CN111788769B - 电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置 - Google Patents

电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置 Download PDF

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Abstract

电力用半导体模块(1000)具备:至少1个上臂,设置于正极线(PL)与节点(NDa)之间,包括并联连接的电力用半导体元件(1Pa)和续流二极管(2Pa);至少1个下臂,设置于负极线(NL)与节点(NDa)之间,包括并联连接的电力用半导体元件(1Na)和续流二极管(2Na);以及缓冲电路(5),设置于正极线(PL)与负极线(NL)之间。缓冲电路(5)包括串联连接的缓冲电容器(3)和缓冲电阻(4)。至少1个控制端子(7)将表示缓冲电阻(3)的温度的电压或与缓冲电阻(3)的温度相关联的电压输出到对电力用半导体元件(1Pa,1Na)进行驱动的驱动器(11)。

Description

电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换 装置
技术领域
本发明涉及一种电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置,特别是涉及一种为了实现高频开关动作而在正极与负极之间安装有缓冲(snubber)电路的电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置。
背景技术
已知在电力用半导体模块中在开关器件的接通(turn-on)和关断(turn-off)时产生振铃(ringing)。由于振铃,不仅有可能引起电力用半导体模块的破损,而且还成为噪声的原因。
特别是对于以能够进行高速的开关动作的SiC-MOSFET(Metal OxideSemiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)为代表的宽带隙半导体,为了最大限度地发挥其能力,振铃的抑制成为重要的课题。
已知为了抑制振铃而通过电力用半导体模块内置将缓冲电容器与缓冲电阻串联连接而成的缓冲电路来吸收振动能量的方法。然而,在随着振铃产生的振动能量大的情况下,在缓冲电阻中产生的发热变大,因此担忧缓冲电阻烧坏而丧失缓冲电路的功能。
对此,专利文献1所记载的电力用半导体模块监视缓冲电容器的两端电压,将监视电压输出到电力用半导体模块的外部的控制部。控制部根据监视电压的电平控制DC-DC转换器,来控制对电力用半导体模块的P侧端子与N侧端子之间提供的施加电压。由此,控制对电力用半导体模块的输入电压。
专利文献1:日本专利第5704121号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1中,由于缓冲电容器的两端电压为数百伏特的高电压,因此输出到外部的监视电压为高电压。因此,需要设置将缓冲电容器的两端电压进行分压并将分压后的电压作为监视电压输出的电路。其结果,存在电力用半导体模块的结构变得复杂的问题。
因此,本发明的目的在于,提供一种能够通过简易的结构来抑制振铃的电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置。
用于解决问题的方案
本发明的电力用半导体模块具备:至少1个上臂,设置于正极线与节点之间,包括并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;至少1个下臂,设置于负极线与节点之间,包括并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;以及缓冲电路,设置于正极线与负极线之间。缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻。电力用半导体模块具备至少1个控制端子,所述控制端子用于将表示缓冲电阻的温度的电压或与缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对电力用半导体元件进行驱动的驱动器。
发明的效果
根据本发明,具备用于将表示缓冲电阻的温度的电压或与缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对电力用半导体元件进行驱动的驱动器的至少1个控制端子,因此能够通过简易的结构来抑制振铃,并且根据缓冲电阻的温度对电力用半导体元件的驱动进行控制。
附图说明
图1是表示实施方式1的电力变换装置1000的电路结构的图。
图2是表示实施方式1的变形例1的电力变换装置2000的电路结构的图。
图3是表示实施方式1的变形例2的电力变换装置3000的电路结构的图。
图4是表示实施方式2的电力变换装置1010的电路结构的图。
图5是表示检测器9的结构例的图。
图6是表示驱动力切换器10的结构例的图。
图7是表示实施方式2的变形例1的电力变换装置2010的电路结构的图。
图8是表示检测器19的结构例的图。
图9是表示实施方式2的变形例2的电力变换装置3010的电路结构的图。
图10是表示实施方式3的电力变换装置1020的电路结构的图。
图11是表示实施方式3的变形例1的电力变换装置2020的电路结构的图。
图12是表示实施方式3的变形例2的电力变换装置3020的电路结构的图。
图13是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的例子的图。
图14是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。
图15是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子的图。
图16是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子的图。
图17是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。
图18是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。
图19是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子的图。
图20是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子的图。
图21是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的例子的图。
图22是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图23是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图24是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图25是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图26是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图27是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图28是表示电力用半导体模块400的电路结构的图。
(附图标记说明)
1、1Pa、1Na、1Pb、1Nb、1Pc、1Nc:电力用半导体元件;2、2Pa、2Na、2Pb、2Nb、2Pc、2Nc:续流二极管;3:缓冲电容器;4:缓冲电阻;5:缓冲电路;6:温度检测器;7、17X、17Y、27X、27Y:控制端子;8:分流电阻;9、19:检测器;10:驱动力切换器;11、81、83、91:驱动器;13:正极导体图案;14:负极导体图案;15:输出导体图案;16、16a、16b、16c、16d、17a、17b、17c、17d:中继电极图案;18X、18Y:检测导体;39:绝缘基板;51:来自温度检测器6的输出;52:基准电压;53:比较器;54p:npn晶体管;54n:pnp晶体管;55p:第一导通栅极电阻;55n:第一截止栅极电阻;56p:P沟道MOSFET;56n:N沟道MOSFET;57p:第二导通栅极电阻;57n:第二截止栅极电阻;58p:接通速度控制器;58n:关断速度控制器;62:差动放大电路;70:开关次数切换器;82:控制器;100、200、300、400:电力用半导体模块;101P、101A、101C、101D、101N:键合导线(bonding wire);111a、111b、111c:支路;1000、1010、1020、2000、2010、2020、3000、3010、3020、4000:电力变换装置;Ua、Ub、Uc:上臂;La、Lb、Lc:下臂。
具体实施方式
以下,关于实施方式,参照附图来进行说明。
实施方式1.
图1是表示实施方式1的电力变换装置1000的电路结构的图。
电力变换装置1000具备电力用半导体模块100。
电力用半导体模块100具备第一支路111a、第二支路111b、第三支路111c、CR缓冲电路5、温度检测器6以及第一控制端子7。
第一支路111a具备正极侧的电力用半导体元件1Pa、正极侧的续流二极管2Pa、负极侧的电力用半导体元件1Na以及负极侧的续流二极管2Na。通过在正极线PL与节点NDa之间将电力用半导体元件1Pa与续流二极管2Pa进行反并联连接,来构成第一上臂Ua。通过在节点Nda与负极线NL之间将电力用半导体元件1Na与续流二极管2Na进行反并联连接,来构成第一下臂La。
第二支路111b具备正极侧的电力用半导体元件1Pb、正极侧的续流二极管2Pb、负极侧的电力用半导体元件1Nb以及负极侧的续流二极管2Nb。通过在正极线PL与节点NDb之间将电力用半导体元件1Pb与续流二极管2Pb进行反并联连接,来构成第二上臂Ub。通过在节点NDb与负极线NL之间将电力用半导体元件1Nb与续流二极管2Nb进行反并联连接,来构成第二下臂Lb。
第三支路111c具备正极侧的电力用半导体元件1Pc、正极侧的续流二极管2Pc、负极侧的电力用半导体元件1Nc以及负极侧的续流二极管2Nc。通过在正极线PL与节点NDc之间将电力用半导体元件1Pc与续流二极管2Pc进行反并联连接,来构成第三上臂Uc。通过在节点NDc与负极线NL之间将电力用半导体元件1Nc与续流二极管2Nc进行反并联连接,来构成第三下臂Lc。
节点NDa、节点NDb、节点NDc的电压连接于电力用半导体模块100的外部的负载。
在以下的说明中,将电力用半导体元件1Pa、1Na、1Pb、1Nb、1Pc、1Nc统称为电力用半导体元件1,将续流二极管2Pa、2Na、2Pb、2Nb、2Pc、2Nc统称为续流二极管2。
能够将MOSFET用作电力用半导体元件1,将肖特基势垒二极管(Schottky Barrierdiode:SBD)用作续流二极管2。以下,作为电力用半导体元件1,以MOSFET为例进行说明,但是电力用半导体元件1不限定于MOSFET,也可以是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)。另外,也可以将SiC-MOSFET用作电力用半导体元件1,将SiC-SBD用作续流二极管2。
在将SiC-SBD用作续流二极管2的情况下,已知产生起因于由电力用半导体模块100的寄生电感和SiC-SBD的电容产生的谐振的振铃。当这样的振铃的峰值超过电力用半导体模块的额定电压时,引起模块的破损。另外,振铃有可能成为噪声的原因。因此,需要尽可能抑制振铃。振铃的抑制不限定于将SiC-SBD用作续流二极管2的情况。
CR缓冲电路5配置于正极线PL与负极线NL之间以抑制振铃。CR缓冲电路5包括在正极线PL与负极线NL之间串联连接的缓冲电容器3和缓冲电阻4。
如果使用CR缓冲电路5,则通过用缓冲电阻4吸收随着振铃产生的振动能量来使振幅衰减,另一方面,用缓冲电阻4消耗能量。即,振铃的振动能量在缓冲电阻4中发热。在振铃大的情况下,在缓冲电阻4中产生的热量也大,有时缓冲电阻4烧坏而丧失缓冲电路5的功能。
为了避免缓冲电阻4烧坏,位于靠近缓冲电阻4的位置的温度检测器6检测缓冲电阻4的温度,将表示检测出的温度的电压从第一控制端子7输出到电力用半导体模块100的外部。作为温度检测器6,例如能够使用热敏电阻,但是未必限定于热敏电阻。
根据本实施方式,将缓冲电阻的温度输出到电力用半导体模块的外部。在外部,能够根据缓冲电阻的温度,以使在开关动作时产生的振铃变小的方式控制电力用半导体元件1。
此外,设实施方式1的电力用半导体模块具备3个支路和1个缓冲电路,但是不限定于此。也可以针对每个支路均设置缓冲电路。或者,也可以设为电力用半导体模块具备1个支路和1个缓冲电路。
实施方式1的变形例1.
图2是表示实施方式1的变形例1的电力变换装置2000的电路结构的图。
电力变换装置2000具备电力用半导体模块200。
在本变形例中,温度检测器6检测缓冲电阻4的两端电压以代替检测缓冲电阻4的温度。缓冲电阻4的值已知,因此能够通过检测缓冲电阻4的电压来计算在缓冲电阻4中产生的损耗。在缓冲电阻4中产生的损耗与缓冲电阻4的温度呈比例关系,因此能够通过检测缓冲电阻4的两端电压来估计缓冲电阻的温度。
缓冲电阻4的一端的节点NDX与第一控制端子17X连接,缓冲电阻4的另一端的节点NDY与第二控制端子17Y连接。通过第一控制端子17X和第二控制端子17Y,缓冲电阻4的两端的电压被输出到电力用半导体模块200的外部。在外部,能够基于缓冲电阻4的两端的电压估计缓冲电阻4的温度。然后,能够基于缓冲电阻4的温度,以使在开关动作时产生的振铃变小的方式控制电力用半导体元件1。
实施方式1的变形例2.
图3是表示实施方式1的变形例2的电力变换装置3000的电路结构的图。
电力变换装置3000具备电力用半导体模块300。
在本变形例中,温度检测器6检测流过缓冲电路5的电流以代替检测缓冲电阻4的温度。
缓冲电阻4的值已知,因此能够通过检测流过缓冲电阻4的电流来计算在缓冲电阻4中产生的损耗。在缓冲电阻4中产生的损耗与缓冲电阻4的温度呈比例关系,因此能够通过检测流过缓冲电阻4的电流来估计缓冲电阻4的温度。
在本变形例中,设置有与缓冲电阻4串联连接的分流电阻8。
分流电阻8的一端的节点NX与第一控制端子27X连接,分流电阻8的另一端的节点NY与第二控制端子27Y连接。通过第一控制端子27X和第二控制端子27Y,分流电阻8的两端的电压被输出到电力用半导体模块300的外部。在外部,根据分流电阻8的两端的电压和分流电阻8的值计算流过分流电阻8和缓冲电阻4的电流。能够基于流过缓冲电阻4的电流估计缓冲电阻的温度。然后,能够基于缓冲电阻4的温度,以使在开关动作时产生的振铃变小的方式控制电力用半导体元件1。
实施方式2.
图4是表示实施方式2的电力变换装置1010的电路结构的图。
电力变换装置1010在实施方式1的电力用半导体模块100的基础上还具备驱动器11。驱动器11具备检测器9和驱动力切换器10。
图5是表示检测器9的结构例的图。
检测器9具备比较器53。比较器53将从第一控制端子7输出的表示温度的电压51与基准电压52进行比较,输出表示比较结果的信号CM。信号CM被送到驱动力切换器10。比较器53在表示温度的电压51的大小为基准电压52的大小以上的情况下,输出高电平的信号CM。比较器53在表示温度的电压51的大小小于基准电压52的大小的情况下,输出低电平的信号CM。信号CM被送到驱动力切换器10。
图6是表示驱动力切换器10的结构例的图。
驱动力切换器10具备接通速度控制器58p、关断速度控制器58n、第一导通栅极电阻55p、第二导通栅极电阻57p、第一截止栅极电阻55n、第二截止栅极电阻57n、P沟道MOSFET56p、npn晶体管54p、N沟道MOSFET 56n以及pnp晶体管54n。
在电源端子VDD与节点N1之间配置有第一导通栅极电阻55p。在电源端子VDD与节点N1之间,第二导通栅极电阻57p与P沟道MOSFET 56p串联连接。P沟道MOSFET 56p的栅极接收来自接通速度控制器58p的导通信号ON。
在地GND与节点N2之间配置有第一截止栅极电阻55n。在地GND与节点N2之间,第二截止栅极电阻57n与N沟道MOSFET 56n串联连接。N沟道MOSFET 56n的栅极接收来自关断速度控制器58n的截止信号OFF。
在节点N1与节点N2之间,npn晶体管54p与pnp晶体管54n串联连接。npn晶体管54p的栅极和pnp晶体管54n的栅极被输入脉冲信号PLS。npn晶体管54p和pnp晶体管54n的输出与电力用半导体元件1的栅极连接。
接通速度控制器58p根据来自比较器53的信号CM来输出电平变化的导通信号ON。接通速度控制器58p在来自比较器53的信号CM为高电平时,将高电平的导通信号ON输出到P沟道MOSFET 56p的栅极,在来自比较器53的信号CM为低电平时,将低电平的导通信号ON输出到P沟道MOSFET 56p的栅极。
关断速度控制器58n根据来自比较器53的信号CM来输出电平变化的截止信号OFF。关断速度控制器58n在来自比较器53的信号CM为高电平时,将低电平的截止信号OFF输出到N沟道MOSFET 56n的栅极,在来自比较器53的信号CM为低电平时,将高电平的截止信号OFF输出到N沟道MOSFET 56n的栅极。
比较器53在通常的动作(温度)中输出低电平的信号CM,在缓冲电阻4的温度上升而温度检测器6的信号变得高于与基准温度相当的基准电压52时,输出高电平的信号CM。
在通常动作中,从比较器53输出低电平的信号CM。
当信号CM变为低电平时,从接通速度控制器58p输出低电平的导通信号ON,因此P沟道MOSFET 56p变为导通状态。此时,在电源端子VDD与节点N1之间,第一导通栅极电阻55p与第二导通栅极电阻57p并联连接。第一导通栅极电阻55p与第二导通栅极电阻57p的合成电阻作为导通栅极电阻发挥作用,从而电力用半导体元件1按照脉冲信号PLS进行接通动作。
另外,当信号CM变为低电平时,从关断速度控制器58n输出高电平的截止信号OFF,因此N沟道MOSFET 56n变为导通状态。此时,在节点N2与地GND之间,第一截止栅极电阻55n与第二截止栅极电阻57n并联连接。第一截止栅极电阻55n与第二截止栅极电阻57n的合成电阻作为截止栅极电阻发挥作用,从而电力用半导体元件1按照脉冲信号PLS进行关断动作。
另一方面,随着缓冲电阻4的温度上升而来自比较器53的信号CM变为高电平。
当信号CM变为高电平时,从接通速度控制器58p输出高电平的导通信号ON,因此P沟道MOSFET 56p变为切断状态。此时,第一导通栅极电阻55p作为导通栅极电阻发挥作用,从而电力用半导体元件1按照脉冲信号PLS进行接通动作。即,当缓冲电阻4的温度上升而信号CM变为高电平时,导通栅极电阻变大,因此能够使电力用半导体元件1的接通动作变慢。其结果,振铃得以抑制,能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
另外,当信号CM变为高电平时,从关断速度控制器58n输出低电平的截止信号OFF,因此N沟道MOSFET 56n变为切断状态。此时,第一截止栅极电阻55n作为截止栅极电阻发挥作用,从而电力用半导体元件1按照脉冲信号PLS进行关断动作。即,当缓冲电阻4的温度上升而信号CM变为高电平时,截止栅极电阻变大,因此能够使电力用半导体元件1的关断动作变慢。其结果,振铃得以抑制,能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
此外,示出了基于实施方式2的电力用半导体模块根据缓冲电阻的温度针对接通动作和关断动作分别使开关速度变慢的例子,但是也可以仅使接通动作的开关速度变慢,或者仅使关断动作的开关速度变慢。
在仅使电力用半导体元件1的接通动作的开关速度变慢的情况下,省略图6的驱动力切换器10的N沟道MOSFET 56n、第二截止栅极电阻57n以及关断速度控制器58n。同样地,在仅使关断动作的开关速度变慢的情况下,省略图6的驱动力切换器10的P沟道MOSFET56p、第二导通栅极电阻57p以及接通速度控制器58p。
实施方式2的变形例1.
图7是表示实施方式2的变形例1的电力变换装置2010的电路结构的图。
电力变换装置2010在实施方式1的变形例1的电力用半导体模块200的基础上还具备驱动器91。驱动器91具备检测器19和驱动力切换器10。驱动力切换器10与实施方式2同样。
图8是表示检测器19的结构例的图。
检测器19具备差动放大电路62和比较器53。
差动放大电路62将从第一控制端子17X输出的节点NDX的电压与从第二控制端子17Y输出的节点NDY的电压之差进行放大。
比较器53将从差动放大电路62输出的电压与基准电压52进行比较,输出表示比较结果的信号CM。信号CM被送到驱动力切换器10。
在本变形例中也是缓冲电阻4的两端电压的增加与缓冲电阻4的温度上升对应,因此来自比较器53的信号CM变为高电平。当缓冲电阻4的温度上升而信号CM变为高电平时,导通栅极电阻变大,因此能够使电力用半导体元件1的接通动作变慢。其结果,振铃得以抑制,能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。另外,当缓冲电阻4的温度上升而信号CM变为高电平时,截止栅极电阻变大,因此能够使电力用半导体元件1的关断动作变慢。其结果,振铃得以抑制,能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
实施方式2的变形例2.
图9是表示实施方式2的变形例2的电力变换装置3010的电路结构的图。
电力变换装置3010在实施方式1的变形例2的电力用半导体模块300的基础上还具备驱动器91。驱动器91具备检测器19和驱动力切换器10。检测器19与实施方式2的变形例1同样。驱动力切换器10与实施方式2同样。
在本变形例中也是分流电阻8的两端的电压的增加与缓冲电阻4的温度上升对应,因此来自比较器53的信号CM变为高电平。当缓冲电阻4的温度上升而信号CM变为高电平时,导通栅极电阻变大,因此能够使电力用半导体元件1的接通动作变慢。其结果,振铃得以抑制,能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。另外,当缓冲电阻4的温度上升而信号CM变为高电平时,截止栅极电阻变大,因此能够使电力用半导体元件1的关断动作变慢。其结果,振铃得以抑制,能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
实施方式3.
图10是表示实施方式3的电力变换装置1020的电路结构的图。
电力变换装置1020在实施方式1的电力用半导体模块100的基础上还具备驱动器81和控制器82。驱动器81具备检测器9。控制器82具备开关次数切换器70。
检测器9与实施方式2同样。
开关次数切换器70在来自检测器9的信号CM为高电平时,以与来自检测器9的信号为低电平时相比使电力用半导体元件1的每单位时间的开关动作的次数变小的方式切换控制方式。作为使电力用半导体元件1的每单位时间的开关动作的次数变小的控制方式,例如存在从3相调制切换为2相调制的方法。或者,也可以使载波频率变小。以如下方式进行控制即可:在比较器53输出低电平的信号CM时,将电力用半导体元件1的开关频率设为f0,在比较器53输出高电平的信号CM时,将电力用半导体元件1的开关频率设为f1(f0>f1)。
通过这样使电力用半导体元件1的每单位时间的开关动作的次数变小,能够抑制振铃,因此能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
实施方式3的变形例1.
图11是表示实施方式3的变形例1的电力变换装置2020的电路结构的图。
电力变换装置2020在实施方式1的变形例1的电力用半导体模块200的基础上还具备驱动器83和控制器82。驱动器83具备检测器19。控制器82具备开关次数切换器70。
检测器19与实施方式2的变形例1同样。
开关次数切换器70与实施方式3同样。通过使电力用半导体元件1的每单位时间的开关动作的次数变小,能够抑制振铃,因此能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
实施方式3的变形例2.
图12是表示实施方式3的变形例2的电力变换装置3020的电路结构的图。
电力变换装置3020在实施方式1的变形例2的电力用半导体模块300的基础上还具备驱动器83和控制器82。驱动器83具备检测器19。控制器82具备开关次数切换器70。
检测器19与实施方式2的变形例1同样。
开关次数切换器70与实施方式3同样。通过使电力用半导体元件1的每单位时间的开关动作的次数变小,能够抑制振铃,因此能够减小在缓冲电阻4中产生的损耗。
实施方式4.
本实施方式与在实施方式1中说明的电力用半导体模块100的内部结构的配置的例子有关。
图13是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的例子的图。在图13中,仅示出第一支路111a,但是关于第二支路111b和第三支路111c也能够与第一支路111a同样地配置。将第一支路111a中包括的电力用半导体元件1Pa、1Na、续流二极管2Pa、2Na分别作为1P、1N、2P、2N进行说明。在以下的实施方式中也同样。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N来与负极导体图案14连接。此外,也可以将电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过多个键合导线及未图示的中继基板来与输出导体图案15连接。也可以将电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过多个键合导线及未图示的中继基板来与负极导体图案14连接。
缓冲电容器3安装于正极导体图案13与中继电极图案16之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案16与负极导体图案14之间。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3与缓冲电阻4经由中继电极图案16串联连接。
温度检测器6安装于中继电极图案16上的缓冲电阻4的附近。通过设为这样的结构,能够使用温度检测器6来检测缓冲电阻4的温度。温度检测器6连接于未图示的第一控制端子7。
此外,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于正极导体图案13与中继电极图案16之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16与负极导体图案14之间,温度检测器6安装于中继电极图案16上的缓冲电阻4的附近。
实施方式4的变形例.
本变形例与在实施方式1中说明的电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子有关。
图14是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N、101C以及中继电极图案16c来与负极导体图案14连接。
正极导体图案13与中继电极图案16a通过键合导线101A来连接。缓冲电容器3安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间。中继电极图案16c与负极导体图案14通过键合导线101C来连接。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3与缓冲电阻4经由中继电极图案16a、中继电极图案16b以及中继电极图案16c串联连接。
温度检测器6安装于中继电极图案16b上的缓冲电阻4的附近。通过设为这样的结构,能够使用温度检测器6来检测缓冲电阻4的温度。温度检测器6连接于未图示的第一控制端子7。
此外,也可以将温度检测器6安装于中继电极图案16c上的缓冲电阻4的附近。
另外,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间,温度检测器6安装于中继电极图案16a或中继电极图案16b上的缓冲电阻4的附近。
实施方式5.
本实施方式与在实施方式1的变形例1中说明的电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子有关。
图15是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子的图。图15的本实施方式的配置例与图13的实施方式4的配置例的不同点如下。
在图15所示的本实施方式的配置例中,不配置温度检测器6。取而代之,2根检测导体18X、18Y连接于缓冲电阻4的两端。第一检测导体18X将中继电极图案16上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接。第二检测导体18Y将负极导体图案14上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测缓冲电阻4的两端电压。
此外,在本变形例中也是,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于正极导体图案13与中继电极图案16之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将正极导体图案13上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案16上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。
实施方式5的变形例.
本变形例与实施方式1的变形例1的电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子有关。
图16是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子的图。图16的本变形例与图14的实施方式4的变形例的配置例的不同点如下。
在图16所示的本变形例的配置例中,不配置温度检测器6。取而代之,2根检测导体18X、18Y连接于缓冲电阻4的两端。第一检测导体18X将中继电极图案16b上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接。第二检测导体18Y将中继电极图案16c上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测缓冲电阻4的两端电压。
此外,在本变形例中也是,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间,第一检测导体18X将中继电极图案16a上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案16b上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。
实施方式6.
本实施方式与在实施方式1中说明的电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子有关。
图17是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N来与负极导体图案14连接。
在负极导体图案14上安装有中继电极图案16。
在中继电极图案16上安装有中继电极图案17a、中继电极图案17b以及中继电极图案17c。
正极导体图案13与中继电极图案17a通过键合导线101A来连接。缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间。中继电极图案17c与负极导体图案14通过键合导线101C来连接。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3与缓冲电阻4经由中继电极图案17a、中继电极图案17b以及中继电极图案17c串联连接。
温度检测器6安装于中继电极图案17c上的缓冲电阻4的附近。通过设为这样的结构,能够使用温度检测器6来检测缓冲电阻4的温度。温度检测器6连接于未图示的第一控制端子7。
此外,也可以将温度检测器6安装于中继电极图案17b上的缓冲电阻4的附近。
此外,在上述实施方式中示出了中继电极图案16安装于负极导体图案14上的例子,但是不限定于此。中继电极图案16也可以安装于正极导体图案13上,或者也可以安装于输出导体图案15上。
另外,在本变形例中也是,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,温度检测器6安装于中继电极图案17a或中继电极图案17b上的缓冲电阻4的附近。
实施方式6的变形例.
本变形例与在实施方式1中说明的电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子有关。
图18是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。
在图17的配置例中,在中继电极图案16上安装有中继电极图案17a、17b、17c,与此相对,在本变形例的配置例中,在正极导体图案13、负极导体图案14、输出导体图案15中均不安装中继电极图案17a、17b、17c。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N、101C以及中继电极图案17c来与负极导体图案14连接。
在绝缘基板39上安装有中继电极图案17a、中继电极图案17b以及中继电极图案17c。
正极导体图案13与中继电极图案17a通过键合导线101A来连接。缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间。中继电极图案17c与负极导体图案14通过键合导线101C来连接。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3与缓冲电阻4经由中继电极图案17a、中继电极图案17b以及中继电极图案17c串联连接。
温度检测器6安装于中继电极图案17c上的缓冲电阻4的附近。通过设为这样的结构,能够使用温度检测器6来检测缓冲电阻4的温度。温度检测器6连接于未图示的第一控制端子7。
此外,也可以将温度检测器6安装于中继电极图案17b上的缓冲电阻4的附近。
另外,在本变形例中也是,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,温度检测器6安装于中继电极图案17a或中继电极图案17b上的缓冲电阻4的附近。
实施方式7.
本实施方式与在实施方式1的变形例1中说明的电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子有关。
图19是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子的图。图19的本实施方式的配置例与图17的实施方式6的配置例的不同点如下。
在图19所示的本实施方式的配置例中,不配置温度检测器6。取而代之,2根检测导体18X、18Y连接于缓冲电阻4的两端。第一检测导体18X将中继电极图案17b上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接。第二检测导体18Y将中继电极图案17c上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测缓冲电阻4的两端电压。
此外,在上述的实施方式中示出了中继电极图案16安装于负极导体图案14上的例子,但是不限定于此。中继电极图案16也可以安装于正极导体图案13上,或者也可以安装于输出导体图案15上。
另外,在本变形例中也是,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,第一检测导体18X将中继电极图案17a上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17b上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。
实施方式7的变形例.
本变形例与实施方式1的变形例1的电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子有关。
图20是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子的图。图20的本变形例的配置例与图18的实施方式6的变形例的配置例的不同点如下。
在图20所示的本变形例的配置例中,不配置温度检测器6。取而代之,2根检测导体18X、18Y连接于缓冲电阻4的两端。第一检测导体18X将中继电极图案17b上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接。第二检测导体18Y将中继电极图案17d上的缓冲电阻4的另一端的附近与第二控制端子17Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测缓冲电阻4的两端电压。
另外,在本变形例中也是,也可以将缓冲电容器3与缓冲电阻4的位置对调。即,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,第一检测导体18X将中继电极图案17a上的缓冲电阻4的一端的附近与未图示的第一控制端子17X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17b上的缓冲电阻4的另一端的附近与未图示的第二控制端子17Y进行连接。
实施方式8.
本实施方式与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的例子有关。
图21是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的例子的图。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N来与负极导体图案14连接。
缓冲电容器3安装于正极导体图案13与中继电极图案16a之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间。分流电阻8安装于中继电极图案16b与负极导体图案14之间。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3、缓冲电阻4与分流电阻8经由中继电极图案16a和中继电极图案16b串联连接。
2根检测导体18X、18Y连接于分流电阻8的两端。第一检测导体18X将中继电极图案16b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于正极导体图案13与中继电极图案16a之间,分流电阻8安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案16b与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案16a上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案16b上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于正极导体图案13与中继电极图案16a之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,分流电阻8安装于中继电极图案16b与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案16b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式8的变形例1.
本变形例与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子有关。
图22是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N、101D、中继电极图案16c、16d以及分流电阻8来与负极导体图案14连接。
正极导体图案13与中继电极图案16a通过键合导线101A来连接。缓冲电容器3安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间。分流电阻8安装于中继电极图案16c与中继电极图案16d之间。中继电极图案16d与负极导体图案14通过键合导线101D来连接。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3、缓冲电阻4与分流电阻8经由中继电极图案16a、中继电极图案16b、中继电极图案16c以及中继电极图案16d串联连接。
2根检测导体18X、18Y连接于分流电阻8的两端。第一检测导体18X将中继电极图案16c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。第二检测导体18Y将中继电极图案16d上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,分流电阻8安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案16c与中继电极图案16d之间,第一检测导体18X将中继电极图案16b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案16c上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间,分流电阻8安装于中继电极图案16c与中继电极图案16d之间,第一检测导体18X将中继电极图案16c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案16d上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式8的变形例2.
本变形例与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子有关。
图23是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图23的配置例与图22的配置例的不同点在于不包括中继电极图案16d。
在图23的配置例中,缓冲电容器3安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间。分流电阻8安装于中继电极图案16c与负极导体图案14之间。
第一检测导体18X将中继电极图案16c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,分流电阻8安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案16c与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案16b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案16c上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案16a与中继电极图案16b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案16b与中继电极图案16c之间,分流电阻8安装于中继电极图案16c与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案16c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式9.
本实施方式与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子有关。
图24是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N来与负极导体图案14连接。
在负极导体图案14上安装有中继电极图案16。
在中继电极图案16上安装有中继电极图案17a、中继电极图案17b、中继电极图案17c以及中继电极图案17d。
正极导体图案13与中继电极图案17a通过键合导线101A来连接。缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间。分流电阻8安装于中继电极图案17c与中继电极图案17d之间。中继电极图案17d与负极导体图案14通过键合导线101D来连接。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3、缓冲电阻4与分流电阻8经由中继电极图案17a、中继电极图案17b、中继电极图案17c以及中继电极图案17d串联连接。
2根检测导体18X、18Y连接于分流电阻8的两端。第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。第二检测导体18Y将中继电极图案17d上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,示出了中继电极图案16安装于负极导体图案14的例子,但是中继电极图案16也可以安装于正极导体图案13,还可以安装于输出导体图案15。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,分流电阻8安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案17c与中继电极图案17d之间,第一检测导体18X将中继电极图案17b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17c上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,分流电阻8安装于中继电极图案17c与中继电极图案17d之间,第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17d上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式9的变形例.
本变形例与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子有关。
图25是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图25的配置例与图24的配置例的不同点在于不包括中继电极图案17d。
在图25的配置例中,缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间。分流电阻8安装于中继电极图案17c与负极导体图案14之间。
第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,分流电阻8安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案17c与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案17b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17c上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,分流电阻8安装于中继电极图案17c与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式10.
本变形例与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子有关。
图26是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
电力用半导体元件1P和续流二极管2P安装于正极导体图案13上。电力用半导体元件1P及续流二极管2P通过键合导线101P来与输出导体图案15连接。电力用半导体元件1N和续流二极管2N安装于输出导体图案15上。电力用半导体元件1N及续流二极管2N通过键合导线101N、101D、中继电极图案17c、17d以及分流电阻8来与负极导体图案14连接。
在绝缘基板39上安装有中继电极图案17a、中继电极图案17b、中继电极图案17c以及中继电极图案17d。
正极导体图案13与中继电极图案17a通过键合导线101A来连接。缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间。分流电阻8安装于中继电极图案17c与中继电极图案17d之间。中继电极图案17d与负极导体图案14通过键合导线101D来连接。通过这样配置,在正极导体图案13与负极导体图案14之间,缓冲电容器3、缓冲电阻4与分流电阻8经由中继电极图案17a、中继电极图案17b、中继电极图案17c以及中继电极图案17d串联连接。
2根检测导体18X、18Y连接于分流电阻8的两端。第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。
第二检测导体18Y将中继电极图案17d上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,分流电阻8安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案17c与中继电极图案17d之间,第一检测导体18X将中继电极图案17b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17c上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,分流电阻8安装于中继电极图案17c与中继电极图案17d之间,第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17d上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式10的变形例.
本变形例与在实施方式1的变形例2中说明的电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子有关。
图27是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。
图27的配置例与图26的配置例的不同点在于不包括中继电极图案17d。
在图27的配置例中,缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间。缓冲电阻4安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间。分流电阻8安装于中继电极图案17c与负极导体图案14之间。
第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接。第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。通过设为这样的结构,能够检测分流电阻8的两端电压。
此外,只要分流电阻8位于比缓冲电容器3靠负极侧的位置,则也可以是其它配置。
例如,也可以设为:缓冲电容器3安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,分流电阻8安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,缓冲电阻4安装于中继电极图案17c与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案17b上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将中继电极图案17c上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
或者,也可以设为:缓冲电阻4安装于中继电极图案17a与中继电极图案17b之间,缓冲电容器3安装于中继电极图案17b与中继电极图案17c之间,分流电阻8安装于中继电极图案17c与负极导体图案14之间,第一检测导体18X将中继电极图案17c上的分流电阻8的一端的附近与未图示的第一控制端子27X进行连接,第二检测导体18Y将负极导体图案14上的分流电阻8的另一端的附近与未图示的第二控制端子27Y进行连接。
实施方式11
本实施方式与在实施方式2中说明的电力用半导体模块的控制端子7的位置的其它例子有关。
图28是表示电力用半导体模块400的电路结构的图。在实施方式2中,如图4所示,驱动器11位于电力用半导体模块100的外部。在实施方式11的电力变换装置4000中,驱动器11位于电力用半导体模块400的内部。温度检测器6检测缓冲电阻4的温度,将表示检测出的温度的电压经由第一控制端子7输出到位于电力用半导体模块400的内部的驱动器11。
根据本实施方式,能够将缓冲电阻4的温度经由第一控制端子7输出到电力用半导体模块400的内部的驱动器11,根据缓冲电阻的温度,以使在开关动作时产生的振铃变小的方式控制电力用半导体元件1。
此外,关于在实施方式3~10中说明的控制端子17X、17Y、27X、27Y也同样,也可以是用于与位于电力用半导体模块400的内部的驱动器11连接的控制端子,这是不言而喻的。
应认为本次公开的实施方式在所有方面均是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求书表示,意图包括与权利要求书均等的含义及范围内的所有变更。

Claims (11)

1.一种电力用半导体模块,具备:
至少1个上臂,设置于正极线与节点之间,包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;
至少1个下臂,设置于负极线与所述节点之间,包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;以及
缓冲电路,设置于所述正极线与所述负极线之间,
其中,所述缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻,
所述电力用半导体模块还具备:
温度检测器,配置于所述电力用半导体模块的内部,检测所述缓冲电阻的温度;以及
至少1个控制端子,用于将表示所述缓冲电阻的温度的电压或与所述缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对所述电力用半导体元件进行驱动的驱动器,
所述至少1个控制端子包括第一控制端子,
所述第一控制端子输出表示由所述温度检测器检测出的温度的电压。
2.根据权利要求1所述的电力用半导体模块,其中,具备:
正极导体图案,用于安装所述至少1个上臂;
输出导体图案,用于安装所述至少1个下臂;
负极导体图案;以及
中继电极图案,
所述至少1个上臂与所述输出导体图案连接,
所述至少1个下臂与所述负极导体图案连接,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的一方安装于所述正极导体图案与所述中继电极图案之间,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的另一方安装于所述中继电极图案与所述负极导体图案之间,
所述温度检测器安装于所述中继电极图案上的所述缓冲电阻的附近。
3.根据权利要求1所述的电力用半导体模块,其中,具备:
正极导体图案,用于安装所述至少1个上臂;
输出导体图案,用于安装所述至少1个下臂;
负极导体图案;
第一中继电极图案;
第二中继电极图案;以及
第三中继电极图案,
所述至少1个上臂与所述输出导体图案连接,
所述至少1个下臂与所述负极导体图案连接,
所述正极导体图案与所述第一中继电极图案连接,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的一方安装于所述第一中继电极图案与所述第二中继电极图案之间,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的另一方安装于所述第二中继电极图案与所述第三中继电极图案之间,
所述第三中继电极图案与所述负极导体图案连接,
所述温度检测器安装于所述第一中继电极图案、所述第二中继电极图案或所述第三中继电极图案上的所述缓冲电阻的附近。
4.根据权利要求1所述的电力用半导体模块,其中,具备:
正极导体图案,用于安装所述至少1个上臂;
输出导体图案,用于安装所述至少1个下臂;
负极导体图案;
第一中继电极图案;
第二中继电极图案;
第三中继电极图案;以及
第四中继电极图案,安装有所述第一中继电极图案、所述第二中继电极图案以及所述第三中继电极图案,
所述至少1个上臂与所述输出导体图案连接,
所述至少1个下臂与所述负极导体图案连接,
所述正极导体图案与所述第一中继电极图案连接,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的一方安装于所述第一中继电极图案与所述第二中继电极图案之间,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的另一方安装于所述第二中继电极图案与所述第三中继电极图案之间,
所述第三中继电极图案与所述负极导体图案连接,
所述第四中继电极图案安装于所述正极导体图案上、所述负极导体图案上以及所述输出导体图案上之中的任意图案上,
所述温度检测器安装于所述第一中继电极图案、所述第二中继电极图案或所述第三中继电极图案上的所述缓冲电阻的附近。
5.根据权利要求1所述的电力用半导体模块,其中,具备:
正极导体图案,用于安装所述至少1个上臂;
输出导体图案,用于安装所述至少1个下臂;
负极导体图案;
第一中继电极图案;
第二中继电极图案;
第三中继电极图案;以及
绝缘基板,安装有所述第一中继电极图案、所述第二中继电极图案以及所述第三中继电极图案,
所述至少1个上臂与所述输出导体图案连接,
所述至少1个下臂与所述负极导体图案连接,
所述正极导体图案与所述第一中继电极图案连接,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的一方安装于所述第一中继电极图案与所述第二中继电极图案之间,
所述缓冲电容器和所述缓冲电阻中的另一方安装于所述第二中继电极图案与所述第三中继电极图案之间,
所述第三中继电极图案与所述负极导体图案连接,
所述温度检测器安装于所述第一中继电极图案、所述第二中继电极图案或所述第三中继电极图案上的所述缓冲电阻的附近。
6.一种电力变换装置,具备:
权利要求1所述的电力用半导体模块;
比较器,将表示所述温度的电压与基准电压进行比较;以及
驱动力切换器,根据所述比较器的输出信号,切换所述电力用半导体元件接通时的导通栅极电阻的大小和所述电力用半导体元件关断时的截止栅极电阻的大小中的至少一方。
7.一种电力变换装置,具备:
权利要求1所述的电力用半导体模块;
比较器,将表示所述温度的电压与基准电压进行比较;以及
开关次数切换器,根据所述比较器的输出信号,切换所述电力用半导体元件的每单位时间的开关动作的次数。
8.一种电力用半导体模块,具备:
至少1个上臂,设置于正极线与节点之间,包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;
至少1个下臂,设置于负极线与所述节点之间,包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;以及
缓冲电路,设置于所述正极线与所述负极线之间,
其中,所述缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻,
所述电力用半导体模块还包括:
第一控制端子和第二控制端子,输出所述缓冲电阻的两端电压。
9.一种电力用半导体模块,具备:
至少1个上臂,设置于正极线与节点之间,包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;
至少1个下臂,设置于负极线与所述节点之间,包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管;以及
缓冲电路,设置于所述正极线与所述负极线之间,
其中,所述缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻,
所述电力用半导体模块还包括:
分流电阻,在所述正极线与所述负极线之间与所述缓冲电路串联连接;以及
第一控制端子和第二控制端子,输出所述分流电阻的两端电压。
10.一种电力变换装置,具备:
权利要求8或9所述的电力用半导体模块;
差动放大电路,将所述缓冲电阻的两端电压进行差动放大;
比较器,将进行了所述差动放大的电压与基准电压进行比较;以及
驱动力切换器,根据所述比较器的输出信号,切换所述电力用半导体元件接通时的导通栅极电阻的大小和所述电力用半导体元件关断时的截止栅极电阻的大小中的至少一方。
11.一种电力变换装置,具备:
权利要求8或9所述的电力用半导体模块;
差动放大电路,将所述缓冲电阻的两端电压进行差动放大;
比较器,将进行了所述差动放大的电压与基准电压进行比较;以及
开关次数切换器,根据所述比较器的输出信号,切换所述电力用半导体元件的每单位时间的开关动作的次数。
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