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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Halbleitermodul und ein System zur Vorhersage einer Lebensdauer für das Halbleitermodul.
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Beschreibung des allgemeinen Stands der Technik
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Herkömmlicherweise wurde eine Technik zum Bestimmen und Bearbeiten der Lebensdauer eines in einem Aufzug-Antriebssystem enthaltenen Schaltungselements, die keinen speziellen Sensor zum Bestimmen seiner Lebensdauer erfordert, offenbart (siehe zum Beispiel die offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2011-200033 ). Das Schaltungselement enthält einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) und eine Diode. Konkret wird die Lebensdauer des Schaltungselements bestimmt, indem ein gemessener Wert der Spannung des in der Invertervorrichtung enthaltenen Schaltungselements mit einem vorbestimmten Anfangswert der Spannung des Schaltungselements in der Aufzug-Steuervorrichtung verglichen wird. Wenn eine Differenz zwischen dem Anfangswert und dem gemessenen Wert einen vorbestimmten Bestimmungswert übersteigt, leuchtet eine Warnlampe auf, um davor zu warnen, dass sich das Schaltungselement dem Ende seiner Lebensdauer nähert.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-200033 ist die Invertervorrichtung über eine Messschaltung mit der Aufzug-Steuervorrichtung verbunden und kann somit durch Störungen beeinflusst werden. In diesem Fall besteht ein Problem, dass eine Messgenauigkeit verringert wird. Somit kann man herkömmlicherweise nicht sagen, dass die Lebensdauer eines Halbleitermoduls präzise vorhergesagt wird.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um solch ein Problem zu lösen, und deren Aufgabe besteht darin, das Halbleitermodul, das eine Lebensdauer präzise vorhersagen kann, und das System zur Vorhersage einer Lebensdauer für das Halbleitermodul vorzusehen.
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Das Halbleitermodul gemäß der vorliegenden Erfindung enthält zumindest ein Halbleiterelement, eine Messschaltung, um Charakteristiken des Halbleiterelements zu messen, und einen Speicher, um einen Anfangswert einer vorbestimmten Charakteristik des Halbleiterelements, einen gemessenen Wert der Charakteristik des Halbleiterelements, die mittels der Messschaltung gemessen wird, und einen vorbestimmten Bestimmungswert einer Verschlechterung einer Charakteristik des Halbleiterelements zu speichern.
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Das Halbleitermodul enthält zumindest ein Halbleiterelement, die Messschaltung, um Charakteristiken des Halbleiterelements zu messen, und den Speicher, um den Anfangswert einer vorbestimmten Charakteristik des Halbleiterelements, den gemessenen Wert der Charakteristik des Halbleiterelements, die mittels der Messschaltung gemessen wird, und einen vorbestimmten Bestimmungswert einer Verschlechterung einer Charakteristik des Halbleiterelements zu speichern; daher kann das Halbleitermodul dessen Lebensdauer präzise vorhersagen.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Systems zur Vorhersage einer Lebensdauer für ein Halbleiter-Leistungsmodul gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 2 ist eine grafische Darstellung, die die Vorhersage einer Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 3 ist eine grafische Darstellung, die die Vorhersage einer Lebensdauer eines Halbleiter-Leistungsmoduls gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Systems zur Vorhersage einer Lebensdauer für ein Halbleiter-Leistungsmodul gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
- 5 ist eine grafische Darstellung, die die Vorhersage einer Lebensdauer eines Halbleiter-Leistungsmoduls gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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<Ausführungsform 1>
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<Konfiguration>
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1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Systems zur Vorhersage einer Lebensdauer für das Halbleiter-Leistungsmodul gemäß einer Ausführungsform 1 veranschaulicht.
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Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst das System zur Vorhersage einer Lebensdauer für das Halbleiter-Leistungsmodul gemäß der Ausführungsform 1 ein Halbleiter-Leistungsmodul 1 und eine Mikrocontroller-Einheit (MCU) 7. Das Halbleiter-Leistungsmodul 1 steuert den Betrieb einer Last 10. Die Last 10 enthält zum Beispiel einen dreiphasigen AC-Motor.
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Das Halbleiter-Leistungsmodul 1 enthält IGBTs 2a und 2b und Dioden 3a und 3b, welche Halbleiterelemente sind, eine Steuerschaltung 4 und einen Speicher 6. Die Steuerschaltung 4 enthält Messschaltungen 5a und 5b, Wandler 11a und 11b, Treiber- bzw. Ansteuerschaltungen 9a und 9b, eine Eingangsschnittstelle 8 und eine Eingangs-Ausgangsschnittstelle 12.
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Die Messschaltungen 5a und 5b messen die Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b. Konkret ist die Messschaltung 5a mit jedem des IGBT 2a und der Diode 3a verbunden, misst die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2a und misst die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3a. Die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2a, die mittels der Messschaltung 5a gemessen werden, werden durch den Wandler 11a von Analog in Digital umgewandelt und über die Eingangs-Ausgangsschnittstelle 12 im Speicher 6 gespeichert. Die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3a, die mittels der Messschaltung 5a gemessen werden, werden durch den Wandler 11a von Analog in Digital umgewandelt und über die Eingangs-Ausgangsschnittstelle 12 im Speicher 6 gespeichert.
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Indes ist die Messschaltung 5b mit jedem des IGBT 2b und der Diode 3b verbunden, misst die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2b und misst die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3b. Die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2b, die mittels der Messschaltung 5b gemessen werden, werden durch den Wandler 11b von Analog in Digital umgewandelt und über die Eingangs-Ausgangsschnittstelle 12 im Speicher 6 gespeichert. Die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3b, die mittels der Messschaltung 5b gemessen werden, werden durch den Wandler 11b von Analog in Digital umgewandelt und über die Eingangs-Ausgangsschnittstelle 12 im Speicher 6 gespeichert.
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Die Treiberschaltung 9a steuert den IGBT 2a gemäß einem über die Eingangsschnittstelle 8 von der MCU 7 eingespeisten Steuersignal an. Die Treiberschaltung 9b steuert den IGBT 2b gemäß einer Anweisung von der MCU 7 über die Eingangsschnittstelle 8 an.
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Der Speicher 6 enthält beispielsweise einen löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM) und speichert die Kollektorspannungen und die Emitterspannungen der IGBTs 2a und 2b und die Anodenspannungen und die Kathodenspannungen der Dioden 3a und 3b, die mittels der Messschaltungen 5a bzw. 5b gemessen werden.
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Ferner speichert der Speicher 6 einen Bestimmungswert zum Bestimmen der Verschlechterung einer Charakteristik der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b. Der Bestimmungswert unter Berücksichtigung der Betriebsumgebung des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 kann durch die MCU 7 im Speicher 6 festgelegt werden. Man beachte, dass der Zeitraum, in dem die MCU 7 den Bestimmungswert im Speicher 6 festlegt, jeder beliebige Zeitraum sein kann, solange er vor dem liegt, in dem die MCU 7 eine Verschlechterung einer Charakteristik der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b bestimmt.
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Ferner speichert der Speicher 6 Anfangswerte der jeweiligen Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b. Die Anfangswerte unter Berücksichtigung der Betriebsumgebung des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 können durch die MCU 7 im Speicher 6 festgelegt werden. Man beachte, dass der Zeitraum, in dem die MCU 7 die Anfangswerte im Speicher 6 festlegt, jeder beliebige Zeitraum sein kann, solange er vor dem liegt, in dem der gemessene Wert von jedem der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b im Speicher 6 gespeichert wird.
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Die MCU 7 speist über die Eingangsschnittstelle 8 ein Steuersignal in jede der Ansteuerschaltungen 9a, 9b ein. Ferner kann die MCU 7 direkt auf den Speicher 6 zugreifen, eine Information aus dem Speicher 6 auslesen und eine Information in den Speicher 6 schreiben. Die MCU 7 sagt ferner die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 auf der Basis der im Speicher 6 gespeicherten Information vorher. Das heißt, die MCU 7 hat eine Funktion als Vorhersageeinheit, die die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 vorhersagt.
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<Betrieb>
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Die MCU 7 gibt einen Befehl in den Speicher 6 ein, wenn die Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b gemessen werden. Der von der MCU 7 in den Speicher 6 eingegebene Befehl wird über die Eingangs-Ausgangsschnittstelle 12 in die Wandler 11a und 11b eingegeben und wird von Digital in Analog umgewandelt und dann in die Messschaltungen 5a und 5b eingegeben. Das heißt, die Messschaltungen 5a und 5b messen die Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b gemäß dem Befehl von der MCU 7.
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Wenn die Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b gemessen werden, speist die MCU 7 ferner ein Steuersignal, das als Strom dient, unter einer bestimmten Bedingung in jede der Ansteuerschaltungen 9a und 9b ein. Die Treiberschaltung 9a steuert den IGBT 2a gemäß dem von der MCU 7 eingespeisten Steuersignal an. Die Treiberschaltung 9b steuert den IGBT 2b gemäß dem von der MCU 7 eingespeisten Steuersignal an.
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Die Messschaltung 5a misst die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2a und misst die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3a. Die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2a und die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3a werden als gemessene Werte der jeweiligen Charakteristiken des IGBT 2a und der Diode 3a im Speicher 6 gespeichert.
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Indes misst die Messschaltung 5b die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2b und misst die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3b. Die Kollektorspannung und die Emitterspannung des IGBT 2b und die Anodenspannung und die Kathodenspannung der Diode 3b werden als gemessene Werte der jeweiligen Charakteristiken des IGBT 2b und der Diode 3b im Speicher 6 gespeichert.
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Dementsprechend speichert der Speicher 6 gemessene Werte der jeweiligen Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b. Die gemessenen Werte werden jedes Mal, wenn eine Messung durchgeführt wird, im Speicher 6 gespeichert. Mit anderen Worten können die gemessenen Werte für eine Vielzahl von Zeitpunkten im Speicher 6 gespeichert werden.
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Die MCU 7 liest die gemessenen Werte jedes der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b, die Anfangswerte der Charakteristiken von dem der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b und den Bestimmungswert, die im Speicher 6 gespeichert sind, aus und bestimmt die Verschlechterung einer Charakteristik von jedem der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b.
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Konkret vergleicht, wie in 2 veranschaulicht ist, die MCU 7 die gemessenen Werte der Halbleiterelemente mit einem vorbestimmten Bestimmungswert C. Die MCU 7 bestimmt dann, dass sich die Charakteristiken der Halbleiterelemente verschlechtert haben, wenn die gemessenen Werte gleich dem Bestimmungswert C oder größer werden. In diesem Fall sagt die MCU 7 vorher, dass die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 verkürzt wurde, das heißt, das Ende der Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 naht.
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<Effekt>
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Wie oben beschrieben wurde, enthält gemäß der Ausführungsform 1 das Halbleiter-Leistungsmodul 1 die Messschaltungen 5a und 5b und den Speicher 6 und ist weniger anfällig für eine Störung; daher wird die präzise Vorhersage einer Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 sichergestellt.
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Dementsprechend kann der Speicher 6 die gemessenen Werte der Halbleiterelemente für eine Vielzahl von Zeitpunkten speichern. Daher kann die MCU 7 die Verschlechterung einer Charakteristik der Halbleiterelemente auf der Basis eines Übergangs der Anfangswerte und der Vielzahl gemessener Werte bestimmen.
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Falls der Speicher 6 außerhalb des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 vorgesehen ist, müssen nach einem Austausch von Teilen oder dergleichen im Speicher 6 gespeicherte Daten gelöscht werden. Auf der anderen Seite ist gemäß der Ausführungsform 1 der Speicher 6 im Halbleiter-Leistungsmodul 1 eingebaut; daher ist eine Löschung von im Speicher 6 gespeicherten Daten nach einem Austausch von Teilen oder dergleichen nicht erforderlich. Deshalb kann der Algorithmus der MCU 7 vereinfacht werden.
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Wenn die Lebensdauer eines Halbleiter-Leistungsmoduls, dessen Einsatz nicht auf ein Aufzug-Antriebssystem beschränkt ist, wie etwa die offengelegte
japanische Patentanmeldung Nr. 2011-200033 , bestimmt wird, müssen Anfangswerte und ein Bestimmungswert unter Berücksichtigung der Betriebsumgebung des Halbleiter-Leistungsmoduls
1 festgelegt werden. Gemäß der Ausführungsform 1 kann die MCU
7 in jedem beliebigen Zeitraum direkt auf den Speicher
6 zugreifen und die Anfangswerte und den Bestimmungswert unter Berücksichtigung der Betriebsumgebung des Halbleiter-Leistungsmoduls schreiben. Daher kann die Genauigkeit einer Vorhersage einer Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls
1 verbessert werden.
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<Ausführungsform 2>
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<Konfiguration>
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Die Konfiguration eines Systems zur Vorhersage einer Lebensdauer für ein Halbleiter-Leistungsmodul gemäß einer Ausführungsform 2 ist die Gleiche wie die Konfiguration des Systems zur Vorhersage einer Lebensdauer für das Halbleiter-Leistungsmodul, das in 1 veranschaulicht wurde, und dessen detaillierte Beschreibung wird hier weggelassen. Auch ist der Betrieb des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 der Gleiche wie derjenige der Ausführungsform 1, und dessen detaillierte Beschreibung wird hier weggelassen.
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<Betrieb>
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In der Ausführungsform 2 ist das Verfahren zur Vorhersage der Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 durch die MCU 7 von demjenigen der Ausführungsform 1 verschieden. Im Folgenden wird eine Vorhersage der Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 gemäß der Ausführungsform 2 beschrieben.
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Die MCU 7 liest die gemessenen Werte der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b und die Anfangswerte der Charakteristiken der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b, die im Speicher 6 gespeichert sind, aus und bestimmt die Verschlechterung einer Charakteristik von jedem der IGBTs 2a und 2b und Dioden 3a und 3b.
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Konkret berechnet, wie in 3 veranschaulicht ist, die MCU 7 die Änderungsrate der gemessenen Werte auf der Basis jedes gemessenen Werts. In dem Beispiel von 3 wird die Änderungsrate des gemessenen Wertes durch Δ1 bis Δ4 angegeben. Es sollte besonders erwähnt werden, dass die MCU 7 die Änderungsrate der gemessenen Werte in jedem beliebigen Zeitraum berechnen kann und die Änderungsrate der gemessenen Werte, die von der MCU 7 berechnet wird, im Speicher 6 speichern kann. In solch einem Fall liest die MCU 7 die gemessenen Werte von jedem der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b, die Anfangswerte der Charakteristiken von jedem der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b und die Änderungsrate des gemessenen Wertes von jedem der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b, die in der Vergangenheit berechnet wurde, aus dem Speicher 6 aus.
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Die MCU 7 vergleicht dann die berechnete Änderungsrate der gemessenen Werte mit einem vorbestimmten Bestimmungswert D. Der Bestimmungswert D ist ein Wert, um die Verschlechterung einer jeweiligen Charakteristik der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b zu bestimmen, und kann durch die MCU 7 im Speicher 6 festgelegt werden. Man beachte, dass der Zeitraum, in dem die MCU 7 den Bestimmungswert D im Speicher 6 festlegt, jeder beliebige Zeitraum sein kann, solange er vor dem liegt, in dem die MCU 7 eine Verschlechterung einer Charakteristik der IGBTs 2a und 2b und der Dioden 3a und 3b bestimmt.
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Die MCU 7 bestimmt dann, dass sich die Charakteristiken der Halbleiterelemente verschlechtert haben, wenn die Änderungsrate der gemessenen Werte gleich dem Bestimmungswert D oder größer wird. In diesem Fall sagt die MCU 7 vorher, dass die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 verkürzt wurde, das heißt, das Ende der Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 naht.
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<Effekt>
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Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der Ausführungsform 2, genauso wie bei der Ausführungsform 1, die präzise Vorhersage einer Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 1 sichergestellt.
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<Ausführungsform 3>
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<Konfiguration>
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4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Systems zur Vorhersage einer Lebensdauer für ein Halbleiter-Leistungsmodul gemäß einer Ausführungsform 3 veranschaulicht.
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Wie in 4 veranschaulicht ist, umfasst das System zur Vorhersage einer Lebensdauer für das Halbleiter-Leistungsmodul gemäß der Ausführungsform 3 ein Halbleiter-Leistungsmodul 13, eine MCU 15 und eine Gehäusetemperatur-Messschaltung 16. Das Halbleiter-Leistungsmodul 13 steuert den Betrieb einer Last 10.
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Das Halbleiter-Leistungsmodul 13 enthält IGBTs 2a und 2b und Dioden 3a und 3b, welche Halbleiterelemente sind, eine Steuerschaltung 4 und einen Speicher 14. Die Steuerschaltung 4 enthält eine Eingangsschnittstelle 8 und Ansteuerschaltungen 9a und 9b. Die Eingangsschnittstelle 8 und die Ansteuerschaltungen 9a und 9b sind die Gleichen wie die Eingangsschnittstelle 8 und die Ansteuerschaltungen 9a und 9b, die in 1 veranschaulicht und in der Ausführungsform 1 beschrieben wurden, und somit wird deren Beschreibung hier weggelassen.
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Der Speicher 14 enthält beispielsweise einen EPROM und speichert die mittels der Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 gemessene Gehäusetemperatur des Halbleiter-Leistungsmoduls 13. Ferner speichert der Speicher 14 Bestimmungswerte, um die Verschlechterung einer Charakteristik der Halbleiterelemente zu bestimmen. Die Bestimmungswerte unter Berücksichtigung der Betriebsumgebung des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 können mittels der MCU 15 im Speicher 14 festgelegt werden. Man beachte, dass der Zeitraum, in dem die MCU 15 den Bestimmungswert im Speicher 14 festlegt, jeder beliebige Zeitraum sein kann, solange er vor dem liegt, in dem die MCU 15 die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 vorhersagt.
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Die Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 ist mit dem Halbleiter-Leistungsmodul 13 verbunden und misst die Gehäusetemperatur des Halbleiter-Leistungsmoduls 13.
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Die MCU 15 speist über die Eingangsschnittstelle 8 ein Steuersignal in jede der Ansteuerschaltungen 9a und 9b ein. Ferner kann die MCU 15 direkt auf den Speicher 14 zugreifen, um aus dem Speicher 14 eine Information auszulesen und in den Speicher 14 eine Information zu schreiben. Die MCU 15 sagt ferner die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 auf der Basis der im Speicher 14 gespeicherten Information vorher. Das heißt, die MCU 15 hat eine Funktion als Vorhersageeinheit, die die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 vorhersagt.
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<Betrieb>
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Zuerst misst die Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 die Gehäusetemperatur Tc, welche die erste Gehäusetemperatur ist, wenn das Halbleiter-Leistungsmodul 13 nicht in Betrieb ist, im ersten Zeitraum. Die MCU 15 speichert die mittels der Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 zu diesem Zeitpunkt gemessene Gehäusetemperatur Tc im Speicher 14 als den Anfangswert A1.
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Unmittelbar danach speist die MCU 15 ein Steuersignal, das als Strom dient, unter einer bestimmten Bedingung in jede der Ansteuerschaltungen 9a und 9b ein. Die Treiberschaltung 9a steuert den IGBT 2a gemäß dem von der MCU 15 eingespeisten Steuersignal an. Die Treiberschaltung 9b steuert den IGBT 2b gemäß dem von der MCU 15 eingespeisten Steuersignal an. Die Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 misst die Gehäusetemperatur Tc, welche die zweite Gehäusetemperatur ist, wenn das Halbleiter-Leistungsmodul 13 in Betrieb ist. Die MCU 15 speichert die mittels der Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 zu diesem Zeitpunkt gemessene Gehäusetemperatur Tc im Speicher 14 als den gemessenen Wert A2.
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Als Nächstes misst die Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 die Gehäusetemperatur Tc, welche die dritte Gehäusetemperatur ist, wenn das Halbleiter-Leistungsmodul 13 nicht in Betrieb ist, im zweiten Zeitraum nach einer bestimmten Zeitspanne ab der obigen Messung. Die MCU 15 speichert die mittels der Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 zu diesem Zeitpunkt gemessene Gehäusetemperatur Tc im Speicher 14 als den Anfangswert B1.
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Unmittelbar danach steuert die MCU 15 die Ansteuerschaltungen 9a und 9b in der gleichen Weise wie oben beschrieben an. Die Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 misst die Gehäusetemperatur Tc, wenn das Halbleiter-Leistungsmodul 13 in Betrieb ist. Die MCU 15 speichert die mittels der Gehäusetemperatur-Messschaltung 16 zu diesem Zeitpunkt gemessene Gehäusetemperatur Tc, welche die vierte Gehäusetemperatur ist, im Speicher 14 als den gemessenen Wert B2.
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Dementsprechend speichert der Speicher 14 den Anfangswert A1, den gemessenen Wert A2, den Anfangswert B1 und den gemessenen Wert B2 als die Gehäusetemperatur des Halbleiter-Leistungsmoduls 13.
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Die MCU 15 liest den Anfangswert A1, den gemessenen Wert A2, den Anfangswert B1, den gemessenen Wert B2 und den Bestimmungswert, die im Speicher 14 gespeichert sind, aus und bestimmt die Verschlechterung einer Charakteristik der Halbleiterelemente.
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Konkret legt, wie in 5 veranschaulicht ist, die MCU 15 die Differenz zwischen dem Anfangswert A1 und dem gemessenen Wert A2 als ΔA fest und legt die Differenz zwischen dem Anfangswert B1 und dem gemessenen Wert B2 als ΔB fest. Die MCU 15 bestimmt dann, dass sich die Charakteristiken der Halbleiterelemente verschlechtert haben, wenn die Differenz zwischen ΔA und ΔB gleich dem Bestimmungswert E oder größer wird. In diesem Fall sagt die MCU 15 vorher, dass die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 verkürzt wurde, das heißt, das Ende der Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 naht.
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Es sollte besonders erwähnt werden, dass die MCU 15 die Differenz zwischen dem Anfangswert und dem gemessenen Wert in jedem beliebigen Zeitraum berechnen kann und die von der MCU 15 berechnete Differenz zwischen dem Anfangswert und dem gemessenen Wert im Speicher 14 speichern kann. In diesem Fall liest die MCU 15 den Anfangswert und den gemessenen Wert und die in der Vergangenheit berechnete Differenz zwischen dem Anfangswert und dem gemessenen Wert aus dem Speicher 14 aus.
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Im Obigen kann, obgleich der Fall, in dem die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 auf der Basis der Differenz der Gehäusetemperatur des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 vorhergesagt wurde, beschrieben wurde, die Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 auf der Basis einer Differenz in anderen Charakteristiken als der Gehäusetemperatur oder eines Übergangs in der Differenz in den Charakteristiken vorhergesagt werden.
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<Effekt>
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Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der Ausführungsform 3, genauso wie bei der Ausführungsform 1, die präzise Vorhersage einer Lebensdauer des Halbleiter-Leistungsmoduls 13 sichergestellt.
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Es sollte besonders erwähnt werden, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beliebig kombiniert werden können und geeignet modifiziert oder weggelassen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Obgleich die Erfindung im Detail dargestellt und beschrieben wurde, ist die vorhergehende Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht beschränkend. Es versteht sich daher, dass zahlreiche Modifikationen und Variationen konzipiert werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011200033 [0002, 0003, 0029]
