳ３に戻る。
【００２８】
一方、ステップＳ３において、ＩＮ信号がモード切替え信号でなければ（ＮＯ）、モード判定回路８は、閾値電圧ＶＴがセット済みか否かを後述するフラグを参照して判断する（Ｓ１１）。セット済みでなければ（ＮＯ）、スキャン回路９がメモリ１２に記憶されている閾値電圧ＶＴに相当するデータを読み出して（Ｓ１２）ＶＴ変換回路１１にセットする（Ｓ１３）。それから、閾値電圧ＶＴがセット済みであることを示すフラグを立てると（Ｓ１４）、通常動作、すなわちＰＷＭ信号に基づいてＩＧＢＴ２をスイッチング制御する（Ｓ１５）。尚、ステップＳ１１で「ＹＥＳ」と判断すると、そのままステップＳ１５に移行する。
【００２９】
以上のように本実施形態によれば、過電流検出信号を出力する比較器１０に閾値電圧ＶＴを可変設定するためのＶＴ変換回路１１と、閾値電圧を記憶するためのメモリ１２とを備え、モード判定回路８は、入力端子ＩＮに外部より入力される信号が、ゲート制御信号か、特定のモード切替え信号かを判定する。
【００３０】
スキャン回路９は、モード判定回路８によりモード切替え信号の入力が判定されると起動され、コレクタ、エミッタ間に外部より定電流Ｉ１が供給される状態でＩＧＢＴ２がオン状態となる期間に、ＶＴ変換回路１１を介して閾値電圧ＶＴを順次変化させるように設定する。
【００３１】
そして、閾値電圧ＶＴの変化に伴い比較器１０の出力信号レベルがハイからローに変化すると、その時点に設定していた閾値電圧ＶＴをメモリ１２に記憶させる。その後、モード判定回路８により駆動制御信号の入力が判定されると、メモリ１２に記憶されている閾値電圧ＶＴを読み出し、ＶＴ変換回路１１を介して比較器１０に設定する。したがって、過電流検出用の閾値電圧ＶＴを、実際に使用するＩＧＢＴ２の特性や動作環境に応じて適切に設定できる。
【００３２】
また、モード切替え信号が、ＰＷＭ信号のキャリア周波数を変更したものとして与えられる場合に、モード判定回路８は前記周波数の変化を検出して、つまり特定のデータパターンの信号であるか否かにより判定を行うので、モード切替え信号の入力判定を容易に行うことができる。また、モード切替え信号が、ＰＷＭ信号の振幅を変更したものとして与えられる場合に、モード判定回路８は、前記振幅の変化を検出して（閾値電圧ＶＴ１を超えるか否かにより）判定を行うので、この場合も、モード切替え信号の入力判定を容易に行うことができる。
【００３３】
（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。図６に示すように、第２実施形態のＩＧＢＴモジュール２１は、ドライバＩＣ２２におけるメモリ１２に対する書き込み電圧を、入力端子ＩＮより供給する構成である。そのため、ドライバＩＣ２２は、スイッチ１３（セレクタ）を制御するコンパレータ２３（電圧切替制御手段）を備えている。コンパレータ２３の非反転入力端子は入力端子ＩＮに接続されており、反転入力端子には閾値電圧ＶＴ２が与えられている。尚、電流源Ｉ１の図示は省略している。
【００３４】
メモリ１２に供給する書込み用高電圧は、閾値電圧ＶＴ２よりも高い電圧である。図７に示すように、スキャン回路９Ａがスキャン動作を行っている期間に（ＩＧＢＴ２はオン状態を維持）外部より入力端子ＩＮに書込み用高電圧が印加されると、比較器２３の出力信号レベルがローからハイに切り替わる。これにより、メモリ１２に書込み用高電圧が供給される。比較器２３の出力信号はスキャン回路９Ａにも与えられているので、スキャン回路９Ａは、出力信号の変化をトリガとして、メモリ１２に書込み用高電圧が供給されている期間内に、メモリ１２に閾値電圧ＶＴに相当するデータを書き込む。
【００３５】
以上のように第２実施形態によれば、メモリ１２に書き込みを行うための書き込み電圧が入力端子ＩＮより入力される際に、メモリ１２に通常動作用の電圧ＶＣと、書込み電圧とを選択して入力するためのスイッチ１３を備える。そして、比較器２３が入力端子ＩＮに印加される電圧の変化を検出してスイッチ１３を切替えると共に、スキャン回路９Ａにトリガを与えてメモリ１２に閾値電圧ＶＴに相当するデータを書き込ませることができる。
【００３６】
（第３実施形態）
図８に示すように、第３実施形態のＩＧＢＴモジュール３１は、ＩＧＢＴ２の温度を検出するためのダイオード３２（温度検出手段）を備えており、ドライバＩＣ３３は、温度モニタ部３４を備えている。ダイオード３２のアノードには、温度モニタ部３４（閾値電圧制御手段）から一定の電圧が供給されており、温度モニタ部３４は、ダイオード３２の順方向電圧の変化によってＩＧＢＴ２の温度を検出する。そして、温度モニタ部３４の出力信号は、メモリ１２に書き込みアドレスとして与えられる。温度モニタ部３４は、ダイオード３２の順方向電圧について、ある程度幅を持たせた区間毎に書き込みアドレスを割り当てるようにする。
【００３７】
次に、第３実施形態の作用について説明する。図９に示すように、第３実施形態では、ステップＳ１０に替わるステップＳ２１において、メモリ１２に閾値電圧ＶＴを書き込む際に、その時点でダイオード３２により検出されているＩＧＢＴ２の温度に応じたアドレス（書込み領域）に、閾値電圧ＶＴを書き込む。すなわち、ＩＧＢＴ２の温度に応じて、閾値電圧ＶＴの値が変動するためである。したがって、ステップＳ２１におけるデータの書き込みは、ＩＧＢＴモジュール３１について想定される動作環境温度を考慮し、温度を変化させて複数回行うようにする。
そして、ステップＳ１１で「ＮＯ」と判断すると、ステップＳ１２に替わるステップＳ２２において、メモリ１２より読み出す閾値電圧ＶＴは、その時点でダイオード３２により検出されているＩＧＢＴ２の温度に応じたアドレスから読み出すようにする。
【００３８】
以上のように第３実施形態によれば、ＩＧＢＴ２の温度を検出するダイオード３２を備え、スキャン回路９が閾値電圧ＶＴをメモリ１２に記憶させる際に、温度モニタ部３４がダイオード３２により検出された温度に応じた記憶領域に記憶させ、モード判定回路８によりゲート制御信号の入力が判定されると、ダイオード３２により検出された温度に応じた閾値電圧ＶＴをメモリ１２より読み出して比較器１０に設定する。したがって、ＩＧＢＴ２の動作環境温度に応じた適切な閾値電圧ＶＴを比較器１０に設定できる。
【００３９】
（第４実施形態）
図１０に示すように、第４実施形態のＩＧＢＴモジュール４１は、ドライバＩＣ４２においてスキャン回路９が削除されており、Ａ／Ｄ変換器４３及び（デジタル）比較器４４を備えている。また、メモリ１２はメモリ４５（記憶手段）に置換されている。そして、Ａ／Ｄ変換器４３の出力端子は、比較器４４の（＋）端子に接続されていると共に、スイッチ４６を介してメモリ４５の入力端子に接続されている。
【００４０】
モード判定回路８は、入力端子ＩＮにモード切替え信号が入力されたと判定するとスイッチ４６をオンし、その他の場合はスイッチ４６をオフするように制御する。メモリ４５の出力端子は、比較器４４の（−）端子に接続されており、メモリ４５に書き込まれたデータは、常に比較器４４の（−）端子に与えられる。比較器４４の出力端子は、ゲート駆動回路７の入力端子に接続されている。
【００４１】
次に、第４実施形態の作用について説明する。図１１に示すように、ステップＳ２の実行後に、Ａ／Ｄ変換器４３によるＡ／Ｄ変換が行われる（Ｓ３１）。この時Ａ／Ｄ変換されたデータは、抵抗素子４に定電流Ｉ１が通電された場合の端子電圧であり、比較器４４の比較用閾値データとして適切な値を示す。したがって、ステップＳ４の実行後に、前記Ａ／Ｄ変換データをメモリ４５に書き込む（Ｓ３２）。
そして、ステップＳ３で「ＮＯ」と判断する通常動作時には、比較器４４は、メモリ４５より出力されて（−）端子に与えられている閾値データと、その時点でＡ／Ｄ変換器４３によりＡ／Ｄ変換されているデータとを比較することで過電流検出を行う（Ｓ３３）。
【００４２】
以上のように第４実施形態によれば、ＩＧＢＴ２がオンした際に流れる電流に応じて変換された電圧をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器４３と、閾値データを記憶するためのメモリ４５を備える。メモリ４５には、モード判定回路８によりモード切替え信号の入力が判定されると、コレクタ−エミッタ間に外部より定電流Ｉ１が供給される状態でＩＧＢＴ２がオン状態となる期間に、Ａ／Ｄ変換器４３によりＡ／Ｄ変換換されたデータが閾値データとして記憶される。
【００４３】
そして、入力端子ＩＮに外部よりゲート制御信号が入力される状態で、比較器４４は、Ａ／Ｄ変換器４３により変換されたデータとメモリ４５に記憶されている閾値データとを比較する。したがって、第１実施形態と同様に、過電流検出用の閾値電圧を、実際に使用するＩＧＢＴ２の特性や動作環境に応じて適切に設定できる。また、第１実施形態に比較して制御処理がより簡単になる。
【００４４】
本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
第２実施形態と、第４実施形態とを組み合わせて実施しても良い。
温度検出手段はダイオード３２に限らず、サーミスタなどでも良い。
記憶手段に、ヒューズメモリを用いても良い。
ＩＧＢＴは、必ずしもセンスＩＧＢＴを備える必要はない。
【００４５】
また、抵抗素子４に替えて電流センサを用いて電流を検出し、電圧信号に変換しても良い。
必ずしもＩＧＢＴモジュールとして構成する必要はなく、ＩＧＢＴとドライバＩＣとを個別のデバイスとしても良い。
半導体スイッチング素子はＩＧＢＴ２に限らず、ＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタなどでも良い。
【符号の説明】
【００４６】
図面中、１はＩＧＢＴモジュール（半導体スイッチング素子モジュール）、２はＩＧＢＴ（半導体スイッチング素子）、３はドライバＩＣ（駆動回路）、８はモード判定回路、９はスキャン回路（閾値電圧制御手段）、１０は比較器、１１はＶＴ変換回路（閾値電圧設定手段）、１２はメモリ（記憶手段）を示す。
【図１】
2016039384.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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