FR2859583A1 - Appareil de conversion de courant electrique - Google Patents

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Abstract

Appareil inverseur qui convertit une tension continue en une tension alternative et dans lequel un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, un circuit de commande et de protection qui pilote et protège le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique et un circuit d'alimentation électrique qui alimente le circuit de commande et de protection sont intégrés dans un même module. L'appareil inverseur comprend en outre un circuit diviseur de tension, un micro-ordinateur et des moyens de sortie pour convertir un résultat de conversion A/N du micro-ordinateur en un niveau de tension et le transmettre vers une unité de commande externe.

Description

SR 21150-DIV-5 JP/PR
APPAREIL DE CONVERSION DE COURANT ÉLECTRIQUE Cette demande de brevet est basée sur la demande de brevet N 2001-315 113 déposée au Japon le 12 octobre 2001.
CONTEXTE DE L'INVENTION Champ d'application de l'invention La présente invention concerne un appareil de conversion de courant électrique utilisé pour un appareil inverseur ou un appareil de commande de véhicule électrique et, en particulier, une structure de miniaturisation et de réduction de poids, et une fonctionnalité avancée de moyens de commande et de protection d'un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, de diagnostic de panne, ou autres applications similaires.
Description de l'art connexe
Dans le véhicule électrique, en particulier, un véhicule à moteur ou une voiture hybride, la miniaturisation et la réduction du poids d'un appareil inverseur pour commande de moteur à courant triphasé sont requises pour une réduction de l'espace d'assemblage et du coût du combustible. Généralement, un appareil inverseur consiste en un appareil de conversion de courant électrique destiné à convertir une tension continue en une tension alternative et en un contrôleur qui contrôle un moteur triphasé. En général, ceux-ci sont respectivement contenus dans des boîtiers séparés en raison de problèmes de génération de chaleur et de bruit de commutation du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique.
Comme pour l'appareil de conversion de courant électrique, un module intelligent, dans lequel un dispositif à semi-conducteur représenté par un transistor bipolaire à porte isolée (IGBT) et un circuit pour piloter et protéger le transistor IGBT sont intégrés, a déjà été produit de façon commerciale. Par exemple, comme illustré dans le brevet japonais mis à l'inspection publique n 5-137 339, il est présenté la structure d'arrangement d'une carte de circuit imprimé de protection et de commande de transistor IGBT sur un dispositif à semi-conducteur.
En outre, comme pour un contrôleur, un micro- ordinateur à hautes performances est généralement utilisé et contrôle arbitrairement la vitesse de rotation, le couple et la puissance électrique d'un moteur triphasé en entrant un courant de phase, une vitesse de rotation, etc. du moteur triphasé à partir de capteurs dédiés et en effectuant un traitement des données, et en appliquant un signal de commutation à une borne de porte d'un dispositif à semi-conducteur dans l'appareil de conversion de courant électrique. En outre, bien qu'une forme d'onde de modulation de largeur d'impulsion appelée MLI soit utilisée comme forme d'onde de signal de commutation appliquée à une borne de porte d'un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, dans la mesure où il s'agit de technique générale, des explications détaillées ne seront pas données dans la présente.
Dans la configuration d'un appareil inverseur conventionnel, tel que représenté sur la figure 18, un appareil de conversion de courant électrique 123 comprenant un circuit d'isolation de signal 115a et un bras de phase U représentant typiquement uniquement une seule phase des trois phases, et un contrôleur 121 comprenant un micro- ordinateur 114a etc., sont respectivement contenus dans des boîtiers séparés. Toutefois, un bloc d'alimentation 122 alimentant une carte de circuit imprimé de protection et de commande de transistor IGBT est également contenue dans un boîtier différent de ces derniers, en raison de problèmes de génération de chaleur et de bruit. En outre, le bras de phase U comprend un circuit de commande et de protection de phase UH (phase U, bras supérieur) 117a, un circuit de commande et de protection de phase UL (phase U, bras inférieur) 118a, des dispositifs de commutation 2a et 2b et des diodes de roue libre 3a et 3b comme dispositifs de conversion de courant électrique. Le numéro de référence 20 désigne un moteur triphasé.
Le bloc d'alimentation 122 qui comprend un circuit de mise en forme de forme d'onde 26 et un circuit d'alimentation électrique isolant 116a et qui alimente une carte de circuit imprimé de protection et de commande de transistor IGBT peut être intégré dans un module intelligent dans le cas d'un dispositif avec une capacité de puissance comparativement petite.
Néanmoins, dans la mesure où la capacité en courant du circuit d'alimentation électrique lui-même devient également grande dans le dispositif avec une capacité de puissance importante, le circuit d'alimentation électrique est contenu dans un boîtier différent du module intelligent en raison d'une méthode de refroidissement consistant à supprimer la génération de chaleur produite par un transformateur de puissance etc., et d'un problème d'espace de montage sur la carte.
En outre, un dysfonctionnement d'un composant électronique monté sur la carte étant induit en raison de l'influence d'un bruit électromagnétique au moment où le transistor IGBT procède à l'opération de commutation, il est inventé de simplement obtenir l'effet de blindage électromagnétique dans une carte de circuit imprimé de protection et de commande de transistor IGBT conventionnelle en arrangeant tous les composants électroniques sur la surface supérieure (face C) de la carte et en plaçant l'intégralité de la surface arrière (face S) de la carte à la masse. D'un autre côté, dans la mesure où seule une face de la carte devient l'espace de montage des composants électroniques, il devient très difficile d'accroître le degré d'intégration et le nombre de fonctions du circuit de protection et de commande de transistor IGBT.
Comme décrit ci-dessus, un bloc d'alimentation d'un circuit de protection et de commande d'un transistor IGBT ne peut être intégré avec un module intelligent dans un appareil conventionnel en raison de problèmes de génération de chaleur et de bruit de commutation d'un dispositif à semiconducteur ainsi que d'espace de montage sur une carte. Ainsi, il est désavantageux qu'il ne soit pas possible de miniaturiser un appareil de conversion de courant électrique, et par extension, un appareil inverseur lui-même.

Claims (3)

BREF RESUME DE L'INVENTION La présente invention est parvenue à résoudre les problèmes mentionnés cidessus, et son objet est de proposer un appareil de conversion de courant électrique, qui est miniaturisé et de poids réduit, en intégrant non seulement un circuit de protection et de commande de transistor IGBT mais également un circuit d'alimentation électrique alimentant un module intelligent conventionnel qui est un circuit de conversion de courant électrique. En cela, l'objet de la présente n'est pas uniquement de procéder à la miniaturisation et à la réduction du poids de l'appareil inverseur, mais également d'obtenir un appareil de conversion de courant électrique qui soit hautement fiable, élaboré et parfaitement sûr, en arrangeant de façon mixte le circuit d'alimentation électrique et d'autres fonctions dans l'appareil de conversion de courant électrique, c'est-à-dire, un module intelligent conventionnel. Le circuit d'alimentation électrique décrit ci-dessus est préparé pour chaque potentiel électrique de référence de chaque dispositif IGBT et est intégralement électriquement isolé d'un système d'alimentation électrique basse tension. Par conséquent, il devient possible de rassembler un système haute tension dans un module intelligent en intégrant un circuit d'alimentation électrique dans un appareil de conversion de courant électrique. Ainsi, dans la mesure où elle est électriquement séparable d'un système d'alimentation électrique basse tension, il est possible de proposer une configuration idéale d'aspect sûr pour des applications dans un véhicule à moteur électrique, etc. En outre, un autre objet de la présente est de proposer un appareil de conversion de courant électrique avec non seulement une fonction de protection et de commande de transistor IGBT conventionnelle, mais également des fonctions de diagnostic telles qu'un signal d'alarme et un historique des incidents, et une fonction à haute valeur ajoutée, telle que l'ajustement du réglage fin d'un circuit de protection de dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique en montant de façon mixte non seulement le circuit d'alimentation électrique décrit ci-dessus, mais également un circuit de commande numérique utilisant un micro- ordinateur via l'augmentation d'un espace de montage de composants électroniques en implémentant la structure à plusieurs couches et le montage sur les deux faces d'une carte dans l'appareil de conversion de courant électrique. Un appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel, dans un appareil inverseur qui convertit une tension continue en une tension alternative, un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, un moyen de protection et de commande pour commander et protéger le dispositif à semiconducteur de conversion de courant électrique et un circuit d'alimentation délivrant de la puissance électrique au moyen de protection et de commande sont intégrés dans le module. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande et le circuit d'alimentation sont montés de façon mixte sur les deux faces d'une carte, et une plaque de blindage métallique est disposée entre la carte et le dispositif à semiconducteur de conversion de courant électrique. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel une carte, sur laquelle le moyen de protection et de commande et le circuit d'alimentation sont montés de façon mixte, est conçue pour être une carte imprimée multicouche, et la chaleur générée dans une configuration de couche interne de la carte rayonne à travers la plaque de blindage métallique vers une semelle connectée à un refroidisseur externe. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel un transformateur à feuilles extra-plat, fabriqué en 30 combinant un matériau de tore de ferrite et une carte multicouche, est utilisé comme transformateur de commutation dans le circuit d'alimentation. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande comprend un dispositif à diode incorporé au dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, un circuit de courant constant qui procure un courant constant au dispositif à diode, un circuit de mise en forme de forme d'onde qui met en forme une forme d'onde de tension entre les deux extrémités du dispositif à diode et un micro-ordinateur qui extrait une tension entre les deux extrémités du dispositif à diode dont la forme d'onde est mise en forme, et où le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est coupé sur la base de la tension entre les deux extrémités du dispositif à diode, qui est extraite, et dont les données de température de détermination de surchauffe sont stockées à l'avance. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le micro-ordinateur possède un moyen d'opération de correction pour effectuer une opération de correction d'une mappe de température lors de l'expédition du produit, et stocker les données de température de détermination de surchauffe à l'avance, un moyen d'opération d'interpolation pour effectuer une opération d'interpolation sur la base des données de température de détermination de surchauffe et une sortie de détection d'un élément de détection de température sur une carte pendant le fonctionnement normal. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande comprend une borne de détection qui retire un courant de dérivation du dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique, un moyen de conversion pour convertir le courant de dérivation en une tension et un moyen de détection de courant de court- circuit pour comparer une tension issue du moyen de conversion à une tension équivalente à un courant de court-circuit du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, et où le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est coupé sur la base du résultat de la comparaison du moyen de détection de courant de court-circuit. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande comprend une borne de détection qui retire un courant de dérivation du dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique, un moyen de conversion pour convertir le courant de dérivation en une tension, un moyen de détection de surintensité pour comparer une tension du moyen de comparaison avec une tension équivalente à une surintensité du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, et où le di/dt du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est supprimé sans couper l'opération de commutation sur la base du résultat de la comparaison du moyen de détection de surintensité. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande comprend un moyen de détection de court-circuit de porte pour comparer un niveau logique d'un signal d'entrée de porte pour piloter le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique avec un niveau logique d'une tension de borne de porte du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, et où, si le résultat de la comparaison du moyen de détection de court-circuit de porte est négatif, le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est coupé. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande comprend un moyen de détermination d'anomalie de la tension de porte pour comparer une tension de porte d'une porte du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique avec une tension pour détermination d'anomalie de tension de porte, et où le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est coupé sur la base du résultat de la comparaison du moyen de détermination d'anomalie de la tension de porte. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le moyen de protection et de commande supprime le di/dt du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique lorsque le dispositif à semi-conducteur est coupé. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel, lorsque le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est coupé, le moyen de protection et de commande coupe simultanément tous les signaux d'entrée de porte des dispositifs à semiconducteur autres que le dispositif à semi-conducteur concerné, et transmet également à une unité de commande externe quelle fonction de protection coupe le dispositif à semi-conducteur. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil comprenant en outre un circuit diviseur de tension qui divise une haute tension d'alimentation, un micro-ordinateur qui effectue la mise en forme d'une forme d'onde d'une tension divisée par le circuit diviseur de tension et effectue un traitement de conversion A/N, et qui effectue une opération d'interpolation de mappe de la valeur convertie A/N, un moyen de sortie pour convertir le résultat du calcul du micro-ordinateur en un niveau de tension sur la base d'une alimentation basse tension, et le transmettre vers une unité de commande externe comme une valeur de tension d'une alimentation haute tension. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil comprenant en outre un moyen de réglage pour procéder à une opération de correction d'une mappe de tension avant expédition du produit et produisant des données de mappe de conversion A/N d'une tension divisée d'une haute tension d'alimentation stockée à l'avance dans le micro-ordinateur. Selon une caractéristique supplémentaire, l'appareil de conversion de courant électrique selon la présente invention est un appareil dans lequel le micro-ordinateur dispose d'un moyen de détermination de surtension pour comparer les données de surintensité, stockées par avance, avec une valeur convertie A/N d'une tension divisée de la haute tension d'alimentation, et où, en cas de dépassement d'un niveau de surtension, en supprimant et en coupant le rapport di/dt du dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique, le micro-ordinateur transmet à une unité de commande externe que le dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique est coupé. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue de côté représentant une configuration interne d'un appareil de conversion de courant électrique selon le premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe représentant une configuration interne d'un appareil de conversion de courant électrique selon un second mode de réalisation de la présente invention; La figure 4 est une vue de profil représentant un 10 transformateur extra-plat utilisé dans un appareil de conversion de courant électrique selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; La figure 5 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention; La figure 6 est un graphique représentant des exemples de caractéristiques de Vf-if de diodes de détection de température utilisées pour l'appareil de conversion de courant électrique selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention; La figure 7 est un graphique représentant des exemples de caractéristiques de Tj-Vf de diodes de détection de température utilisées pour l'appareil de conversion de courant électrique selon le cinquième mode de réalisation de la présente invention; La figure 8 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un sixième mode de réalisation de la présente invention; La figure 9 est une vue de côté représentant un exemple de méthode de détection de température de semelle de l'appareil de conversion de courant électrique selon le sixième mode de réalisation de la présente invention; La figure 10 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un septième mode de réalisation de la présente invention; La figure 11 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un huitième mode de réalisation de la présente invention; La figure 12 présente des exemples de formes d'onde opératoires de l'appareil de conversion de courant électrique selon un huitième mode de réalisation de la présente invention; La figure 13 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un neuvième mode de réalisation de la présente invention; La figure 14 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un dixième mode de réalisation de la présente invention; La figure 15 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un douzième mode de réalisation de la présente invention; La figure 16 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un treizième et un quinzième modes de réalisation de la présente invention; La figure 17 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un quatorzième mode de réalisation de la présente invention; et La figure 18 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil inverseur comprenant un appareil de conversion de courant électrique conventionnel. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Par la suite, un mode de réalisation de la présente invention sera décrit en se basant sur les dessins. En outre, les mêmes symboles que ceux de la figure 18 représentent des parties identiques ou correspondantes dans les dessins. De plus, le fonctionnement de base d'un appareil de conversion de courant électrique sera omis car il est identique ou similaire à celui de ce qui est généralement appelé un inverseur. Néanmoins, en ce qui concerne la notation d'un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, un dispositif qui se trouve d'un côté de haut potentiel (P) d'une entrée de tension continue (entre P-N sur le dessin) est appelé un dispositif de bras haut, et un dispositif qui se trouve d'un côté de potentiel bas (N) est appelé un dispositif de bras bas. Mode de réalisation 1 La figure 1 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 1, le numéro de référence 19 indique un appareil de conversion de courant électrique, le numéro de référence 20 indique un moteur triphasé, le numéro de référence 111 indique un circuit de commande comprenant un micro-ordinateur 114b, etc., le numéro de référence 112 indique un circuit d'alimentation électrique qui comprend un circuit de mise en forme de forme d'onde 26 et un circuit d'alimentation électrique de type isolant 116b, et alimente une carte de circuit imprimé de protection et de commande de transistor IGBT, et le numéro de référence 113 indique un circuit de conversion de courant électrique comprenant un circuit d'isolation de signal 115b et un bras de phase U qui indique typiquement uniquement une phase parmi trois phases. De plus, le bras de phase U comprend un circuit de protection et de commande de phase UH 117b et un circuit de protection et de commande de phase UL 118b comme moyens de commande et de protection, ainsi que les dispositifs de commutation 2a et 2b et les diodes de roue libre 3a et 3b comme dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique. Le micro-ordinateur 114b du circuit de commande 111 génère un signal de commutation sur la base d'informations provenant de l'extérieur afin de piloter les dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique. Ce signal de commutation est électriquement séparé par le circuit d'alimentation de type isolant 116b et le circuit d'isolation de signal 115b du système d'alimentation électrique basse tension dans lequel opère le micro-ordinateur 114b, et il est également transmis aux bornes de porte des dispositifs respectifs à bras supérieur et inférieur dans les phases U, V et W qui sont mutuellement électriquement séparées. Ici, il est arbitraire que le signal de commutation décrit ci-dessus soit généré dans l'appareil de conversion de courant électrique 19 ou qu'il provienne d'un contrôleur externe non représenté. La figure 2 est une vue de côté représentant une configuration interne de l'appareil de conversion de courant électrique selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 2, le numéro de référence 1 indique une carte principale (dans la suite de la présente, uniquement une carte de circuit imprimé PCB) dans laquelle le circuit de commande 111, le circuit d'alimentation 112, le circuit de conversion de courant électrique 113 ou autres circuits similaires sont montés à l'exception des dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique décrits ci-dessus (les dispositifs de commutation 2 et les diodes de roue libre 3). En outre, le numéro de référence 4 indique une plaque de blindage métallique, le numéro de référence 5 indique un câblage pour connecter la carte du circuit de commande, le numéro de référence 6 indique un conducteur de connexion, le numéro de référence 7 indique une carte isolée, le numéro de référence 8 indique une semelle de module de puissance de commutation, le numéro de référence 9 indique un matériau de remplissage en gel, le numéro de référence 10 indique une barre bus d'électrode pour connexion externe, le numéro de référence 11 indique un boîtier de module de puissance de commutation et le numéro de référence 12 indique un boîtier. Un circuit pour la commande et la protection des dispositifs à semiconducteur de conversion de courant électrique, un circuit d'alimentation électrique qui alimente ce circuit de commande et de protection de dispositifs à semi-conducteur et un circuit d'interface de connexion externe (circuit de commande) sont montés sur la carte PCB 1. Ici, la carte PCB 1 ne restreint pas la différence entre un montage des composants d'un seul côté ou des deux côtés, la qualité du matériel d'une carte, la géométrie, etc. D'un autre côté, un dispositif à semi- conducteur est disposé à travers la carte isolée 7, installée dans le but d'une isolation électrique, sur la semelle 8 pour former la structure d'un produit et également connecter les dispositifs semi-conducteur avec un refroidisseur non représenté. En outre, dans le boîtier 11, la barre bus d'électrode 10 pour connexion externe et le câblage de connexion 5 de la carte de circuit de commande sont moulés en une seule pièce, et le boîtier 11 est joint à la semelle 8. Par ailleurs, les dispositifs à semi- conducteur, la barre bus d'électrode 10 et le câblage de connexion 5 de la carte de circuit de commande sont électriquement connectés par le conducteur de connexion 6, et la carte PCB 1 est électriquement connectée par le câblage de connexion 5 de la carte de circuit de commande. Ainsi, dans ce mode de réalisation, un circuit d'alimentation électrique qui alimente un circuit pour commander et protéger des dispositifs à semiconducteur de conversion de courant électrique est monté de façon mixte sur une carte, sur laquelle le circuit pour commander et protéger les dispositifs à semi-conducteur est monté, et la carte est intégrée avec les dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique dans un module. De là, il devient possible de procéder à la miniaturisation et à la réduction du poids d'un appareil de conversion de courant électrique et, par extension, de procéder à la miniaturisation de l'appareil inverseur lui-même. De plus, tant qu'il s'agit d'un dispositif à semi-conducteur de commutation à haute vitesse, un dispositif à semi-conducteur tel qu'un transistor MOSFET, autre qu'un transistor IGBT, peut être utilisé comme dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique. Mode de réalisation 2 La figure 3 est une vue en coupe représentant une configuration interne d'un appareil de conversion de courant électrique selon un second mode de réalisation de la présente invention. En plus de la configuration du premier mode de réalisation décrit cidessus, par exemple tel que représenté sur la figure 3, ce mode de réalisation consiste à fixer ensemble la carte PCB 1 et la plaque de blindage métallique 4 en utilisant chaque vis 13a pour fixer la carte PCB 1 au boîtier de module de puissance de commutation 11, et pour obtenir une connexion électrique avec la plaque de blindage métallique 4 et la semelle 8 via chaque écrou à insertion 14 moulé d'une seule pièce avec le boîtier du module de puissance de commutation 11. C'est-à-dire, de façon à sécuriser un espace de montage de pièces sur la carte, la carte, c'est-à-dire la carte PCB 1, sur laquelle le circuit qui commande et protège les dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique et le circuit d'alimentation électrique sont montés de façon mixte, est conçue pour être une carte double face. De là, pour obtenir une efficacité relative à la réduction du bruit égale à, ou meilleure que, celle obtenue avec une configuration intégralement mise à la masse sur la face arrière de la carte, qui constitue l'art conventionnel, la plaque de blindage métallique 4 (côté S) avec une faible perméabilité dans une bande de fréquence de commutation est disposée entre la carte et les dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique. Ainsi, dans ce mode de réalisation, la semelle 8 étant utilisée dans un état où la semelle est connectée avec le refroidisseur non représenté, il devient possible de réduire de façon efficace l'influence du bruit électromagnétique sur la carte PCB 1 en stabilisant le refroidisseur, lequel consiste principalement en du métal, à un potentiel électrique. De là, la configuration intégralement mise à la masse, telle qu'une carte de circuit de protection et de commande de transistor IGBT conventionnelle, devient non nécessaire. En conséquence, il devient facile de procéder au montage sur les deux faces de la carte PCB 1 et, de là, cela contribue à la miniaturisation d'un appareil. Mode de réalisation 3 Dans ce mode de réalisation, en plus du second mode de réalisation décrit ci-dessus, la carte PCB 1 est conçue pour être en grande partie multicouche, et une configuration intégralement mise à la masse sur une couche interne est connectée avec la semelle 8 électriquement et thermiquement via la plaque de blindage métallique 4 et l'écrou à insertion 14. Donc, dans ce mode de réalisation, un composant fortement chauffant est conçu pour rayonner la chaleur vers la semelle 8 connectée à un refroidisseur externe via une configuration de couche interne et la plaque de blindage métallique 4 en concevant une carte, sur laquelle un circuit qui commande et protège des dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique et un circuit d'alimentation électrique sont montés de façon mixte, étant une carte multicouche, et en connectant la configuration de couche interne de la carte à une portion en plomb du composant fortement chauffant et en fixant ensemble la plaque de blindage métallique 4 et la carte via la configuration de couche interne en de multiples points. De là, il est ainsi possible d'améliorer l'effet de refroidissement de la carte PCB 1 et de supprimer l'échauffement au sein de l'appareil de conversion de courant électrique. Mode de réalisation 4 La figure 4 est une vue de profil représentant un transformateur extra-plat utilisé dans un appareil de conversion de courant électrique selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention. Ce mode de réalisation utilise, par exemple, un transformateur à feuilles extra-plat, dont la forme est représentée sur la figure 4, qui est fabriqué en combinant un matériau de tore de ferrite 15 et une carte multicouche 16, et qui est utilisé comme transformateur de commutation d'un circuit d'alimentation électrique qui alimente en courant un circuit de commande et de protection de dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique. Donc, dans ce mode de réalisation, pour procéder à la miniaturisation et à la réduction de poids d'un circuit d'alimentation électrique qui alimente en courant un circuit de commande et de protection de dispositifs à semi-conducteur de conversion de courant électrique, un transformateur à feuilles, qui se conforme aux spécifications du montage en surface et qui est fabriqué en combinant un matériau de tore de ferrite et une carte multicouche, est proposé à la place d'un transformateur à noyau de bobine, lequel constitue l'art conventionnel. De là, dans la mesure où un circuit d'alimentation électrique isolant dans la structure extra-plate, qui peut être utilisé dans un environnement où les conditions en termes de vibrations sont sévères, comme une application de montage dans un véhicule, est constitué, il est alors possible non seulement d'obtenir une alimentation électrique avec une capacité comparativement importante, mais également de parvenir à une miniaturisation et à une réduction du poids. Mode de réalisation 5 La figure 5 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 5, les mêmes numéros seront donnés aux pièces correspondant à celles de la figure 1, et la description de ces pièces sera omise. De plus, ici, un cas où un signal de commutation destiné à piloter un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique est transmis depuis un contrôleur externe non représenté, est décrit. Sur ce dessin, les numéros de référence 21a et 21b indiquent desdispositifs de commutation de signal de porte, le numéro de référence 22 indique un circuit de mise en forme de forme d'onde, le numéro de référence 23 indique un moyen d'identification de surchauffe, le numéro de référence 24 indique un moyen de stockage de température de détermination de surchauffe, le numéro de référence 25 indique un moyen de protection thermique, le numéro de référence 26 indique un circuit de mise en forme de forme d'onde du signal de commande de porte, le numéro de référence 27 indique une diode de détection de température et le numéro de référence 28 est un circuit de courant constant. En outre, les dispositifs de commutation de signal de porte 21a et 21b et le circuit de mise en forme de forme d'onde du signal de commande de porte 26 constituent dans une large part une portion de commande du moyen de commande et de protection, et les circuits allant du circuit de mise en forme de forme d'onde 22 au moyen de protection thermique 25 constituent dans une large part une portion de protection du moyen de commande et de protection. En outre, le moyen d'identification de surchauffe 23, le moyen de stockage de température de détermination de surchauffe 24 et le moyen de protection thermique 25 constituent un micro-ordinateur. Le fonctionnement va être décrit par la suite. Lorsque le courant est acheminé par opération de conversion de courant électrique (commutation) au dispositif à semi-conducteur 2 ou 3 de conversion de courant électrique, de la chaleur est produite par perte interne des dispositifs à semi-conducteur. Si le dispositif à semiconducteur génère trop de chaleur, il existe une possibilité que le dispositif puisse être détruit pour cause de surchauffe. Ainsi, le moyen d'identification de surchauffe 23 détecte la température du dispositif à semi-conducteur et détermine si un signal de porte est coupé (coupe porte) pour assurer une protection contre toute surchauffe. S'il est déterminé de procéder à la coupure de porte, le moyen d'identification de surchauffe 23 transmet un signal au moyen de protection thermique 25. Le moyen de protection thermique 25 reçoit ce signal et coupe le transfert du signal de porte depuis le circuit de mise en forme de forme d'onde du signal de commande de porte 26 vers les dispositifs à semi-conducteur 2a et 2b en contrôlant les dispositifs de commutation de signal de porte 21a et 21b. La détection de la température des dispositifs à semi-conducteur dans le moyen d'identification de surchauffe 23 s'effectue spécifiquement de la façon suivante. Tout d'abord, tout comme un capteur de température des dispositifs à semi- conducteur, une diode de détection de température 27 est formée et disposée sur la même carte que les dispositifs à semiconducteur. Le circuit de courrant constant 28 est connecté à la diode de détection de température 27. Un courant fixe if qui provient du circuit de courant constant 28 entre dans une anode de la diode de détection de température 27 et ressort d'une cathode. Le courant s'écoulant à cet instant est appelé un courant direct de la polarité au moment où il s'écoule dans la diode de détection de température 27. De plus, la différence de potentiel générée entre l'anode et la cathode de la diode de détection de température 27 est appelée tension directe Vf. Un moyen d'identification de surchauffe 23 fait passer la tension directe Vf à travers le circuit de mise en forme de forme d'onde 22 connecté à l'anode et à la cathode de la diode de détection de température 27. Ici, entre la tension directe Vf d'une diode et le courant direct if , la caractéristique représentée sur la figure 6 tient en raison des propriétés physiques. Donc, suivant la température de jonction Tj de la diode, la tension directe Vf par rapport au courant direct if varie. La direction de la variation correspond à la direction de la diminution de la tension directe Vf lorsque la température de jonction Tj augmente. En outre, la tension directe Vf, au moment où le P courant direct fixé if s'écoule dans une diode, présente la caractéristique illustrée sur la figure 7 par rapport à la température de jonction Tj. Donc, la tension directe Vf à mesure que la température de jonction Tj augmente. Par conséquent, si la variation de la tension directe Vf de la diode au moyen de laquelle un courant direct fixé est écoulé est lue, alors un changement de la température de jonction Tj de la diode est détectable. C'est-à-dire, le moyen d'identification de surchauffe 23 fait entrer la tension directe Vf de la diode de détection de température 27, et reconnaît la variation de la température de jonction Tj de la diode de détection de température 27. A cet instant, en formant la diode de détection de température 27 près du dispositif à semi-conducteur et en fixant l'importance du courant direct if de la diode de détection de température 27 à la valeur basse à laquelle la diode elle-même ne surchauffe pas, il est possible de lire la température de jonction Tj de la diode de détection de température 27 comme la température de jonction du dispositif à semi-conducteur. Le moyen d'identification de surchauffe 23 détermine si une protection thermique contre la surchauffe doit être effectuée, en comparant la température de jonction Tj à la température de détermination de surchauffe stockée par avance dans le moyen de stockage de température de détermination de surchauffe 24. Bien qu'un élément de détection de température, tel qu'une thermistance, soit intégré sur une carte isolée dans la technologie conventionnelle, ce mode de réalisation dispose d'un capteur de température sur puce utilisant la caractéristique température - Vf d'un dispositif à diode incorporé sur un dispositif à semi- conducteur comme fonction de protection de surchauffe du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique de cette manière. En outre, en constituant le capteur de température du dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique qui a une différence de température minimum depuis la température à c ur du dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique et est excellent dans le suivi de la température, ce mode de réalisation réalise une fonction de protection de surchauffe hautement précise en interpolant des moyens d'opération dans un micro-ordinateur. C'est-à-dire, en faisant parcourir un courant direct fixe dans la diode formée sur la même carte que celle où est formé le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, et en lisant la tension directe de la diode, il devient possible de reconnaître la température du dispositif à semi-conducteur. Dans la mesure où cette détection de température a une réponse bien plus rapide qu'une détection de température effectuée par une thermistance utilisée de façon conventionnelle, il devient possible d'améliorer la caractéristique de protection de surchauffe du dispositif à semi-conducteur en détectant l'accroissement de température du dispositif à semi- conducteur avec une précision suffisante dans un temps court. Mode de réalisation 6 La figure 8 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un sixième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 8 les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 5, et la description de ces éléments sera omise. Sur le dessin, le numéro de référence 29 indique un moyen de correction de température de détermination de surchauffe comme moyen d'opération d'interpolation, le numéro de référence 30 indique un capteur de température de carte, le numéro de référence 31 indique un dispositif de réglage, le numéro de référence 32 indique un moyen de mesure de température, le numéro de référence 33 indique un moyen de mise à jour des données stockées comme moyen d'opération de correction, et le numéro de référence 34 indique un capteur de température de surface. Le dispositif de réglage 31 est un équipement de test connecté à une étape sortante d'inspection de l'appareil de conversion de courant électrique 19, et durant l'exécution du test, il échange des informations avec le moyen de mise à jour de données stockées 33 en utilisant le moyen de communication série non représenté. La figure 9 est une vue de côté représentant un exemple d'une méthode de détection de température de la semelle de l'appareil de conversion de courant électrique selon le sixième mode de réalisation de la présente invention. Sur le dessin, le numéro de référence 34 indique des capteurs de température de surface qui sont équivalents aux capteurs 34a, 34b et 34c de la figure 8. Les capteurs de température de surface 34 sont respectivement arrangés de telle façon que la température de la semelle 8 juste sous les portions, là où peut être mesurée la température maximale des dispositifs à semi-conducteur 2 du côté du bras inférieur qui intègrent les diodes de détection de température 27 pour les phases respectives U, V et W. Le numéro de référence 35 indique un outil instrumental de test dans lequel un élément chauffant qui n'est pas représenté et qui chauffe uniformément la semelle 8 de l'appareil de conversion de courant électrique 19 est incorporé. L'outil instrumental de test est contrôlé en température de façon à ce que les dispositifs à semiconducteur 2 puissent avoir une température constante en procédant à un réglage à l'aide du dispositif de réglage 31. Dans l'appareil de conversion de courant électrique 19 qui devient un objet du test, la corrélation avec la température de la semelle 8 et la température de jonction des dispositifs à semi-conducteur 2 est gérée séparément. Bien que la méthode de gestion de corrélation de la température soit omise, l'étape de réglage d'apprentissage dans l'étape de test au moment de l'expédition du produit est effectuée deux fois à température ordinaire et à température élevée pour toutes les phases U, V et W. Sur la figure 8, une méthode de correction de mappe de température de fonctionnement sera décrite dans le cas du bras de phase U. Tout d'abord, par le moyen de mesure de température 32, le dispositif de réglage 31 lit la température Tcold du capteur de température de surface 34a à la température ordinaire et transmet les informations de température au moyen de mise à jour de données stockées 33 de l'appareil de conversion de courant électrique 19 en combinant la température Tcold avec les informations sur l'identification de phase. Le moyen de mise à jour de données stockées 33 stocke la température Tcold de la semelle 8 et la tension directe Vfcold de la diode de détection de température 27 qui sont transmises à partir du dispositif de réglage 31. Ensuite, la température Thot du capteur de température de surface 34a est lue à température élevée, et les informations sur la température sont de façon similaire transmises au moyen de mise à jour de données stockées 33. Le moyen de mise à jour de données stockées 33 obtient la température Thot de la semelle 8 et la tension directe Vfhot de la diode de détection de température 27, qui sont transmises à partir du dispositif de réglage 31, et obtient le gradient suivant (dT/dV) de la caractéristique Tj-Vf du bras de phase U à partir de ces quatre paramètres. dT/dV = (Thot - Tcold)/(Vfhot - Vfcold) Par exemple, il est manifeste que le moyen de mise à jour de données stockées 33 peut calculer la température de jonction mentionnée ci-dessus Tj à partir de la tension directe Vf de la diode de détection de température 27, qui est lue en fonctionnement normal, en utilisant la formule suivante en faisant stocker au moyen de stockage de température de détermination de surchauffe 24 les valeurs décrites ci- dessus: Tcold, Vfcold et dT/dV. Tj = (Vf - Vfcold) x (dT/dV) + Tcold En outre, le capteur de température de carte 30 de mesure de température de la carte (PCB 1) est monté dans la carte PCB 1 de l'appareil de conversion de courant électrique 19, que le moyen de correction de température de détermination de surchauffe 29 lit comme information de température. Durant le fonctionnement normal, le moyen de correction de température de détermination de surchauffe 29 mesure la température sur la carte, calcule la quantité de variation mentionnée ci-dessus dT/dV comme multiplicateur d'opération Kd à partir d'une mappe de correction de dérive de température pour les composants électroniques embarqués qui ne seront pas décrits ici, et est stockée par avance, corrige la température de jonction mentionnée ci-dessus Tj avec la formule suivante et obtient une température de jonction très précise Tj'. Tj' = Tj x Kd Donc, dans ce mode de réalisation, pour corriger la dispersion caractéristique de la diode de détection de température 27 en tant que dispositif à diode, en stockant par avance une tension Vf du dispositif à diode à des conditions de température ordinaire et de température élevée dans le micro-ordinateur de l'appareil de conversion de courant électrique au moment de l'expédition du produit, en procédant à l'opération d'interpolation de la température réelle du dispositif à partir de son gradient (dT/dV), et en établissant en outre une valeur de l'élément de détection de température situé sur la carte (par exemple, une thermistance) multipliée par un coefficient pour la correction de la dérive de température des composants électroniques embarqués, il devient possible de détecter la température de façon très précise même dans un environnement caractérisé par une large plage de température, tel qu'une application embarquée sur un véhicule. Mode de réalisation 7 La figure 10 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un septième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 10, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 5, et la description de ceux-ci sera omise. Sur le dessin, les numéros de référence 36a et 36b indiquent des bornes de détection pour retirer des courants de dérivation des dispositifs à semiconducteur, les numéros de référence 37a et 37b indiquent des circuits de conversion courant-tension utilisés comme moyens de conversion, les numéros de référence 38a et 38b indiquent des circuits de détection de courant de court-circuit utilisés comme moyens de détection de courant de court-circuit pour comparer les courants de dérivation avec la valeur de tension équivalente au courant de court-circuit et les numéros de référence 39a et 39b indiquent des circuits de commande de coupure de porte utilisés comme moyens de commande de coupure de porte qui gèrent la synchronisation des coupures de porte et le temps d'exécution des coupures lors de la détection du courant de court-circuit. Donc, dans ce mode de réalisation, il est possible de prévenir par avance la panne du dispositif à semi-conducteur concerné et de protéger le dispositif à semi-conducteur du courant de court-circuit en surveillant la borne d'un courant de dérivation d'un courant, qui traverse le dispositif à semi-conducteur, en se concentrant sur le fait que le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique a une disposition parallèle dans la puce en raison de la configuration d'un dispositif IGBT ou MOSFET, et en coupant le signal de commande de porte du dispositif à semi-conducteur concerné au moment de la génération d'un courant de court-circuit. Mode de réalisation 8 La figure 11 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un huitième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 11, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 5, et la description de ceux-ci sera omise. Sur le dessin, les numéros de référence 36a et 36b indiquent des bornes de détection pour retirer des courants de dérivation des dispositifs à semiconducteur de la même manière que ci-dessus, les numéros de référence 40a et 40b indiquent des circuits de conversion courant-tension utilisés comme moyens de conversion, qui peuvent également être utilisés comme le circuit de conversion courant-tension 37 décrit ci-dessus. Les numéros de référence 41a et 41b indiquent des circuits de détection de surintensité utilisés comme moyens de détection de surintensité pour comparer cellesci avec des valeurs de tension équivalentes à une surintensité, et les numéros de référence 42a et 42b indiquent des circuits de contrôle di/dt qui atténuent la vitesse d'interception du courant des dispositifs à semiconducteur lors de la détection d'une surintensité. Ensuite, en référence à la figure 12, le contrôle de di/dt sera décrit en considérant la commande du transistor IGBT comme exemple. Sur la figure 12, le numéro de référence 101 indique, par exemple, un signal de commande de porte après mise en forme de la forme d'onde qui est émis depuis le moyen de sortie de signal de porte représenté sur la figure 11, c'est-à-dire, le circuit de mise en forme de forme d'onde de signal de commande de porte 26. Les numéros de référence 102a et 103a indiquent une forme d'onde de tension de porte de transistor IGBT et une forme d'onde de tension d'émetteur-collecteur au moment où le contrôle de di/dt ne fonctionne pas. De manière similaire, les numéros de référence 102b et 103b indiquent une forme d'onde de tension de porte de transistor IGBT et une forme d'onde de tension d'émetteur-collecteur au moment où le contrôle de di/dt fonctionne. En général, il est nécessaire que le signal de commande de porte 101 ait une vitesse de variation aussi rapide que possible au niveau d'une porte de transistor IGBT dans de nombreux cas pour atteindre une réduction des pertes en rendant la fréquence de commutation élevée. D'un autre côté, dans la mesure où la vitesse de variation d'une commande de porte, c'està-dire, la vitesse de variation du courant au collecteur, apparaît comme une surtension transitoire de commutation par le produit avec un composant d'inductance qui existe sur un chemin du courant au collecteur, la vitesse de variation d'un courant au collecteur est restreinte par une tension de tenue du dispositif à semi-conducteur, les tensions de tenue des autres composants électroniques qui sont liés au même système. Ainsi, la vitesse de variation du signal de commande de porte est prescrite par les caractéristiques du dispositif à semi-conducteur et par la configuration d'un système appliqué. Une fonction de contrôle de di/dt est activée par le circuit de détection de surintensité 41 détectant que le courant au collecteur augmente sous le courant de détection de court-circuit mentionné ci-dessus et au-delà de la valeur spécifiée, et diminue la vitesse de coupure du signal de commande de porte tel que le signal 102b. De cette façon, la vitesse de coupure du courant au collecteur et la vitesse de retour 103b de la tension collecteur-émetteur devient également réduite. La surtension transitoire de commutation proportionnelle au produit de la vitesse de variation du courant et d'une inductance du chemin de courant s'en trouve ainsi réduite, et un excès d'une tension de tenue par l'accroissement de la surtension transitoire augmente lorsque toute surintensité est prévenue. Donc, dans ce mode de réalisation, il devient possible de supprimer une surtension transitoire générée au moment de la commutation et de prévenir l'excès de la tension de tenue dû à l'augmentation de la surtension transitoire lors d'une surintensité en contrôlant le courant de dérivation décrit ci-dessus comme une fonction de protection de surintensité d'un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, en commutant un circuit de façon à ce que la résistance de grille du dispositif à semi-conducteur puisse devenir importante sans couper le fonctionnement de commutation du dispositif à semi-conducteur en se limitant à un cas dans lequel le courant de dérivation est inférieur au courant de court-circuit et supérieur au courant maximal qui parcourt le dispositif à semi-conducteur et en supprimant le rapport di/dt. Mode de réalisation 9 La figure 13 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un neuvième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 13, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 10, et la description de ceux-ci sera omise. Sur le dessin, les numéros de référence 43a et 43b indiquent des circuits de détection de court-circuit de porte utilisés comme moyens de détection de court-circuit de porte qui détectent une fonction OU exclusif des niveaux logiques du signal de commande de porte transmis et de la tension de borne de porte du dispositif à semi-conducteur, et si les deux niveaux logiques diffèrent l'un de l'autre, les moyens de commande de coupure de porte 39a et 39b coupent le signal de commande de porte du dispositif à semi-conducteur concerné. Donc, dans ce mode de réalisation, il devient possible de prévenir par avance la panne du dispositif à semi-conducteur concerné, ainsi que de l'appareil de protection contre les courts-circuits de signal de porte d'un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, en comparant le niveau logique de la tension du signal d'entrée de porte d'un circuit de commande d'un dispositif à semi-conducteur, c'est-à- dire, le signal de commande de porte issu d'une unité de commande externe avec le niveau logique de la tension de la borne de porte du dispositif à semi-conducteur, et de couper le signal de commande de porte du dispositif à semi-conducteur concerné au moment du court-circuit de la porte du dispositif à semi-conducteur. Mode de réalisation 10 La figure 14 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un dixième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 14, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 10, et la description de ceux-ci sera omise. Sur le dessin, les numéros de référence 44a et 44b indiquent des circuits de détection de tension de porte et les numéros de référence 45a et 45b indiquent des circuits de détermination de tension de porte anormale. Les tensions de porte des dispositifs à semi- conducteur sont détectées par les circuits de détection de tension de porte 44a et 44b, lesquelles sont comparées à la tension pour la détermination de la tension de porte anormale définie par le circuit de détermination de tension de porte anormale 45 utilisé comme moyen de détermination de tension de porte anormale, et si cette tension est anormale, le flux de courant dans le dispositif à semi-conducteur est alors coupé. Donc, dans ce mode de réalisation, il devient possible de prévenir la rupture par surtension d'une porte si une tension d'alimentation de commande de la porte de chaque dispositif à semi-conducteur générée dans le circuit d'alimentation électrique dépasse une tension limite supérieure spécifiée en apparaissant comme une tension anormale de la tension de porte, en contrôlant si la tension d'alimentation est plus basse ou plus élevée qu'une tension nominale, comme une fonction de protection de tension de porte anormale du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, et il devient possible de connaître la détérioration des performances causée par l'accroissement de la température du dispositif à semi-conducteur concerné si la tension d'alimentation devient plus basse qu'une tension minimale spécifiée. Mode de réalisation 11 Dans ce mode de réalisation, afin de prévenir la rupture par surtension du dispositif à semi-conducteur concerné qui est causée par la surtension transitoire au moment de la coupure de commutation, en utilisant ensemble le circuit de contrôle de di/dt, proposé dans le huitième mode de réalisation décrit ci-dessus, au moment de l'opération de coupure du signal de porte par l'une quelconque des fonctions parmi la fonction de protection de surchauffe proposée dans le cinquième mode de réalisation décrit ci-dessus, la fonction de protection relative au courant de court-circuit proposée dans le septième mode de réalisation décrit ci-dessus et la fonction de protection relative au court-circuit de porte proposée dans le neuvième mode de réalisation décrit ci-dessus, la vitesse de coupure du courant du dispositif à semiconducteur concerné est diminuée. Donc, dans ce mode de réalisation, il est possible de supprimer la surtension transitoire au moment de la coupure en supprimant le rapport di/dt du dispositif à semi-conducteur via la commutation d'un circuit de façon à ce que la résistance de la porte du dispositif à semi-conducteur puisse devenir importante lorsque le dispositif à semi- conducteur est coupé dans toutes les fonctions de protection pour le dispositif à semiconducteur de conversion du courant électrique. De cette manière, il est donc possible de prévenir par avance le désastre secondaire conduisant à la rupture par surtension du dispositif. Mode de réalisation 12 La figure 15 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un douzième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 15, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 11, et la description de ceux-ci sera omise. Sur le dessin, les numéros de référence 46a et 46b indiquent des moyens de contrôle de fonction de protection, le numéro de référence 47 indique un moyen de sortie d'état d'opération de fonction de protection et le numéro de référence 48 indique un moyen de coupure de signal de porte de toute phase. Les moyens de contrôle de fonction de protection 46a et 46b comprennent la fonction de protection relative à la surchauffe représentée dans le cinquième mode de réalisation décrit ci-dessus, la fonction de protection relative au courant de court-circuit représentée dans le septième mode de réalisation décrit ci-dessus, la fonction de protection relative à la surintensité représentée dans le huitième mode de réalisation décrit ci-dessus et la fonction de protection relative au court-circuit de porte représentée dans le neuvième mode de réalisation décrit ci-dessus. Si l'une quelconque des fonctions de protection décrites ci-dessus opère et procède à une opération de coupure du signal de commande de porte de la phase correspondante, les moyens de contrôle de fonction de protection 46a et 46b transmettent au moyen de sortie d'état d'opération de fonction de protection 47 quelle fonction de protection opère. Le moyen de sortie d'état d'opération de fonction de protection 47 dispose d'une fonction de sortie vers une unité de commande externe, qui n'est pas représentée, indiquant quelle sorte de fonction de protection coupe le dispositif à semi- conducteur en coupant simultanément les signaux de commande de porte de toutes les phases par le moyen de coupure du signal de porte de toute phase 48 à l'exception de la phase dans laquelle un signal de commande de porte est coupé par l'opération de la fonction de protection concernée. Donc, dans ce mode de réalisation, dans toutes les fonctions de protectiondu dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, le signal d'entrée de porte de tous les dispositifs à semi- conducteur, à l'exception du dispositif à semi-conducteur concerné, est obligatoirement coupé lorsque l'un quelconque des dispositifs à semi- conducteur est coupé par une fonction de protection, et il est transmis via une communication série ou dans un signal logique ou autre moyen similaire qui est converti en un niveau de tension sur la base d'une référence d'alimentation basse tension vers une unité de commande externe dont chacun des dispositifs à semi-conducteur est coupé. De là, il est alors possible de protéger l'appareil de conversion de courant électrique et par extension l'ensemble de l'appareil inverseur et ainsi de prévenir, par avance, un désastre secondaire. Mode de réalisation 13 La figure 16 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un treizième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 16, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 5, et la description de ceuxci sera omise. Sur le dessin, le numéro de référence 50 indique un circuit d'entrée d'alimentation électrique haute tension utilisé comme circuit diviseur de tension divisant une tension élevée, le numéro de référence 51 indique un micro-ordinateur, le numéro de référence 52 indique un port de convertisseur A/N, le numéro de référence 53 indique un moyen d'opération d'interpolation de mappe et le numéro de référence 54 indique un moyen de stockage d'informations. En outre, le numéro de référence 55 indique un moyen de transmission isolé utilisé comme moyen de sortie, le numéro de référence 56 indique un moyen de sortie de données numériques, le numéro de référence 57 indique un moyen de communication série, le numéro de référence 58 indique un moyen de détermination de surtension et le numéro de référence 59 indique un circuit de conversion N/A. Le fonctionnement sera ensuite décrit. Après avoir effectué la division de la tension et la mise en forme de la forme d'onde d'une tension de sortie d'une alimentation haute tension, le circuit d'entrée de l'alimentation haute tension 50 le transmet vers le port du convertisseur A/N 52 du micro- ordinateur 51 et obtient une haute tension d'alimentation comme valeur de conversion A/N. Une mappe pour obtenir une caractéristique de conversion désirée (ci-après, une mappe de caractéristique de conversion) est stockée à l'avance dans le micro-ordinateur 51, et une valeur de sortie cible est obtenue à partir de la valeur de conversion A/N par le moyen d'opération d'interpolation de mappe 53. Ici, préparer la mappe de caractéristique de conversion ne signifie pas uniquement convertir des caractéristiques de tension d'entrée en des caractéristiques de tension de sortie arbitraires (caractéristiques de conversion), mais également rendre la valeur de la tension de sortie plus précise par rapport à la tension d'alimentation haute tension entrée. Après avoir obtenu l'isolation électrique de la valeur de la haute tension d'alimentation, après conversion des caractéristiques, obtenue par le moyen de transmission isolé 55, l'appareil de conversion de courant électrique 19 sort une tension analogique, qui constitue la référence d'alimentation sur laquelle fonctionne le système externe concerné, via le circuit de conversion N/A 59 vers le système (par exemple, une unité de commande appliquant un signal de commande à cet appareil) qui n'est pas représenté et qui est disposé hors de l'appareil de conversion électrique 19, ou sort cette tension sous la forme de données numériques via le moyen de communication série 57. En outre, ce mode de réalisation consiste à effectuer un traitement d'isolation électrique (conversion de l'alimentation de référence) dans la phase d'une information numérique quelles que soient les formes de sortie, telles qu'une sortie de tension analogique ou une sortie de tension numérique, qui est numériquement convertie, au moment de transmettre l'information à un système ayant une alimentation de référence différente. De cette façon, dans la mesure où il devient inutile de considérer l'opération d'isolation à partir d'une alimentation haute tension dans tout l'équipement qui fonctionne sur la base d'une référence d'alimentation basse tension et est connectée à cet appareil, il est possible de miniaturiser chaque équipement. Donc, ce mode de réalisation transmet en mémoire la tension entre P et N, qui est une tension d'alimentation élevée, dans un micro-ordinateur par traitement de conversion A/N, convertit la tension en un niveau de tension sur la base d'une référence d'alimentation basse tension pour une unité de commande externe, et transmet celle-ci via une communication série, dans un signal analogique, ou autre signal similaire. Ainsi, dans la mesure où il devient inutile de considérer l'opération d'isolation à partir d'une alimentation haute tension dans tout l'équipement qui fonctionne sur la base d'une référence d'alimentation basse tension, il est possible de miniaturiser chaque équipement. Mode de réalisation 14 La figure 17 est un schéma de principe représentant une configuration de circuit d'un appareil de conversion de courant électrique selon un quatorzième mode de réalisation de la présente invention. En outre, sur la figure 17, les mêmes numéros seront donnés aux éléments correspondant à ceux de la figure 16, et la description de ceux-ci sera omise. Sur le dessin, le numéro de référence 60 indique un dispositif de réglage utilisé comme moyen de réglage. Le dispositif de réglage 60 est connecté à l'appareil de conversion de courant électrique 19 durant une étape d'inspection descendante de l'appareil de conversion de courant électrique 19. Ici, une méthode de correction d'une mappe de tension sera décrite. Le dispositif de réglage 60 fait reconnaître à l'appareil de conversion de courant électrique 19 que le processus est à une étape d'inspection descendante en utilisant une méthode de reconnaissance avec une transmission d'informations spécifiée via le moyen de communication série 57, ou une méthode de reconnaissance avec une entrée de modèle de tension spécifiée vers le circuit d'entrée d'alimentation haute tension 50. Le dispositif de réglage 60 transmet une haute tension spécifique à l'appareil de conversion de courant électrique 19 et obtient les données que le micro-ordinateur 51 lit au niveau du port du convertisseur A/N 52 en sortant les données à l'aide du moyen de communication série 57. Dans le même temps, le dispositif de réglage 60 obtient un équivalent de tension au résultat de la conversion A/N à partir du micro-ordinateur 51 en sortant les données depuis le moyen de sortie de données numériques 56. Le dispositif de réglage 60 peut obtenir les caractéristiques de corrélation entre la valeur de tension élevée (VPN) appliquée à l'appareil de conversion de courant électrique 19, les données numériques (VAD) qui sont le résultat produit par le micro-ordinateur 51 effectuant la conversion A/N et la tension de sortie analogique réelle (VAN) au moment où le micro-ordinateur 51 sort l'équivalent de tension à la valeur de conversion A/N en répétant les mêmes étapes pour une pluralité de points de haute tension. Selon les moyen de correction ci-dessus, il devient possible de réduire de façon très importante une erreur de mesure résultant de la précision et de la linéarité des composants électroniques en obtenant à la fois la valeur d'entrée de haute tension réelle et le résultat réel de la conversion A/N qu'obtient le macroordinateur. En conséquence, le dispositif de réglage 60 obtient la mappe de conversion des caractéristiques pour une sortie de données numériques, dans lequel le traitement arbitraire des caractéristiques de la tension d'entrée et la précision élevée de la valeur de sortie relativement à la haute tension d'alimentation entrée sont rendus compatibles à partir des caractéristiques VPN-VAD. De manière similaire, le dispositif de réglage 60 obtient la mappe de conversion de caractéristiques pour une sortie de tension analogique depuis les caractéristiques VPN-VAD et les caractéristiques VAD-VAN. Le dispositif de réglage 60 fait stocker au moyen de stockage d'informations 54 de l'appareil de conversion de courant électrique 19 les mappes de conversion de caractéristiques. Comme avec cette méthode de stockage, il est également bien d'écrire directement les mappes à partir du dispositif de réglage 60, ou il est également bien de transmettre les mappes au micro-ordinateur 51, intégré à l'appareil de conversion de courant électrique 19, en utilisant le moyen de communication série 57, etc., et en faisant écrire les mappes par le micro-ordinateur 51. De cette manière, dans la mesure où un circuit de commande externe peut contrôler une alimentation haute tension par un signal sur la base d'une référence d'alimentation basse tension, une opération d'isolation électrique à partir d'une alimentation haute tension devient inutile, et ainsi une topologie optimale, dans l'amélioration des propriétés de protection relative aux perturbations électromagnétiques et de sécurité, devient possible. Donc, dans ce mode de réalisation, en procurant par avance le moyen d'opération d'interpolation de stockage, la valeur de conversion de l'alimentation haute tension en deux points ou plus d'un micro-ordinateur comme données de mappe au moment de l'expédition de façon à corriger la dispersion des caractéristiques du composant électronique dans un circuit de conversion au moment d'effectuer le processus de conversion A/N de l'alimentation haute tension au niveau du micro-ordinateur, il est possible de fournir un circuit de contrôle d'alimentation haute tension excellent dans la linéarité et la précision des mesures de tension, sans utiliser de composants électroniques de très haute précision. Mode de réalisation 15 La configuration de circuit de ce mode de réalisation n'est pas représentée, mais tous les éléments identiques à ceux du treizième mode de réalisation décrit ci-dessus (configuration de circuit de la figure 16) sont utilisés, et le dispositif de réglage 60 décrit dans le quatorzième mode de réalisation décrit ci-dessus est connecté à ceux-ci. Au moment de la création des mappes de conversion des caractéristiques, le dispositif de réglage 60 décrit ci-dessus calcule une valeur de détermination de surtension à partir de la valeur standard de détermination de surtension connue et fait stocker la valeur de détermination de surtension par le dispositif de stockage d'informations 54, incorporé dans l'appareil de conversion de courant électrique 19. L'appareil de conversion de courant électrique 19 comprend un moyen pour comparer une valeur de conversion A/N d'une valeur divisée de la haute tension d'alimentation avec une valeur de détermination de surtension stockée par avance dans un micro-ordinateur 51, c'est-à-dire, un moyen de détermination de surtension 58. De cette manière, de façon à protéger la rupture par surtension de tous les composants montés sur un appareil inverseur, si le niveau de surtension est dépassé, l'appareil de conversion de courant électrique 19 ne coupe pas uniquement un dispositif à semi-conducteur en supprimant la vitesse de commutation (la caractéristique di/dt) du dispositif à semi-conducteur, mais fait également savoir à une unité de commande externe que le dispositif à semi-conducteur est coupé, par un moyen de sortie de signal d'occurrence d'anormalité, tel que le moyen de communication série 57, dans lequel il est converti en le niveau de tension sur la base de la référence d'alimentation basse tension. Donc, dans ce mode de réalisation, comme pour la protection relative à la surtension de tous les éléments montés sur un appareil inverseur, l'appareil de conversion de courant électrique 19 ne coupe pas seulement tous les dispositifs à semi-conducteur en supprimant le rapport di/dt du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique si la haute tension d'alimentation entre P et N dépasse le niveau de surtension défini par avance dans le micro- ordinateur, mais transmet également à une unité de commande externe que les dispositifs à semi-conducteur sont coupés, via une communication série, au niveau de laquelle il est converti en le niveau de tension, sur la base de la référence d'alimentation basse tension, ou en un signal logique, ou autre signal similaire. Ainsi, il est possible de prévenir par avance la rupture par surtension des composants à haute tension, autres que le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, qui sont montés sur l'appareil inverseur, par exemple, un condensateur de lissage de tension continue. Comme décrit ci-dessus, selon la présente invention, dans la mesure où un circuit d'alimentation alimentant en courant un circuit de commande et de protection d'un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique peut être réalisé de façon à être intégré sur le même module, la miniaturisation et la réduction de poids d'un appareil de conversion de courant électrique, et par extension, la miniaturisation d'un appareil inverseur lui-même, peuvent être atteintes. En outre, en intégrant le circuit d'alimentation électrique contenu dans un autre boîtier, il devient possible de ne pas simplement réduire un faisceau de conducteurs, mais également de nettement réduire le bruit superposé sur les lignes d'alimentation depuis l'extérieur. De là, il est possible d'améliorer la fiabilité de système dans le cadre d'une utilisation dans un environnement difficile, telle qu'une application embarquée sur un véhicule. En outre, dans la mesure où tous les signaux d'un système d'alimentation haute tension sont traités dans l'appareil de conversion de courant électrique, tous les signaux vers une unité de commande externe sont uniquement ceux basés sur une référence d'alimentation électrique basse tension. C'est-à-dire, dans la mesure où l'isolation électrique du système d'alimentation haute tension à partir du système d'alimentation basse tension est claire, il devient plus souhaitable que la structure de l'appareil inverseur soit en sécurité dans un système où le système d'alimentation électrique basse tension, tel qu'une application embarquée dans un véhicule, soit mis en commun avec la masse du châssis du véhicule. En outre, dans la mesure où la température de la puce du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique peut être lue de façon très précise et avec une réponse très rapide à l'aide d'un capteur de température le dispositif courant électrique De plus, la semi- conducteur de transmise vers unpuce, il devient possible d'utiliser semi- conducteur de conversion de jusqu'à son plein régime. température exacte du dispositif à conversion de courant électrique est circuit de commande externe. Ainsi, sur à il est possible de supprimer la production de chaleur du dispositif à semi-conducteur de conversion de puissance électrique en supprimant le couple d'un moteur triphasé, c'està-dire un courant de phase de moteur, par un circuit de commande externe avant qu'une fonction de protection relative à une surchauffe ne s'exécute, et il est ainsi possible de prévenir par avance un arrêt du système dû à la fonction de protection relative à une surchauffe. En outre, il est possible de protéger l'appareil de conversion de courant électrique et, par extension, l'ensemble de l'appareil inverseur, et d'éviter d'aboutir à une catastrophe secondaire en coupant le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique même si l'appareil de protection de courant électrique présente un dysfonctionnement dû à un certain facteur. De plus, il est efficace pour la recherche de panne lors d'opérations de dépannage de stocker des informations de diagnostic, qui contiennent les dysfonctionnements, dans le circuit de commande externe. De plus, l'état dans lequel la surintensité traverse le dispositif à semiconducteur de conversion de courant électrique est transmis vers un circuit de commande externe en raison d'un certain facteur. De cette façon, il est possible de supprimer la production de chaleur par le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique en supprimant le couple d'un moteur triphasé, c'est-à-dire un courant de phase de moteur, par le circuit de commande externe avant qu'une fonction de protection relative à une surchauffe ou qu'une protection relative à un courant de court-circuit ne s'exécutent, et il est ainsi possible de prévenir par avance un arrêt du système dû à la fonction de protection. En outre, dans la mesure où un circuit de commande externe peut contrôler l'alimentation haute tension par un signal sur la base d'une référence d'alimentation basse tension, l'opération d'isolation électrique depuis la tension d'alimentation haute tension devient superflue, et une topologie optimale, dans l'amélioration des propriétés de protection relative aux perturbations électromagnétiques et de sécurité, devient possible. En outre, il est possible de prévenir à l'avance la rupture par surtension de composants à haute tension, autres que le dispositif à semi- conducteur de conversion de courant électrique, qui sont montés sur un appareil inverseur tel qu'un condensateur de lissage de tension continue. REVENDICATIONS
1. Appareil de conversion de courant électrique d'un appareil inverseur pour convertir une tension continue en une tension alternative, dans lequel un dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, des moyens de commande et de protection pour piloter et protéger le dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique et un circuit d'alimentation alimentant en courant électrique les moyens de commande et de protection, sont intégrés dans un module, et comprenant en outre un circuit diviseur de tension qui divise une tension d'alimentation élevée, un micro-ordinateur qui met en forme d'onde une tension divisée par le circuit diviseur de tension et effectue un traitement de conversion A/N, et qui effectue une opération d'interpolation de mappe de la valeur convertie A/N, et des moyens de sortie pour convertir le résultat du calcul de conversion du microordinateur en un niveau de tension sur la base d'une référence d'alimentation basse tension, et le transmettre vers une unité de commande externe comme valeur de tension d'une alimentation haute tension.
2. Appareil de conversion de courant électrique selon la revendication 1, comprenant en outre des moyens de réglage pour procéder à une opération de correction d'une mappe de tension avant expédition du produit et produire des données de mappe de conversion A/N d'une tension divisée d'une tension d'alimentation élevée stockée à l'avance dans le micro- ordinateur.
3. Appareil de conversion de courant électrique selon la revendication 1, dans lequel ledit micro-ordinateur possède des moyens de détermination de surtension pour comparer des données de surtension, stockées par avance, avec une valeur convertie A/N d'une tension divisée de la tension d'alimentation élevée, et dans lequel, en cas de dépassement d'un niveau de surtension, avec suppression et coupure du di/dt du dispositif à semi-conducteur de conversion de courant électrique, le micro-ordinateur transmet vers une unité de commande externe que le dispositif à semiconducteur de conversion de courant électrique est coupé.
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