半导体集成电路装置及电子装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106410760A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610403737.7(22)申请日2016.06.08(30)优先权数据2015-1155402015.06.08JP(71)申请人瑞萨电子株式会社地址日本东京(72)发明人鹤丸诚(74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司11219代理人高培培车文(51)Int.Cl.H02H7/122(2006.01)G01K7/01(2006.01)G01K7/42(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图27页(54)发明名称半导体集成电路装置及电子装置(57)摘要本发明提供一种半导体集成电路装置及电子装置。由于开关元件的发热部与温度检测器之间的热传播时间，温度的检测会延迟，开关元件的保护功能变得不充分。半导体集成电路装置具备对内置开关晶体管的电力用半导体装置的温度进行预测的温度预测电路。温度预测电路具备：延迟电路，针对基于开关晶体管的稳态损失和开关损失计算出的电力值，保留特定次数量的履历；和计算电路，基于延迟电路的值和与温度散热特性相应的时间系数，来计算电力用半导体装置的温度预测值。CN106410760ACN106410760A权利要求书1/3页1.一种半导体集成电路装置，具备对内置开关晶体管和温度检测用二极管的电力用半导体装置的温度进行预测的温度预测计算电路，所述温度预测计算电路具备：延迟电路，针对基于所述开关晶体管的稳态损失和开关损失计算出的电力值，保留特定次数量的履历；和计算电路，基于所述延迟电路的值和与温度散热特性相应的时间系数，来计算所述电力用半导体装置的预测温度。2.根据权利要求1所述的半导体集成电路装置，所述稳态损失基于基本控制周期量的PWM信号脉宽和所述开关晶体管的饱和电压以及驱动电流来计算，开关损失基于开关次数、接通损失以及断开损失来计算。3.根据权利要求1所述的半导体集成电路装置，所述时间系数随着时间经过而减小。4.根据权利要求1所述的半导体集成电路装置，所述计算电路具备：乘法器，分别将所述延迟电路的值和与温度散热特性相应的时间系数相乘；和第一加法器，将所述乘法器的值相加。5.根据权利要求1所述的半导体集成电路装置，所述温度预测计算电路利用热容对所述计算电路的输出进行修正，求出预测温度。6.根据权利要求5所述的半导体集成电路装置，所述温度预测计算电路具备热容寄存器和第二加法器，所述第二加法器从所述计算电路的输出减去所述热容寄存器的值。7.根据权利要求2所述的半导体集成电路装置，所述温度预测计算电路具备：电力值计算电路，计算所述电力值；和温度判定电路，基于所述预测温度来检测所述电力用半导体装置的异常温度。8.根据权利要求7所述的半导体集成电路装置，所述电力值计算电路具备：电力计算用参数寄存器，储存所述基本控制周期量的PWM信号脉宽、所述饱和电压、所述驱动电流、所述开关次数、所述接通损失以及所述断开损失；第一电路，基于所述基本控制周期量的PWM信号脉宽、所述饱和电压以及所述驱动电流来计算一电源周期的稳态损失；第二电路，基于所述开关次数、所述接通损失以及所述断开损失来计算一电源周期的开关损失；加法器，将所述第一电路的输出与第二电路的输出相加；以及电力储存寄存器，储存所述加法器的输出。9.根据权利要求5所述的半导体集成电路装置，所述温度预测计算电路具备基于所述预测温度来检测所述电力用半导体装置的异常温度的温度判定电路，2CN106410760A权利要求书2/3页所述温度判定电路具备：判断电路，判断所述预测温度的符号；加法器，将所述预测温度与温度测定值相加；选择器，基于所述判断电路的输出来选择所述温度测定值或所述加法器的输出；基准温度设定寄存器，储存基准温度；以及比较器，将所述选择器的输出与所述设定寄存器的输出进行比较。10.根据权利要求7所述的半导体集成电路装置，还具备：栅极电路，驱动所述开关晶体管；和温度检测电路，基于所述温度检测用二极管来检测温度。11.根据权利要求10所述的半导体集成电路装置，在所述温度检测电路检测到异常温度的情况下，抑制或停止所述栅极电路的输出。12.根据权利要求2所述的半导体集成电路装置，还具备：CPU；和PWM电路，生成用于驱动所述开关晶体管的PWM信号。13.根据权利要求12所述的半导体集成电路装置，所述CPU计算所述电力值，基于所述预测温度来检测所述电力用半导体装置的异常温度。14.根据权利要求13所述的半导体集成电路装置，还具备储存PWM基底表和开关晶体管的特性数据的存储装置，所述CPU基于电流指令值、驱动电流测定值以及马达的角速度和位置而根据所述PWM基底表生成PWM模式，根据所述PWM模式取得所述PWM信号脉宽和