JP3740008B2 - 車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム - Google Patents
車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3740008B2 JP3740008B2 JP2000310707A JP2000310707A JP3740008B2 JP 3740008 B2 JP3740008 B2 JP 3740008B2 JP 2000310707 A JP2000310707 A JP 2000310707A JP 2000310707 A JP2000310707 A JP 2000310707A JP 3740008 B2 JP3740008 B2 JP 3740008B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- main
- circuit
- terminal
- semiconductor device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P3/00—Other installations
- F02P3/02—Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
- F02P3/04—Layout of circuits
- F02P3/055—Layout of circuits with protective means to prevent damage to the circuit, e.g. semiconductor devices or the ignition coil
- F02P3/0552—Opening or closing the primary coil circuit with semiconductor devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁ゲート型半導体装置を主スイッチング素子として用いる車載イグナイタにかかり、特に電流制限機能を有する車載イグナイタ、絶縁ゲート型半導体装置及びエンジンシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の省エネ化のためにエンジンの点火装置(イグナイタ)の高性能化が強く求められている。イグナイタは、エンジンの回転数に合わせて車載の低電圧のバッテリーから数万[V]の高電圧を発生し、点火プラグを放電させて燃料に着火させる。
【0003】
絶縁ゲート型半導体装置を主スイッチング素子として用いる車載イグナイタは、特開平9−280147号公報に開示されている。
【0004】
過電流を抑制する電流制限回路を備えたイグナイタには、この電流制限回路が動作し始めるところで振動が発生してしまい、ノイズの発生、機器の破損などの多くの問題を引き越すことが知られている。この対策として、上記公報では、コレクタからゲートに電流を供給する電流供給回路を設け、電流制限作用の初期に発生するコレクタ電圧の急激な増加を、コレクタからゲートに電流を供給することで抑制している。この電流供給回路の具体例として上記公報の図1、図8及び図9では高耐圧の定電流素子を用い、IGBTやMOSFETを組み合わせることが開示されており、IGBTやMOSFETの飽和特性を使ってコレクタからゲートに流れる電流を一定値に制限している。また、上記公報の図7では抵抗とコンデンサを用いている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術で電流供給回路として使用するIGBTやMOSFETの飽和電流は温度による変化が大きく、温度が増加するにつれて減少する傾向がある。また、IGBTやMOSFETは、飽和特性のばらつきが個体間で必ず存在する。このような電流供給回路の特性のばらつきにより、主絶縁ゲート型半導体装置(以下、IGBTの場合につき説明する)の制限電流値がばらつき、イグナイタの回路全体の電流容量を大きく設計しなければならない。例えば制限電流値が10[A]の場合に、ばらつきが2[A]とすると、少なくとも回路の許容電流容量を12[A]以上の設計しなければならない。このため、使用する回路部品(例えば、コンデンサや抵抗等)の容量及び配線太さも大きくなって、イグナイタの容積・重量の増加を招く。これはエンジンの大型化につながり、燃費の悪化をひきおこす。また、電流容量を大きくするためにはイグニッションコイルの配線の太線化も必要となりコイル自体が太くなる。すると、エンジン一気筒につきイグニッションコイルを一個ずつ配置するいわゆるディストリビューターレスイグニッションシステムでは、エンジン本体にコイルを差し込んでいるために、コイルの大型化によりエンジンブロック本体の大型化を招く。また、コイルをエンジンブロックに差し込む穴が大きくなりエンジンブロックの強度の低下が起こり、その結果、エンジンの耐久性の低下を招くという問題もある。
【0006】
また、電流供給回路として、抵抗とコンデンサを用いた場合には、上述した特性のばらつきという問題は発生しないが、IGBTが誤動作するという問題がある。例えば、一般的にイグナイタでは、点火コイルに着火させるためにIGBTをターンオフさせた時にはIGBTのコレクタとエミッタの間には400[V]程度の高い電圧が印加される。しかし、上記の回路ではコレクタからゲートに流れ込む電流によりゲート電圧が増加し、IGBTが再びオンしてコレクタ−エミッタ間の電圧を制限してしまう。これはイグナイタ本来の機能を抑制し、イグニッションコイルの二次側の電圧も減少して点火プラグに火花が飛ばなくなってしまう。これを回避するために抵抗値を大きくすると、今度は振動を制限するための電流供給が不十分となり、振動抑制機能が低下するという問題がある。
【0007】
本発明の目的は、小形・小容量にして振動のない電流制限機能を備えた車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置又はエンジンシステムを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明はその一面において、IGBTやパワーMOSFETなどの絶縁ゲート型半導体装置を主スイッチング素子として用いるとともに、振動抑制用の電流供給回路を備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路を、前記主スイッチング素子の電位の高い方の主端子を他の半導体スイッチング素子を介することなく前記主スイッチング素子の制御端子に電位的に接続することを特徴とする。
【0009】
ここで、「電位的に接続する」とは、抵抗器やダイオードを通して接続し電流を供給することによって、両端子を同電位にする機能を持つことであって、例えば、コンデンサにはこの機能は無く除外される。望ましい一実施態様においては、前記電流供給回路を、抵抗とダイオードの直列接続体で構成し、前記電位の高い方の主端子と前記制御端子との間に接続する。
【0010】
これにより、温度特性にばらつきを生じ易い半導体スイッチング素子を用いることなく、振動のない電流制限機能を備えた車載イグナイタを提供できる。
【0011】
本発明は他の一面において、振動抑制用の電流供給回路を備えた車載イグナイタにおいて、主絶縁ゲート型半導体素子を駆動する信号がその制御端子に入力されていない時に、前記電流供給回路を一対の主端子の電位の低い方の主端子側にバイパスする回路を設けたことを特徴とする。望ましくは、前記電流供給回路と前記一対の主端子の電位の低い方の主端子側との間に接続されたバイパス用のスイッチング素子と、このスイッチング素子を主半導体素子を駆動する信号がその制御端子に入力されていない時にオンさせる回路を設けることである。
【0012】
本発明はまた他の一面において、振動抑制用の電流供給回路を備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路を、主絶縁ゲート型半導体素子の電位の高い方の主端子からその制御端子に電流を供給し、この電流を一定値に制限する回路としたことを特徴とする。
【0013】
本発明はまた他の一面において、振動抑制用の電流供給回路を備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路を、主絶縁ゲート型半導体素子の電位の高い方の主端子の電圧が所定値より低い時に、この主端子からその制御端子に電流を供給し、前記主端子の電圧が所定値よりも高い時には、前記制御端子への電流の供給を制限する回路としたことを特徴とする。その望ましい一実施態様においては、前記電位の高い方の主端子から制御電極に向けて接続された2つの抵抗の直列回路と、その直列接続点の電位を所定値に制限する定電圧素子を備える。
【0014】
本発明は更に他の一面において、半導体基体の主表面に絶縁膜を介して形成された制御電極を備えた絶縁ゲート半導体装置において、前記絶縁膜を部分的に厚い構造を持つように構成したことを特徴とする。
【0015】
本発明は更に他の一面において、直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体素子と、イグニッションコイルの二次側に接続される点火プラグと、前記半導体素子の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体素子の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子から前記制御電極に電流を供給する電流供給回路とを備えたエンジンシステムにおいて、前記電流供給回路は抵抗を通してスイッチング素子を介することなく前記電位の高い方の主端子を前記制御電極に接続し、前記半導体素子、前記電流制限回路及び前記電流供給回路をチップ化して内蔵したイグニッションコイル部と、その一端に設けた前記点火プラグの接続端子と、この接続端子に接続した点火プラグとを備え、これらイグニッションコイル部と点火プラグを一体化してエンジン隔壁に埋め込み、燃焼室に前記点火プラグを露出させたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
図1は本発明による乗用車用のイグナイタの一実施例電気回路図である。1は絶縁ゲート型半導体装置であり、ここでは電流検出端子付きの主IGBTである。入力端子2に与えられる入力電圧VINをHi(高)からLo(低)に切換えたとき、主IGBT1をターンオフさせ、イグニッションコイル3の一次側31を介して同二次側32に高電圧を発生し、点火プラグ4を放電させて燃料に着火させるものである。
【0017】
図1の回路をエンジンの各気筒毎に設け、いわゆるDIS(Distributorless ignition system)タイプとすることが望ましく、例えば4気筒のエンジンでは、4つの点火プラグと4本のイグニッションコイル、そして4組の主半導体装置及びその駆動回路を設ける。
【0018】
さて、主IGBT1は、コレクタ電流Icの1/100〜1/10000程度の微少な検出電流を流すように設定された電流検出端子5を備える。この電流検出端子5には電流制限回路6内の検出抵抗61が接続される。検出抵抗61の一方の端子はコンパレータ62に接続され、基準電圧発生回路63で生成された基準電圧Vrefと比較される。コンパレータ62は基準電圧Vrefより検出電圧の方が高くなった時に信号を出力し、ゲート電圧制限用のMOSFET64をオンさせて主IGBT1のゲート電圧を下げる。これら検出抵抗61、コンパレータ62、基準電圧発生回路63及びMOSFET64からなる電流制限回路6は、主IGBT1の主電流を所定値以内に制限する役目を持つ。
【0019】
まず、本回路の基本動作を、図2の動作波形を参照して説明する。図2において期間t0〜t1までの主IGBT1のオフ状態、すなわちコレクタ電流Icが流れていない期間では、検出端子5の電圧は0[V]であり、コンパレータ62の出力はLo(低)レベルでありMOSFET64はオフしている。次に、時刻t1において、入力端子2に数[V]程度の入力信号電圧VINを印加すると、主IGBT1のゲート電圧VGEを高め、主IGBT1がオンしてバッテリー7からイグニッションコイル3の一次側31を通り、主IGBT1にコレクタ電流Icが流れる。負荷がインダクタンスであるのでコレクタ電流Icは時間と共に単調増加する。続いて、時点t2で入力信号電圧VINを0[V]にすると、コレクタ電流Icが減少するが、この時の負の電流変化率、いわゆるマイナスのdIc/dtによりイグニッションコイル3の一次側31に、V1=L×(dIc/dt)の電圧を発生する。この電圧がイグニッションコイル3の二次側32で数万[V]に昇圧され、点火プラグ4を放電させる。このようにして燃料に着火しエンジンは推進力を得る。エンジンの回転数を監視しながらこのオン期間の幅を調整し、最適な電流値Icを得るよう入力信号VINが制御されており、このパルス幅は約数[μs]〜数十[ms]程度である。
【0020】
次に、電流制限回路6の働きについて説明する。先に述べたように、オン期間はエンジンの回転数に合わせて決められているが、何らかの原因でエンジンが予期しない停止状態になった場合には、入力信号VINが1[ms]を越える極めて長い信号となってしまう。コレクタ電流Icは入力信号電圧VINが入力され続ける間増加し続けようとする。そこで、コレクタ電流Icを一定値に制限する電流制限回路6が必要となる。図2のt4でオンした主IGBT1のコレクタ電流Icが、時刻t5で所定の電流値を超えると、コンパレータ62の出力がHi(高)になってMOSFET64をオンする。MOSFET64がオンすると主IGBT1のゲート電圧VGEが、ゲート抵抗8とMOSFET64のインピーダンスの分圧比で決まる電圧まで低減され、コレクタ電流Icが制限される。このように、エンジンストールなどの予期せぬ状態が生じても、コレクタ電流を制限し、コイルや回路の破壊などのトラブルを防止する。
【0021】
本実施例では、過大な電圧がコレクタ端子9に印加された場合の保護機能を果たすコレクタ電圧制限用のツェナーダイオード10を設けている。エンジンの動作中に何らかの原因で燃料への着火に失敗した場合、イグニッションコイル3の一次側31の電圧が所定の電圧より遙かに高い電圧になるという現象がある。この時、コレクタ端子9の電圧がIGBT1の耐圧を越えて増大するとIGBT1が破壊してしまう。そこで、コレクタ電圧制限用のツェナーダイオード10を設け、このダイオードの降伏電圧をIGBT1の耐圧より低く設定することによってIGBT1を保護している。すなわち過大な電圧がコレクタ端子9に印加された時、ツェナーダイオード10が降伏してゲート端子11の電圧が上昇し、IGBT1を再びオンさせてコレクタ端子電圧の増大を抑制する。
【0022】
本実施例ではこの他に、主IGBT1のゲート保護用のツェナーダイオード12と、主IGBT1のターンオン時とターンオフ時でゲート抵抗を変え、オンとオフのスピードを調整するターンオフ用のダイオード13及びゲート抵抗14を備える。ゲート抵抗8は制限される電流値を調整するために比較的大きな値、例えば1〜10[kΩ]程度に設定する一方、このゲート抵抗8に逆並列にダイオード13と抵抗14の直列回路を挿入しターンオフ時のスピードアップを図っている。このような理由で、ゲート抵抗14の抵抗値は同8より小さく、例えば50[Ω]〜1[kΩ]程度にしている。
【0023】
ところで、先に述べた特開平9−280147号公報の図3に開示されているように、電流制限機能が動作し始めるところで振動が発生する。本実施例では、振動抑制のために電流供給回路15を設け、主IGBT1がオンしている期間には、コレクタから振動抑制電流をゲートに供給し、一方、主IGBT1のオフ期間には、電流供給回路15の出力をエミッタにバイパス(短絡)する。
【0024】
電流供給回路15は、振動抑制電流供給用の抵抗151及びゲート−コレクタ間の逆流防止用のダイオード152の直列体を備えている。インバータ回路16は、入力信号を受けて動作するMOSFET161とコレクタ端子に接続されたコレクタ分圧用抵抗162、出力抵抗163及び保護用のツェナーダイオード164から成る。バイパス回路17は、インバータ回路16の出力を受けて動作するバイパス(短絡)用のMOSFET171で構成されている。
【0025】
図3の動作波形を参照して、振動抑制動作を説明する。初めに、時刻t1までの主IGBT1がオフの状態を考えると、入力電圧VINは0[V]であり、MOSFET161もオフになっており、インバータ回路16の出力はHi(高)である。したがってバイパス回路17のMOSFET171はオンしており、電流供給回路15内の振動抑制電流供給用の抵抗151と逆流防止用ダイオード152の接続点はエミッタ端子18に接続されている。主IGBT1がオフであるのでコレクタ端子9にはバッテリー7の電圧、例えば乗用車で12[V]、トラック・バスなどで24[V]程度が印加されている。この時、MOSFET171がオンしているので振動抑制電流供給用の抵抗151を通して流れてくる漏れ電流はバイパス用のMOSFET171によりすべてエミッタ端子18にバイパスされ、IGBT1のゲート電圧を持ち上げることはない。従って、漏れ電流によるIGBT1の誤動作は生じない。バイパス用MOSFET171は漏れ電流を流せればよく、主IGBT1よりも遙かに小さい容量・サイズでよい。また、バイパス用のMOSFET171を駆動するインバータ回路16の容量も小さく、コレクタ分圧抵抗162を十分に大きくでき、流れる漏れ電流も十分に小さい。
【0026】
次に、主IGBT1のオン状態について説明する。図3の時刻t1で入力端子2に入力信号が印加されると、主IGBT1のゲート電圧が増大し、主IGBT1がオンしてコレクタ電流が流れ始め、コレクタ電圧は急激に数[V]程度まで低下する。インバータ回路16にもオン信号が入力されるためにMOSFET161もオンし、インバータ回路16の出力はLo(低)になる。このためバイパス用MOSFET171がオフして電流供給回路15の抵抗151がエミッタ端子18から切り離される。この時、主IGBT1はすでにオンしているので、コレクタ端子9の電位は数[V]程度まで低下している。一方、主IGBT1のゲート電極(端子)11には入力電圧VINが印加されているため、ゲート電極11の電位の方がコレクタ端子9の電位より高くなるが、逆流防止用のダイオード152の働きにより、ゲート電極11からコレクタ端子9には電流は流れない。この逆流防止用ダイオード151は、入力端子2からコレクタ端子9に向かう電流を阻止し、主IGBT1の駆動損失の増加を防止している。この逆流防止用ダイオード152の耐圧は入力電圧より十分に高ければよく、6〜9[V]程度である。
【0027】
次に、図3の時刻t2になりコレクタ電流Icが所定値を超えると検出電圧が基準電圧Vrefより高くなり、コンパレータ62がHi(高)を出力して、ゲート電圧制限用のMOSFET64がオンする。その結果、主IGBT1のゲート電極11の電位はゲート抵抗8とゲート電圧制限用MOSFET64のオン時のインピーダンスの比で決まる電位に制限され、コレクタ電圧VCEが急激に増大しようとする。しかし、コレクタ端子9の電位VCEが増加してゲート電極11の電位よりも高くなると、短絡用MOSFET171がオフしている状態では、コレクタからゲートに電流が供給され、振動を防止する。
【0028】
電流供給回路15の抵抗151は抵抗値が小さくなるほど、すなわちコレクタからゲートに流れる電流が大きいほど振動抑制の効果は高まるが、この抵抗151はオフ状態でのコレクタの漏れ電流の原因となるため、できるだけ大きな抵抗値とするのが好ましい。実験によれば、この抵抗値Rcは図4に示す適正範囲があることがわかった。図4の横軸は主IGBT1の定格電流値と電流供給抵抗151の抵抗値Rcの積であり縦軸は、電流制限開始時にコレクタ電圧に発生するスパイク電圧値(振動の最初の電圧ピークの値)を示す。この結果をみると、定格電流値と電流供給抵抗値の積が1×106より大きくなるとスパイク電圧が急激に増大する。例えば、定格電流が10[A]の主IGBTの場合には、電流供給用の抵抗151の抵抗値Rcが100[kΩ]より大きくなるとスパイクが発生する。したがって、図4の横軸の1×106以下の範囲で使用するのが好ましい。
【0029】
次に、主IGBT1がオン状態からオフ状態になるターンオフについて説明する。図3の時点t3において、主IGBT1をオフするために入力信号電圧を0[V]にすると、インバータ回路16への入力も0[V]になるためにその出力はHiになり、バイパス用のMOSFET171はオン状態になる。ゲート電極11の電位がわずかでも低下すると、コレクタ電流Icが減少に転じ、このときのマイナスのdIc/dtにより、イグニッションコイル3の一次側31にV=L×dIc/dtの電圧が発生し、これがコレクタ端子9に印加される。するとコレクタ端子9の電位がゲート電極11の電位より高くなるためにコレクタから電流が流れ込むが、バイパス用のMOSFET171がオンしているため、この漏れ電流はすべてエミッタ端子18にバイパスされ、ゲートに流れ込むことはない。このため漏れ電流によるIGBT1の誤動作を防止できる。
【0030】
以上説明したように本実施例では、電流供給回路15からの振動抑制用の電流供給が必要な場合、すなわち主IGBT1がオンしている時だけ、電流供給回路15からゲートに電流を供給し、コレクタからゲートへの漏れ電流が問題となるIGBT1のオフ時には、バイパス回路17により、電流供給回路15からの電流をエミッタ端子18にバイパスして主IGBT1の誤動作を防止している。このように、電流制限回路6と振動抑制用の電流供給回路15を備えた車載イグナイタにおいて、インバータ回路16とバイパス回路17により、制御入力がないとき電流供給回路15の出力を主エミッタ端子18にバイパスさせるものであり、電流供給回路15内にIGBTやMOSFETなどのスイッチング素子を必要とせず、抵抗やダイオードなど電位的に接続が可能な受動素子だけで構成でき、温度変化や製造のばらつきが少ない回路を構成できる。
【0031】
本実施例によれば、電流制限値のばらつきを低減することができるため、イグナイタの電流容量を小さく設計でき回路を小型化できる。また、電流容量の低減からイグニッションコイルも小型化でき、エンジンの小型化に貢献できる。更に、コイルの小型化によりエンジンブロックのコイルの取り付け穴も小径化でき、エンジン強度の向上・耐久性の強化に効果がある。
(実施例2)
図5は本発明の第2の実施例による車載イグナイタの電気回路図である。図5において、図1と同一の構成要素には同じ符号を付け説明を省略する。本実施例が図1と異なる点は、振動抑制用の電流供給回路15の構成であり、まず、2つの抵抗153と154及びダイオード155を直列接続し、2つの抵抗の直列接続点を定電圧素子例えばツェナーダイオード156を介してエミッタ端子18に接続したことである。
【0032】
動作を説明する。まず、主IGBT1のオフ状態では、主IGBT1のコレクタ−エミッタ間にはバッテリー7の電圧例えば12[V]が印加されている。この時、電流制限用のMOSFET64はオフしているので、コレクタ電圧は、振動抑制電流供給用の抵抗153と分圧用抵抗154及びゲート抵抗8により分圧され、主IGBT1のゲート端子11にはゲート抵抗8の両端電圧が印加されることになる。ゲート抵抗8は数百[Ω]〜10[kΩ]程度に設定され、振動抑制電流供給用抵抗153及び154の合計の抵抗値は10〜100[kΩ]程度に設定されているために、組み合わせによっては、主IGBT1のゲート電圧が5[V]以上になる可能性がある。一般にイグナイタ用の主IGBTはしきい電圧が1〜3[V]程度に設定されており、上述のようにゲートにしきい電圧を超える電圧が印加されると主IGBT1がオンしてしまう。本実施例によれば、ツェナーダイオード156を備えることによりこの問題を解決している。具体的には、ツェナーダイオード156のツェナー電圧を6〜9[V]程度、例えば7[V]に設定し、且つ、分圧用抵抗154とゲート抵抗8の分圧比が主IGBTのしきい電圧を超えない抵抗値、例えば、ゲート抵抗8を1[kΩ]に、分圧用抵抗154を9[kΩ]に設定することで主IGBT1のゲート電圧をツェナー電圧の1/10すなわち0.7[V]に抑制でき、誤動作を防止できる。
【0033】
次にオン状態を説明する。主IGBT1がオンすると、コレクタ電流が増加し、ゲートにオンするのに十分な電圧が印加されている場合にはコレクタ−エミッタ間電圧は1〜3V程度に十分に低下している。この状態では、振動抑制電流供給用の抵抗153と154の接続点の電位は1〜3V以下に下がっているためにツェナーダイオード156は導通していない。
【0034】
この状態で主電流の増大が生じたとする。すると、電流制限回路6が働きMOSFET64が動作し、主IGBT1のゲート電圧を引き下げ、例えば3[V]程度に保持する。ゲート電圧が低下し始めると、コレクタ−エミッタ間電圧が増加し始め、前述した振動の初期状態が発生する。しかし、コレクタ端子9から、3[V]に保持されていたゲート端子11に向かって振動抑制電流が流入して振動は抑制される。この時のコレクタ−エミッタ間電圧は、イグニッションコイル3の一次側31のインピーダンス及び配線のインピーダンスと、主IGBT1のインピーダンスの比で決まり、主IGBT1のインピーダンスが十分に小さければ、コレクタ−エミッタ間電圧も例えば2〜3[V]と十分に低くなり、コレクタ端子9からゲート端子11に流れ込む電流はあまり大きくならない。しかし、主IGBT1のインピーダンスが大きかったり、イグニッションコイルや配線のインピーダンスが十分に小さいと、コレクタ−エミッタ間にかかる電圧が例えば10[V]以上に高くなってしまい、コレクタ端子9からゲート端子11に流入する電流が、振動抑制のために必要な電流よりも著しく増加してしまい、IGBTのゲート電圧が増加し、所望の電流制限値よりも大きくなる惧れがある。そこで、本実施例では、ツェナーダイオード156を設けこのツェナー電圧を例えば7[V]程度に設定しておけば、コレクタ端子9の電圧が増加しても振動抑制電流供給用の抵抗153と154の接続点の電位が7[V]に固定され、コレクタ端子9からゲート端子11に供給される電流が制限され、これを越える電流はツェナーダイオード156の方に分流されることになり、制限電流値の変動を防止する。
【0035】
最後にターンオフ状態を説明する。入力電圧が0[V]に低減し、主IGBT1をオフしようとするとコレクタ−エミッタ間電圧が数百[V]まで急峻に増大し、コレクタ端子9から主IGBT1のゲートに大きな電流が流れ込もうとする。しかし、本実施例によれば、ツェナーダイオード156を振動抑制電流供給用の抵抗153と154の直列接続点に接続し、各抵抗の抵抗値を適切に設定したことにより、コレクタ端子9から流れ込む誤動作の原因となる電流をツェナーダイオード156側に分流し誤動作を防止することが出来る。すなわち、コレクタ電圧の急増によっても、抵抗153と154の直列接続点の電位はツェナー電位例えば7[V]に保持される。前述したように、この7[V]を、抵抗154の9[kΩ]と抵抗8の1[kΩ]で1/10に分圧するので、ゲート端子11の電位は0.7[V]にしかならないのである。したがって、主IGBT1が再びオンするような誤動作は確実に防止される。
【0036】
振動抑制用の電流供給回路15の抵抗153と154の抵抗値の比を十分に大きくとっておけば、ツェナーダイオード156に流れる電流を小さく抑えることができ、小さな電流容量のツェナーダイオードで十分である。
【0037】
本実施例は、主絶縁ゲート型半導体装置の電位の高い方の主端子(主IGBTのコレクタ)からその制御端子(主IGBTのゲート)に流れ込む電流を一定値に制限する機能をもつものである。
【0038】
より具体的には,前記電位の高い方の主端子(主IGBTのコレクタ)の電圧が所定値より低い時に、この主端子から前記制御端子(主IGBTのゲート)に振動抑制用の電流を、その電圧の増減に比例して供給し、その電圧が所定値よりも高い時には、制御端子への振動抑制電流の供給を一定値に制限する働きをしている。
【0039】
この実施例によれば、第1の実施例と同様に、前記主端子と制御端子との間を電位的に接続する電流供給回路には、抵抗とダイオード及びツェナーダイオード等の回路素子であり、ツェナー電圧は精度良く制御でき、温度変化等によるばらつきが少ない回路を構成できる。
【0040】
図6は、前記各実施例の主IGBT1に用いて好適なIGBTの断面構造図の一部分である。IGBTは図6に示した断面構造を単位セルとし、この単位セルが複数並列に配列された構造をしている。
【0041】
イグナイタ用IGBTとしては、この単位セルを数百〜数万個並列に並べて一つのIGBTチップを形成する。IGBTの単位セルは高不純物濃度のp型のコレクタ層20と同じく高不純物濃度のn型のバッファ層21と低不純物濃度のn型のドリフト層22の3層から形成されるシリコン結晶中に不純物の拡散により形成したp型のベース層23、コンタクト層24、n型のエミッタ層25及びシリコン結晶の上方面のベース層23の露出部分に形成されたゲート酸化膜26と、ドリフト層の露出部分に形成されたテラスゲート膜27とゲート酸化膜26及びテラスゲート膜27上に形成された多結晶シリコンゲート電極28と、シリコン結晶上方面にコンタクト層24と接触して形成されたエミッタ電極29と、エミッタ電極29と多結晶ゲート電極28の間に両者を電気的に絶縁するために設けられた層間絶縁膜30からなる。31はコレクタ電極である。
【0042】
本実施例では、テラスゲート膜27を設け、帰還容量を低減している。
【0043】
電流制限回路の振動の原因の一つに、帰還容量を通してコレクタからゲートに流れる帰還電流がゲート電圧を変化させる現象があることがわかった。帰還容量とはコレクタとゲート間の寄生容量であり、多結晶シリコンゲート電極28とドリフト層22との間にある酸化膜の容量と、ドリフト層22、バッファ層21、コレクタ層20の各容量である。図7はその等価回路を示す。帰還容量32はコレクタとゲートの間に図7に示したように存在している。その他の回路部品は図1、図5と同じ符号をつけている。帰還容量が原因となる振動発生のメカニズムを、図8を参照して説明する。
【0044】
図8は図7の回路の動作波形である。時刻t1でオンしたIGBT1のコレクタ電流が所定の値を超えると電流制限回路6が働き、電流を一定値に制限する。ゲートの電圧を制限してコレクタ電流を一定値に抑制すると、コレクタ電圧が急激に増加し、帰還容量32を通してコレクタからゲートに、i=Cdv/dt(ここで、Cは帰還容量32の容量値)で表わされる電流が流れ込む。この電流によりIGBTのゲート電圧の減少が抑制され、これにあわせてコレクタ電流の減少も鈍化する。そして更にコレクタ電圧が増大し続けると、帰還容量32の容量値が急激に減少する。
【0045】
図9は帰還容量値とコレクタ電圧の関係を示している。コレクタ電圧がわずか5[V]程度まで増加するだけで帰還容量値は数十分の一から数百分の一まで減少する。すると帰還容量32に流れる電流はi=Cdv/dtの関係からわかるように急激に減少し、ゲート電圧も急激に低下する。これに対応してコレクタ電流も急激に減少し、この時のマイナスの電流変化率によりコレクタ電圧が跳ね上がり、振動やスパイク電圧の原因となる。図6のIGBTは、この帰還電流を通して流れ込む電流そのものを低減し、振動・スパイク電圧を抑制するものである。このため、ドリフト層22の露出部分に接するゲート酸化膜26の厚みを増して容量値を低減する構成とする。容量値CはC=εA/Dで表され(εは誘電率、Aは面積、Dはゲート酸化膜厚)、ゲート酸化膜を厚くすると容量値を低減できる。
【0046】
本実施例は、一対の主表面を有する半導体基体20〜22と、前記半導体基体内でその一方の主表面に隣接して形成された第1の層(ベース層)23と、前記第1の層23内に選択的に形成された第2の層(エミッタ層)25と、前記主表面に絶縁膜(ゲート酸化膜)26を介して形成された電極(多結晶シリコンゲート電極)28を備えた絶縁ゲート半導体装置において、前記絶縁膜(ゲート酸化膜)26が部分的に厚い構造(テラスゲート膜)27を持つように構成している。
【0047】
本実施例によれば、絶縁膜(ゲート酸化膜)26に部分的に厚い構造(テラスゲート膜)27を設けることによりIGBTの帰還容量値を低減し、振動抑制効果を高めることができる。
【0048】
図10は、前記第1、第2の実施例の主IGBTに用いて好適なIGBTの異なる実施例の一部断面構造図である。図6の実施例ではドリフト層22の露出部の一部分の酸化膜厚26を厚くして容量値の低減をはかっているが、図10に示すようにドリフト層22の露出部分で多結晶シリコンゲート電極28の周縁部を除去してしまう構成も、帰還容量低減に効果がある。
【0049】
図11及び図12は、図1の回路構成を内蔵した半導体チップの本発明による一実施例の平面構造図及び断面構造図をそれぞれ示す。
【0050】
図11は図1の回路を集積化したIGBTチップの外観であり、図1と同一の構成要件には同じ符号を付けている。このIGBTチップは、耐圧の保持のためにチップ外周部に設けられた周辺領域33と、その内側に形成されたIGBTセル領域34と、このIGBTセル領域34の一角に設けられたエミッタパッド35とゲートパッド36を有する。IGBTセルの駆動電圧はゲート配線37を通して供給される。電流制限回路6はゲートパッド36に隣接して形成されており、駆動電圧の変化に速やかに対応できるようになっている。電流供給回路15を構成する振動抑制電流供給用の抵抗151は、コレクタの端子電圧を取り込むために、周辺領域33上に形成されており、逆流防止用のダイオード152に接続されている。バイパス回路17はインバータ回路16の一角に配置されており、抵抗151に図示しない配線にて接続されている。
【0051】
本実施例の特徴は振動抑制電流供給用の抵抗151を周辺領域33上に設けた点にある。抵抗151はその一方の端子がコレクタ端子9に接続されているために高い電圧が印加される。従って、抵抗151を電流制限回路6やインバータ回路16などとの絶縁が必要であるが、本実施例のように、抵抗151を周辺領域33上に形成したことにより格別の絶縁上の工夫が不要となり、これらの回路をワンチップに集積化する場合のチップサイズを小形化できる。
【0052】
図12は図11のA−B断面図であり、図1や図6と同一の構成要件には同じ符号を付してある。図において38はチップのエミッタ表面を覆う保護膜であり、39は抵抗151を接続するための接続配線、40はフィールド酸化膜、41は耐圧保持のために深く形成されたp型のウェル層、42は同じく耐圧保持のために形成されたFLR層、43は抵抗151とコレクタを接続するためのガードリング、44はチャネルストッパー層、53は保護膜である。
【0053】
本実施例では、電流供給回路15の抵抗151を周辺領域33上に設けている。この抵抗151はその一方の端子がコレクタ端子9に接続されており、高い電圧が印加される。このため、電流制限回路6や電流供給回路15内のダイオード152が形成されている領域に隣接あるいは含まれるように形成すると周辺の素子との絶縁が必要である。本実施例によれば、この抵抗151を周辺領域33上に形成したことによりこのような絶縁が不要となり、電流供給回路15をワンチップに集積化する場合のチップサイズの小形化に役立つ。
【0054】
図13は、以上の実施例を用いて構成したイグニッションコイルの本発明の一実施例の外観及び一部内部透視図である。図13において、45は点火プラグ接続端子、46はイグニッションコイル部、47はIGBTチップ、48は接続端子、49はIGBT設置部である。IGBT設置部49は透視図として表現している。本実施例の特徴は、図1における電流供給回路15(のみ?電流制限回路6、インバータ回路16、バイパス回路17はどうした?)をIGBTにワンチップ化したことにより、コイルの大きさを縮小した点にある。
【0055】
この実施例によれば、(前記電流制限回路及び前記)振動抑制回路をチップ面積の増大無しにIGBTにチップに集積化できるために、IGBT設置部の大きさを縮小でき、図13に示すように、IGBT設置部49の太さをイグニッションコイル部46の太さの範囲内とすることができる。このため、エンジンに設置したときの設置面積が縮小され、エンジンを小型化できる。また、本実施例では一つの部品のなかにコイルとIGBTを設置することが可能となり組立工数を低減できる効果もある。
【0056】
図14は、以上の実施例を用いて構成した本発明の一実施例のエンジンの断面構造図である。点火プラグ4を先端に取り付けられたイグニッションコイル部46は、エンジン隔壁50の設置用穴に埋め込み、燃焼室51にプラグ4を露出させている。52はピストンである。本実施例の特徴は、図13に示したイグニッションコイル部46をエンジンに適用したことにより、エンジン隔壁50のイグニッションコイル設置用の穴を縮小した点にある。本実施例のように、イグニッションコイル部46をエンジンに適用すると、エンジンへの設置体積が縮小でき、エンジン自体を小型化できる。エンジンを小型化できると、車体を小型化できるとともに軽量化も図れ、燃費の向上に効果がある。また、イグニッションコイル部46を設置するために設けられるエンジンヘッド部分の穴を小さくできるため、エンジンブロックの強度が上がり、エンジンの耐久性を向上できる。
【0057】
以上、本発明の実施例をIGBTを例に説明してきたが、IGBTに限定されるものではなく、パワーMOSFETその他の絶縁ゲート半導体装置においても同様の効果が得られる。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、電流制限値のばらつきを低減できるためにイグナイタの電流容量を低減でき、その小型化が可能である。このためエンジンの小型化を図れ、自動車の小型化・省燃費化に効果がある。更に、エンジンブロックの強度の向上をはかれ、エンジンの耐久性向上にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例による車載イグナイタの電気回路図である。
【図2】図1の動作を説明する動作波形図である。
【図3】図1における本発明の動作を説明する動作波形図である。
【図4】本発明の一実施例における電流供給回路の回路条件を示すグラフである。
【図5】本発明の第二の実施例による車載イグナイタの電気回路図である。
【図6】本発明の一実施例によるIGBTの断面構造図である。
【図7】図6における帰還容量を説明する等価電気回路図である。
【図8】図7の電気回路における電流振動波形図である。
【図9】図6における帰還容量の電圧依存性の説明図である。
【図10】本発明の他の実施例によるIGBTの断面構造図である。
【図11】本発明の一実施例による半導体チップの平面図である。
【図12】同じく断面構造図である。
【図13】本発明の一実施例によるイグニッションコイル部の構造図である。
【図14】本発明の一実施例によるエンジンシステムの部分断面構造図である。
【符号の説明】
1…絶縁ゲート型半導体装置例えばIGBT、3…イグニッションコイル、4…点火プラグ、6…電流制限回路、7…バッテリ−、9…コレクタ端子、11…制御端子、15…電流供給回路、151…振動抑制電流供給用の抵抗、152…逆流防止用のダイオード、16…インバータ回路、161…MOSFET、162…コレクタ分圧用の抵抗、17…バイパス回路、171…バイパス用のMOSFET、18…エミッタ端子、28…多結晶シリコンゲート電極、27…テラスゲート膜、33…周辺領域、45…点火プラグ接続端子、46…イグニッションコイル部、47…IGBTチップ、48…接続端子、50…エンジン隔壁、51…燃焼室。
Claims (12)
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体装置と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体装置の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体装置の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体装置の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子からその制御電極に電流を供給する電流供給回路とを備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路は、抵抗とダイオードの直列接続体を介して、前記電位の高い方の主端子を前記制御電極に接続するように構成したことを特徴とする車載イグナイタ。
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体素子と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体素子の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体素子の制御電極の電位を制御して前記半導体素子の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体素子の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子からその制御端子に向って電流を供給する電流供給回路とを備えた車載イグナイタにおいて、前記半導体素子を駆動する信号が前記制御端子に入力されていない時に、前記電流供給回路を前記一対の主端子の電位の低い方の主端子側に接続するバイパス回路を設けたことを特徴とする車載イグナイタ。
- 請求項2において、前記バイパス回路は、電流供給回路と前記一対の主端子の電位の低い方の主端子側との間に接続されたスイッチング素子を備え、このスイッチング素子を前記半導体素子を駆動する信号が前記制御端子に入力されていない時にオンさせる回路を設けたことを特徴とする車載イグナイタ。
- 請求項2において、前記制御電極への入力信号を反転させて出力するインバータ回路と、このインバータ回路の出力により駆動される第1のスイッチング素子を備えたことを特徴とする車載イグナイタ。
- 請求項4において、前記インバータ回路が、一対の電極と駆動電極を有する第2のスイッチング素子と、この第2のスイッチング素子の一対の電極の一方の電極と前記一対の主端子の電圧の高い方の主端子の間に接続された抵抗とを備え、この抵抗と前記第2のスイッチング素子の直列回路の直列接続点が、前記インバータ回路の出力端子として前記第1のスイッチング素子の制御電極に接続されていることを特徴とする車載イグナイタ。
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体装置と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体装置の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体装置の制御電極の電位を制御して前記半導体装置の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体装置の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子から前記制御電極に電流を供給する電流供給回路とを備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路は、前記電位の高い方の主端子から前記制御電極に向けて接続された少なくとも抵抗とダイオードの直列回路と、前記抵抗とダイオードの直列回路の直列接続点の電位を所定値に制限する定電圧素子を備えたことを特徴とする車載イグナイタ。
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体装置と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体装置の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体装置の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体装置の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子からその制御端子に電流を供給する電流供給回路とを備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路は、前記電位の高い方の主端子から前記制御端子に電流を供給し、この電流を一定値に制限する回路であることを特徴とする車載イグナイタ。
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体装置と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体装置の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体装置の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体装置の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子からその制御端子に電流を供給する電流供給回路とを備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路は、前記電位の高い方の主端子の電圧が所定値より低い時に、この主端子から前記制御端子に電流を供給し、前記主端子の電圧が所定値よりも高い時には、前記制御端子への電流の供給を制限する回路であることを特徴とする車載イグナイタ。
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体素子と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体素子の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体素子の制御電極の電位を制御して前記半導体素子の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体素子の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子から前記制御電極に電流を供給する電流供給回路とを備えた車載イグナイタにおいて、前記電流供給回路は、前記電位の高い方の主端子から前記制御電極に向けて接続された2つの抵抗の直列回路と、この直列回路の直列接続点の電位を所定値に制限する定電圧素子を備えたことを特徴とする車載イグナイタ。
- 請求項1、2又は6〜9のいずれかにおいて、前記絶縁ゲート型半導体素子が、一対の主表面を有する半導体基体と、前記半導体基体内でその一方の主表面に隣接して形成された第1の層と、前記第1の層内に選択的に形成された第2の層と、前記主表面に絶縁膜を介して形成された電極を備え、前記絶縁膜を部分的に厚い構造を持つように構成したことを特徴とする車載イグナイタ。
- 請求項1、2又は6〜9のいずれかにおいて、前記イグニッションコイル部の直径の範囲内に、前記半導体素子、前記電流制限回路及び前記電流供給回路をチップ化して内蔵したことを特徴とする車載イグナイタ。
- 直流電源に直列接続されたイグニッションコイルの一次側と絶縁ゲート型半導体素子と、イグニッションコイルの二次側に接続され,前記半導体素子の開閉により前記二次側に発生する高電圧を印加される点火プラグと、前記半導体素子の制御電極の電位を制御して前記半導体素子の主電流を所定値以内に制限する電流制限回路と、前記半導体素子の一対の主端子のうち電位の高い方の主端子から前記制御電極に電流を供給する電流供給回路とを備えたエンジンシステムにおいて、前記電流供給回路は抵抗とダイオードの直列接続体を介して前記電位の高い方の主端子を前記制御電極に接続するように構成し、前記半導体素子、前記電流制限回路及び前記電流供給回路をチップ化して内蔵したイグニッションコイル部と、その一端に設けた前記点火プラグの接続端子と、この接続端子に接続した点火プラグとを備え、これらイグニッションコイル部と点火プラグを一体化してエンジン隔壁に埋め込み、燃焼室に前記点火プラグを露出させたことを特徴とするエンジンシステム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000310707A JP3740008B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム |
US09/790,544 US6539928B2 (en) | 2000-10-11 | 2001-02-23 | Vehicle-mounted ignitor |
US10/361,695 US6672295B2 (en) | 2000-10-11 | 2003-02-11 | Vehicle-mounted ignitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000310707A JP3740008B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002115637A JP2002115637A (ja) | 2002-04-19 |
JP3740008B2 true JP3740008B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=18790615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000310707A Expired - Fee Related JP3740008B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6539928B2 (ja) |
JP (1) | JP3740008B2 (ja) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3935042B2 (ja) * | 2002-04-26 | 2007-06-20 | 株式会社東芝 | 絶縁ゲート型半導体装置 |
JP3842260B2 (ja) * | 2003-09-22 | 2006-11-08 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関点火装置 |
DE60332368D1 (de) | 2003-11-28 | 2010-06-10 | St Microelectronics Srl | Steuerschaltung für ein elektronisches Treibergerät für induktive Lasten, insbesondere für ein Gerät dessem Eingangssignal in einem hohen Logikzustand einen nichtoptimalen Spannungswert besitzt |
JP4725014B2 (ja) * | 2003-12-25 | 2011-07-13 | 株式会社デンソー | 半導体装置およびそれを用いた点火装置 |
US7667564B2 (en) * | 2005-10-18 | 2010-02-23 | Delphi Technologies, Inc. | Multicharge ignition coil with primary routed in shield slot |
JP5298521B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2013-09-25 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
WO2009106100A1 (de) * | 2008-02-29 | 2009-09-03 | Michael Reimann | Ein-energiespeicher-hochstrom-zündung |
JP5181834B2 (ja) * | 2008-05-26 | 2013-04-10 | 富士電機株式会社 | 半導体集積回路装置 |
JP2011066139A (ja) | 2009-09-16 | 2011-03-31 | Sanken Electric Co Ltd | 複合半導体装置 |
US8735992B2 (en) * | 2010-02-18 | 2014-05-27 | Vishay-Siliconix | Power switch with active snubber |
JP5776372B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2015-09-09 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火制御装置 |
JP6291929B2 (ja) * | 2014-03-14 | 2018-03-14 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP6707930B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2020-06-10 | 富士電機株式会社 | スイッチ装置および点火装置 |
JP6805622B2 (ja) * | 2016-08-12 | 2020-12-23 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
JP2018059448A (ja) * | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 富士電機株式会社 | 内燃機関用点火装置 |
JP6903894B2 (ja) * | 2016-11-09 | 2021-07-14 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
US11448178B2 (en) * | 2018-03-13 | 2022-09-20 | Rohm Co., Ltd. | Switch control circuit and igniter |
WO2023248621A1 (ja) * | 2022-06-24 | 2023-12-28 | ローム株式会社 | インテリジェントパワーモジュール、エンジン点火装置、車両 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2329917A1 (de) * | 1973-06-12 | 1975-01-09 | Bbc Brown Boveri & Cie | Zuendsystem fuer brennkraftmaschinen |
DE3528103C2 (de) * | 1985-08-06 | 1994-12-22 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Stabilisierung des Stromendwertes in der Primärwicklung einer zu einer Brennkraftmaschine gehörenden Zündspule |
US4833369A (en) * | 1987-10-14 | 1989-05-23 | Sundstrand Corp. | Constant spark rate ignition exciter |
JP2760141B2 (ja) * | 1989-09-19 | 1998-05-28 | 株式会社デンソー | 内燃機関用無接点点火装置 |
IT1240136B (it) * | 1990-03-19 | 1993-11-27 | Marelli Autronica | Sistema di accensione per un motore a combustione interna |
DE69536059D1 (de) * | 1994-01-12 | 2010-05-12 | Denso Corp | Zündsystem einer inneren Brennkraftmaschine |
JP3508258B2 (ja) * | 1994-09-09 | 2004-03-22 | 株式会社デンソー | 内燃機関用点火装置 |
US5970964A (en) * | 1995-12-18 | 1999-10-26 | Fuji Electric Co., Ltd. | Circuit device for igniting internal combustion engine and semiconductor device for igniting internal combustion engine |
JP3186619B2 (ja) | 1995-12-18 | 2001-07-11 | 富士電機株式会社 | 内燃機関点火用回路装置および内燃機関点火用半導体装置 |
DE19741963C1 (de) * | 1997-09-23 | 1999-03-11 | Siemens Ag | Vorrichtung zur Unterdrückung unerwünschter Zündungen bei einem Ottomotor |
JP3484133B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2004-01-06 | 株式会社日立製作所 | 内燃機関用点火装置および内燃機関点火用1チップ半導体 |
IT1321090B1 (it) * | 2000-11-24 | 2003-12-30 | St Microelectronics Srl | Sistema e procedimento per il controllo della risposta al gradino dicomponenti elettronici. |
-
2000
- 2000-10-11 JP JP2000310707A patent/JP3740008B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-02-23 US US09/790,544 patent/US6539928B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-11 US US10/361,695 patent/US6672295B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20020040709A1 (en) | 2002-04-11 |
JP2002115637A (ja) | 2002-04-19 |
US20030116149A1 (en) | 2003-06-26 |
US6539928B2 (en) | 2003-04-01 |
US6672295B2 (en) | 2004-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3740008B2 (ja) | 車載イグナイタ、絶縁ゲート半導体装置及びエンジンシステム | |
US8836042B2 (en) | Semiconductor device comprising an IGBT and a constant voltage circuit having switches and normally-on type MOSFETs connected in parallel | |
JP4380031B2 (ja) | 点火用半導体装置 | |
JP2001193617A (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
US20110141640A1 (en) | Power semiconductor device for igniter | |
JP2004036438A (ja) | 点火装置等の内燃機関用の電子装置 | |
US11128297B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
US7131436B2 (en) | Engine ignition system having noise protection circuit | |
JP4957183B2 (ja) | 裏面高耐圧集積回路を用いた半導体装置 | |
JP4052815B2 (ja) | 車載イグナイタおよび車載イグナイタ用igbt | |
US7207325B2 (en) | Engine ignition system having noise protection circuit | |
US7051724B2 (en) | Car-mounted igniter using IGBT | |
CN108350848B (zh) | 点火器 | |
JP2022101951A (ja) | 半導体装置 | |
US6932065B2 (en) | Internal combustion engine ignition apparatus | |
JP3443791B2 (ja) | 半導体装置 | |
JP2000310173A (ja) | 内燃機関点火用半導体装置 | |
JP5125899B2 (ja) | 内燃機関用点火装置 | |
US6304423B1 (en) | Input protection circuit for a semiconductor device | |
JP2001153012A (ja) | 半導体装置 | |
JP2870558B2 (ja) | 自動車用パワー集積回路 | |
CN111664043B (zh) | 半导体集成电路 | |
WO2022201817A1 (ja) | スイッチ装置、電子機器、車両 | |
WO2023047745A1 (ja) | 半導体装置、電子機器、車両 | |
JP2010182805A (ja) | 静電気保護回路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050628 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050930 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050930 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |