JP2003092871A - 電力半導体モジュール及び電力変換装置 - Google Patents
電力半導体モジュール及び電力変換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電力半導体モジュールが有している性能を最大
限有効に利用し、また保管する際の管理にも利便性の高
い電力半導体モジュールを提供する。 【解決手段】本発明の電力半導体モジュールは、１つ以
上の電力半導体スイッチング素子と駆動部とを備え、電
力半導体モジュールの使用履歴を記憶する不揮発性の記
憶手段と、該使用履歴を表示する表示手段とを備え、前
記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素子のスイ
ッチング回数、または前記電力半導体スイッチング素子
の過電流検出回数、または電力半導体モジュールの温度
上昇に関する情報の何れかを含む。
限有効に利用し、また保管する際の管理にも利便性の高
い電力半導体モジュールを提供する。 【解決手段】本発明の電力半導体モジュールは、１つ以
上の電力半導体スイッチング素子と駆動部とを備え、電
力半導体モジュールの使用履歴を記憶する不揮発性の記
憶手段と、該使用履歴を表示する表示手段とを備え、前
記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素子のスイ
ッチング回数、または前記電力半導体スイッチング素子
の過電流検出回数、または電力半導体モジュールの温度
上昇に関する情報の何れかを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般産業機器用及
び電力系統用に用いられる電力変換装置を構成する電力
半導体モジュールと、該電力用半導体モジュールを備え
た電力変換装置とに関する。
び電力系統用に用いられる電力変換装置を構成する電力
半導体モジュールと、該電力用半導体モジュールを備え
た電力変換装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】電力変換装置に、電流，電圧などの電気
特性やメンテナンス履歴を記憶させて寿命診断する機能
を持たせた従来技術として、特開平６−７０５５３号公
報がある。この従来技術は、電力変換装置の制御装置内
に、制御に用いた演算結果あるいはメンテナンス履歴を
記憶させて電力変換装置の寿命を診断している。
特性やメンテナンス履歴を記憶させて寿命診断する機能
を持たせた従来技術として、特開平６−７０５５３号公
報がある。この従来技術は、電力変換装置の制御装置内
に、制御に用いた演算結果あるいはメンテナンス履歴を
記憶させて電力変換装置の寿命を診断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、電力半
導体モジュールの使用履歴等に関する情報を制御装置内
に記憶する場合では、電力半導体モジュール単独では使
用履歴等の情報がわからない。そのため、電力変換装置
で、電力半導体モジュール以外の部品の故障が発生した
時には、それまでの使用履歴が引き継がれることなく、
場合によっては、電力半導体モジュールも故障部品と同
時に交換されることになる。このように、半電力半導体
モジュールが有効に利用されずに廃棄されることは、廃
棄物の増加につながり、環境面から考えて好ましくな
い。
導体モジュールの使用履歴等に関する情報を制御装置内
に記憶する場合では、電力半導体モジュール単独では使
用履歴等の情報がわからない。そのため、電力変換装置
で、電力半導体モジュール以外の部品の故障が発生した
時には、それまでの使用履歴が引き継がれることなく、
場合によっては、電力半導体モジュールも故障部品と同
時に交換されることになる。このように、半電力半導体
モジュールが有効に利用されずに廃棄されることは、廃
棄物の増加につながり、環境面から考えて好ましくな
い。
【０００４】さらに、通常各電力半導体モジュールには
製造番号が記載しているが、多数の電力半導体モジュー
ルを管理する場合にはこの記載番号だけでは管理に手間
がかかり、そのため、場合によっては未使用品と一時使
用品との区別がつかない場合もあり得る。
製造番号が記載しているが、多数の電力半導体モジュー
ルを管理する場合にはこの記載番号だけでは管理に手間
がかかり、そのため、場合によっては未使用品と一時使
用品との区別がつかない場合もあり得る。
【０００５】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、電力半導体モジュールが有している性能を最大限
有効に利用し、また保管する際の管理にも利便性の高い
電力半導体モジュールを提供することにある。
決し、電力半導体モジュールが有している性能を最大限
有効に利用し、また保管する際の管理にも利便性の高い
電力半導体モジュールを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、電力半導
体モジュールに使用履歴を記憶する機能を持たせ、ま
た、使用履歴の少なくとも一部あるいは使用履歴がある
条件を超えたことを表示する機能を持たせることによっ
て達成できる。また、電力半導体モジュール自体にその
モジュールの特性評価結果を記憶することで、モジュー
ル管理の利便性が向上できる。
体モジュールに使用履歴を記憶する機能を持たせ、ま
た、使用履歴の少なくとも一部あるいは使用履歴がある
条件を超えたことを表示する機能を持たせることによっ
て達成できる。また、電力半導体モジュール自体にその
モジュールの特性評価結果を記憶することで、モジュー
ル管理の利便性が向上できる。
【０００７】電力半導体モジュールの寿命を支配する要
因として、モジュール内部の温度上昇があり、温度変化
の幅が大きいほど寿命は短くなる。そのため、内部温度
上昇から寿命診断することが必要である。電力半導体モ
ジュールに使用履歴として温度変化の情報を記憶させて
おけば、その情報を得ることにより寿命診断が可能とな
る。
因として、モジュール内部の温度上昇があり、温度変化
の幅が大きいほど寿命は短くなる。そのため、内部温度
上昇から寿命診断することが必要である。電力半導体モ
ジュールに使用履歴として温度変化の情報を記憶させて
おけば、その情報を得ることにより寿命診断が可能とな
る。
【０００８】本発明の電力半導体モジュールは、１つ以
上の電力半導体スイッチング素子と駆動部とを備え、電
力半導体モジュールの使用履歴を記憶する不揮発性の記
憶手段と、該使用履歴を表示する表示手段とを備えてい
て、前記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素子
のスイッチング回数、または前記電力半導体スイッチン
グ素子の過電流検出回数、または電力半導体モジュール
の温度上昇に関する情報の何れかを含む。
上の電力半導体スイッチング素子と駆動部とを備え、電
力半導体モジュールの使用履歴を記憶する不揮発性の記
憶手段と、該使用履歴を表示する表示手段とを備えてい
て、前記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素子
のスイッチング回数、または前記電力半導体スイッチン
グ素子の過電流検出回数、または電力半導体モジュール
の温度上昇に関する情報の何れかを含む。
【０００９】また、本発明の電力モジュールはさらに、
前記記憶手段が電力半導体モジュールの素子特性データ
を記憶している。
前記記憶手段が電力半導体モジュールの素子特性データ
を記憶している。
【００１０】本発明の電力モジュールは、電力半導体ス
イッチング素子のスイッチング回数、または前記電力半
導体スイッチング素子の過電流検出回数、または電力半
導体モジュールの温度上昇に関する情報の何れか所定の
条件を満たした場合に前記表示手段が作動する。
イッチング素子のスイッチング回数、または前記電力半
導体スイッチング素子の過電流検出回数、または電力半
導体モジュールの温度上昇に関する情報の何れか所定の
条件を満たした場合に前記表示手段が作動する。
【００１１】本発明の電力変換装置は、１つ以上の電力
半導体スイッチング素子と駆動部とを備えた電力半導体
モジュールと、電源部と、モジュール制御部とを備え、
前記電力半導体モジュールが該電力半導体モジュールの
使用履歴を記憶する不揮発性の記憶手段と、該使用履歴
を前記電力半導体モジュール外に出力する出力手段とを
備え、前記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素
子のスイッチング回数、または前記電力半導体スイッチ
ング素子の過電流検出回数、または電力半導体モジュー
ルの温度上昇に関する情報の何れかを含み、前記電力半
導体モジュールを複数個備えていて、前記電力半導体ス
イッチング素子が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
である。
半導体スイッチング素子と駆動部とを備えた電力半導体
モジュールと、電源部と、モジュール制御部とを備え、
前記電力半導体モジュールが該電力半導体モジュールの
使用履歴を記憶する不揮発性の記憶手段と、該使用履歴
を前記電力半導体モジュール外に出力する出力手段とを
備え、前記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素
子のスイッチング回数、または前記電力半導体スイッチ
ング素子の過電流検出回数、または電力半導体モジュー
ルの温度上昇に関する情報の何れかを含み、前記電力半
導体モジュールを複数個備えていて、前記電力半導体ス
イッチング素子が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施例について説明する。
施例について説明する。
【００１３】（実施例１）図１に本実施例の電力半導体
モジュール（以後、半導体モジュールと略す。）の構成
例を示す。半導体モジュール１は、絶縁ゲート型バイポ
ーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で代表される半導体スイ
ッチング素子２，スイッチング素子を駆動するゲート駆
動部３，電流検出を行う電流センスＩＧＢＴ４及び還流
ダイオード５を備え持ち、一般的にＩＰＭ（インテリジ
ェントパワーモジュール）と呼ばれている半導体モジュ
ールの構成をとっている。
モジュール（以後、半導体モジュールと略す。）の構成
例を示す。半導体モジュール１は、絶縁ゲート型バイポ
ーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）で代表される半導体スイ
ッチング素子２，スイッチング素子を駆動するゲート駆
動部３，電流検出を行う電流センスＩＧＢＴ４及び還流
ダイオード５を備え持ち、一般的にＩＰＭ（インテリジ
ェントパワーモジュール）と呼ばれている半導体モジュ
ールの構成をとっている。
【００１４】半導体モジュール１には、主電流が流れる
コレクタ（Ｃ）端子６０１，エミッタ（Ｅ）端子６０２
の他に、制御用端子である電源（ＶＳ）端子６１１，エ
ラー出力（Ｆｏ）端子６１２，制御信号（ＳＮ）端子６
１３及びグランド（ＶＥ）端子６１４とを備えている。
コレクタ（Ｃ）端子６０１，エミッタ（Ｅ）端子６０２
の他に、制御用端子である電源（ＶＳ）端子６１１，エ
ラー出力（Ｆｏ）端子６１２，制御信号（ＳＮ）端子６
１３及びグランド（ＶＥ）端子６１４とを備えている。
【００１５】電源端子６１１とグランド端子６１４との
間に所定の電源を接続して、制御信号端子６１３に信号
パルスを印加して、半導体スイッチング素子２のオン，
オフを制御している。電流検出を行う電流センスＩＧＢ
Ｔ４により、過電流検出を行い、また、測温体７１によ
り温度上昇検出を行っており、異常状態となった場合に
はエラー出力端子６１２で外部制御回路から検知でき
る。
間に所定の電源を接続して、制御信号端子６１３に信号
パルスを印加して、半導体スイッチング素子２のオン，
オフを制御している。電流検出を行う電流センスＩＧＢ
Ｔ４により、過電流検出を行い、また、測温体７１によ
り温度上昇検出を行っており、異常状態となった場合に
はエラー出力端子６１２で外部制御回路から検知でき
る。
【００１６】以上は、一般のＩＰＭと同じ構成である
が、本実施例では、以下の機能がある。すなわち、測温
体７１の信号より温度に関する履歴を記憶する温度履歴
記憶部７１０，エラー出力を検知しその履歴を記憶する
故障履歴記憶部７２０，制御信号よりスイッチング回数
に関する履歴を記憶するスイッチング回数記憶部７３０
を備えており、記憶した履歴を記憶入出力装置７００に
より不揮発性メモリ８に記憶している。また、不揮発性
メモリ８に記憶した内容を外部に入出力するインターフ
ェイスである入出力及び表示装置９と履歴評価端子６１
５がある。このような構成により、本実施例の半導体モ
ジュール１の履歴情報を外部から把握できる。
が、本実施例では、以下の機能がある。すなわち、測温
体７１の信号より温度に関する履歴を記憶する温度履歴
記憶部７１０，エラー出力を検知しその履歴を記憶する
故障履歴記憶部７２０，制御信号よりスイッチング回数
に関する履歴を記憶するスイッチング回数記憶部７３０
を備えており、記憶した履歴を記憶入出力装置７００に
より不揮発性メモリ８に記憶している。また、不揮発性
メモリ８に記憶した内容を外部に入出力するインターフ
ェイスである入出力及び表示装置９と履歴評価端子６１
５がある。このような構成により、本実施例の半導体モ
ジュール１の履歴情報を外部から把握できる。
【００１７】ここで、温度履歴記憶部７１０は、温度検
出判定装置７１１と、２つの計数装置７１２１,７１２
２と、２つのメモリ７１３１,７１３２とで構成してい
る。温度検出判定装置７１１は、測温体７１の温度情報
により温度Ｔが所定の温度ｔ１を超えた時に、計数装置
７１２１に信号を送り、計数装置７１２１でその回数を
数え、メモリ７１３１に記憶する。同様にｔ２を超えた
時に、計数装置７１２２に信号を送り、計数装置７１２
２でその回数を数え、メモリ７１３２に記憶する。
出判定装置７１１と、２つの計数装置７１２１,７１２
２と、２つのメモリ７１３１,７１３２とで構成してい
る。温度検出判定装置７１１は、測温体７１の温度情報
により温度Ｔが所定の温度ｔ１を超えた時に、計数装置
７１２１に信号を送り、計数装置７１２１でその回数を
数え、メモリ７１３１に記憶する。同様にｔ２を超えた
時に、計数装置７１２２に信号を送り、計数装置７１２
２でその回数を数え、メモリ７１３２に記憶する。
【００１８】また、故障履歴記憶部７２０では、ゲート
駆動部３から出た故障信号を検出する故障信号検出装置
７２１で検出した回数を計数装置７２２で数え、その回
数をメモリ７２３に記憶する。さらに、スイッチング回
数記憶部７３０では、外部から入力される制御信号をス
イッチング検出装置７３１で検出した回数を計数装置７
３２で数え、その回数をメモリ７３３に記憶する。これ
らのメモリ７１３１，７１３２，７２３，７３３の記憶
情報を記憶入出力装置７００によって不揮発性メモリ８
に記憶する。なお、半導体モジュールを装置から取り外
すと電源供給が停止するので、電源供給がなくても記憶
が残るように不揮発性メモリを用いる。
駆動部３から出た故障信号を検出する故障信号検出装置
７２１で検出した回数を計数装置７２２で数え、その回
数をメモリ７２３に記憶する。さらに、スイッチング回
数記憶部７３０では、外部から入力される制御信号をス
イッチング検出装置７３１で検出した回数を計数装置７
３２で数え、その回数をメモリ７３３に記憶する。これ
らのメモリ７１３１，７１３２，７２３，７３３の記憶
情報を記憶入出力装置７００によって不揮発性メモリ８
に記憶する。なお、半導体モジュールを装置から取り外
すと電源供給が停止するので、電源供給がなくても記憶
が残るように不揮発性メモリを用いる。
【００１９】図２に本実施例の半導体モジュール１の外
観を示す。図２のように、コレクタ端子６０１及びエミ
ッタ端子６０２と、制御用端子として、電源端子６１
１，エラー出力端子６１２，制御信号端子６１３，グラ
ンド端子６１４及び履歴評価端子６１５がある。また、
半導体モジュール１に温度履歴表示装置９１１及び故障
履歴表示装置９１２を備えている。
観を示す。図２のように、コレクタ端子６０１及びエミ
ッタ端子６０２と、制御用端子として、電源端子６１
１，エラー出力端子６１２，制御信号端子６１３，グラ
ンド端子６１４及び履歴評価端子６１５がある。また、
半導体モジュール１に温度履歴表示装置９１１及び故障
履歴表示装置９１２を備えている。
【００２０】図３に入出力及び表示装置９及び履歴評価
端子６１５の構成を示す。半導体モジュール１のグラン
ド端子６１４と履歴評価端子６１５とにモジュール履歴
評価装置９００を接続した時の温度履歴表示装置９１１
及び故障履歴表示装置９１２により、半導体モジュール
１の履歴を評価する。すなわち、不揮発性メモリ８の記
憶内容から、温度履歴に関する情報をメモリ読取装置９
１１３で電圧信号に変換して、履歴判断装置９１１２に
より、スイッチ９１１０を制御する。例えば半導体モジ
ュールの温度履歴、すなわち設定温度を超えた回数が所
定の回数未満ならば、履歴判断装置９１１２は、スイッ
チ９１１０をオンさせることにより、電流制限抵抗９１
１１及び温度履歴表示装置９１１に通電して、温度履歴
表示装置９１１が発光する。故障履歴表示装置９１２に
ついても同様に、メモリ読取装置９１２３，履歴判断装
置９１２２，スイッチ９１２０及び電流制限抵抗９１２
１により、表示できる。
端子６１５の構成を示す。半導体モジュール１のグラン
ド端子６１４と履歴評価端子６１５とにモジュール履歴
評価装置９００を接続した時の温度履歴表示装置９１１
及び故障履歴表示装置９１２により、半導体モジュール
１の履歴を評価する。すなわち、不揮発性メモリ８の記
憶内容から、温度履歴に関する情報をメモリ読取装置９
１１３で電圧信号に変換して、履歴判断装置９１１２に
より、スイッチ９１１０を制御する。例えば半導体モジ
ュールの温度履歴、すなわち設定温度を超えた回数が所
定の回数未満ならば、履歴判断装置９１１２は、スイッ
チ９１１０をオンさせることにより、電流制限抵抗９１
１１及び温度履歴表示装置９１１に通電して、温度履歴
表示装置９１１が発光する。故障履歴表示装置９１２に
ついても同様に、メモリ読取装置９１２３，履歴判断装
置９１２２，スイッチ９１２０及び電流制限抵抗９１２
１により、表示できる。
【００２１】上記構成にすることで、電力変換装置の制
御装置から半導体モジュール１を分離しても、半導体モ
ジュール１の使用履歴について評価できるため、使いか
けの半導体モジュール１を有効利用できる。一般に電力
変換装置では、半導体モジュール１あるいは平滑コンデ
ンサの寿命が支配的であるため、半導体モジュール１の
み再利用することはあまりない。しかし、電気自動車や
ハイブリッド自動車では、電動機駆動に半導体モジュー
ルを使用しており、自動車の事故の場合などでは、電力
変換装置全体が故障しても、半導体モジュールには全然
影響無いことも考えられる。このような場合に、自動車
の走行距離からも、ある程度の使用履歴を把握できる
が、半導体モジュール内部の温度に関する使用履歴まで
は走行距離だけでは正確に把握できない。従って、半導
体モジュール自体に、その使用履歴を記憶させておくこ
とで、半導体モジュールの再使用が可能になる。
御装置から半導体モジュール１を分離しても、半導体モ
ジュール１の使用履歴について評価できるため、使いか
けの半導体モジュール１を有効利用できる。一般に電力
変換装置では、半導体モジュール１あるいは平滑コンデ
ンサの寿命が支配的であるため、半導体モジュール１の
み再利用することはあまりない。しかし、電気自動車や
ハイブリッド自動車では、電動機駆動に半導体モジュー
ルを使用しており、自動車の事故の場合などでは、電力
変換装置全体が故障しても、半導体モジュールには全然
影響無いことも考えられる。このような場合に、自動車
の走行距離からも、ある程度の使用履歴を把握できる
が、半導体モジュール内部の温度に関する使用履歴まで
は走行距離だけでは正確に把握できない。従って、半導
体モジュール自体に、その使用履歴を記憶させておくこ
とで、半導体モジュールの再使用が可能になる。
【００２２】図２及び図３では、使用履歴として温度履
歴及び故障履歴の評価結果を表示させたが、さらにスイ
ッチング回数の評価結果を表示させてもよい。また、図
２及び図３では表示装置として、電気的な信号を視覚情
報に変換することが容易なＬＥＤを利用したが、これに
限ったことではない。ここでは、表示手段であるＬＥＤ
と、メモリ読取装置９１１３，９１２３と、履歴判断装
置９１１２，9122との電源を、履歴評価端子６１５を介
して供給している。そのかわりにこれらの電源を電源端
子６１１から供給させる構成も可能である。その場合
は、履歴評価端子６１５が不要になるため、モジュール
実装面で有利である。なお、モジュール履歴評価装置専
用に履歴評価端子６１５を設けると、モジュール動作中
のＬＥＤ点灯分の電力を削減できる。
歴及び故障履歴の評価結果を表示させたが、さらにスイ
ッチング回数の評価結果を表示させてもよい。また、図
２及び図３では表示装置として、電気的な信号を視覚情
報に変換することが容易なＬＥＤを利用したが、これに
限ったことではない。ここでは、表示手段であるＬＥＤ
と、メモリ読取装置９１１３，９１２３と、履歴判断装
置９１１２，9122との電源を、履歴評価端子６１５を介
して供給している。そのかわりにこれらの電源を電源端
子６１１から供給させる構成も可能である。その場合
は、履歴評価端子６１５が不要になるため、モジュール
実装面で有利である。なお、モジュール履歴評価装置専
用に履歴評価端子６１５を設けると、モジュール動作中
のＬＥＤ点灯分の電力を削減できる。
【００２３】図２に示す半導体モジュール１は、温度履
歴表示装置９１１と故障履歴表示装置９１２をコレクタ
端子６０１，エミッタ端子６０２，電源端子６１１，エ
ラー出力端子６１２，制御信号端子６１３，グランド
（ＶＥ）端子６１４と同じ面に設置した。半導体モジュ
ール製作において、樹脂をモジュール枠に流し込み硬化
させるので、樹脂から突出している部分は１つの面にな
っている方が好ましいことから、このように配置してい
る。製作上の問題がなければ、半導体モジュール１の側
面に温度履歴表示装置９１１及び故障履歴表示装置９１
２を取りつけても構わない。また、図３に示すようにＬ
ＥＤをこれらの表示装置に用いた場合には、半導体モジ
ュール１の樹脂が透明であればモジュールの内部にＬＥ
Ｄがあっても構わない。
歴表示装置９１１と故障履歴表示装置９１２をコレクタ
端子６０１，エミッタ端子６０２，電源端子６１１，エ
ラー出力端子６１２，制御信号端子６１３，グランド
（ＶＥ）端子６１４と同じ面に設置した。半導体モジュ
ール製作において、樹脂をモジュール枠に流し込み硬化
させるので、樹脂から突出している部分は１つの面にな
っている方が好ましいことから、このように配置してい
る。製作上の問題がなければ、半導体モジュール１の側
面に温度履歴表示装置９１１及び故障履歴表示装置９１
２を取りつけても構わない。また、図３に示すようにＬ
ＥＤをこれらの表示装置に用いた場合には、半導体モジ
ュール１の樹脂が透明であればモジュールの内部にＬＥ
Ｄがあっても構わない。
【００２４】（実施例２）本実施例を図４に示す。図４
における半導体モジュール１には、図１の場合と同様
に、主電流が流れるコレクタ端子６０１，エミッタ端子
６０２の他に、制御用として電源端子６１１，エラー出
力端子６１２，制御信号端子６１３及びグランド端子６
１４とを備えている。
における半導体モジュール１には、図１の場合と同様
に、主電流が流れるコレクタ端子６０１，エミッタ端子
６０２の他に、制御用として電源端子６１１，エラー出
力端子６１２，制御信号端子６１３及びグランド端子６
１４とを備えている。
【００２５】電源端子６１１とグランド端子６１４との
間に所定の電源を接続し、制御信号端子６１３に信号パ
ルスを印加して、半導体スイッチング素子２のオン，オ
フを制御する。電流検出を行う電流センスＩＧＢＴ４に
より、過電流検出を行い、また、測温体７１により温度
上昇検出を行っており、異常状態となった場合にはエラ
ー出力端子６１２で外部制御回路から検知できる。本実
施例ではさらに、メモリ入出力装置９０，不揮発性メモ
リ８，履歴情報信号端子６１６及び履歴情報制御端子６
１７を備えており、半導体モジュール１外部から、内部
の不揮発性メモリ８の記憶情報の読み書きができる。
間に所定の電源を接続し、制御信号端子６１３に信号パ
ルスを印加して、半導体スイッチング素子２のオン，オ
フを制御する。電流検出を行う電流センスＩＧＢＴ４に
より、過電流検出を行い、また、測温体７１により温度
上昇検出を行っており、異常状態となった場合にはエラ
ー出力端子６１２で外部制御回路から検知できる。本実
施例ではさらに、メモリ入出力装置９０，不揮発性メモ
リ８，履歴情報信号端子６１６及び履歴情報制御端子６
１７を備えており、半導体モジュール１外部から、内部
の不揮発性メモリ８の記憶情報の読み書きができる。
【００２６】制御装置１００は、機器全体制御部１０
１，変換器制御部１０２，電源部1021，モジュール制御
部１０２２及び情報管理部１０２３とから構成してい
る。ここでは、図の簡略化のために、半導体モジュール
１，電源部１０２１，モジュール制御部１０２２及び情
報管理部１０２３を１個ずつしか記載していない。
１，変換器制御部１０２，電源部1021，モジュール制御
部１０２２及び情報管理部１０２３とから構成してい
る。ここでは、図の簡略化のために、半導体モジュール
１，電源部１０２１，モジュール制御部１０２２及び情
報管理部１０２３を１個ずつしか記載していない。
【００２７】機器全体制御部１０１は、変換器制御部１
０２の上位制御部分であり、機器全体の制御を行い、変
換器制御部１０２に指令を与えるとともに、変換器制御
部１０２からの信号を読み取る。また、半導体モジュー
ル１を制御するモジュール制御部１０２２は、その上位
制御部分である変換器制御部１０２からの指令に応じ
て、半導体モジュール１の制御信号端子６１３に制御信
号を与える。また、モジュール制御部１０２２は、半導
体モジュールのエラー出力端子６１２からの故障信号を
検出して、変換装置全体及び機器全体の保護動作を行え
るように変換器制御部１０２に故障信号を伝送する。
０２の上位制御部分であり、機器全体の制御を行い、変
換器制御部１０２に指令を与えるとともに、変換器制御
部１０２からの信号を読み取る。また、半導体モジュー
ル１を制御するモジュール制御部１０２２は、その上位
制御部分である変換器制御部１０２からの指令に応じ
て、半導体モジュール１の制御信号端子６１３に制御信
号を与える。また、モジュール制御部１０２２は、半導
体モジュールのエラー出力端子６１２からの故障信号を
検出して、変換装置全体及び機器全体の保護動作を行え
るように変換器制御部１０２に故障信号を伝送する。
【００２８】スイッチング回数や故障信号検出は、モジ
ュール制御部１０２２でも可能であり、その履歴情報
は、情報管理部１０２３及び半導体モジュール１内部の
メモリ入出力装置９０を介して、半導体モジュール内蔵
の不揮発性メモリ８に記憶される。この情報伝達は、モ
ジュール制御部１０２２からのゲート信号に比べて、情
報伝達の間隔が大きくあいていても構わず、これによっ
て、変換器制御部１０２及び機器全体制御部１０１にか
ける負担が低い。一般的な産業機器では、多くの場合、
休止期間があるので、休止期間に記憶情報の伝達を行え
ば、本来の制御性能に影響を及ぼすことはない。例え
ば、電気自動車あるいはハイブリッド自動車において
は、走行終了後に運転手がキーを抜いた瞬間に履歴情報
を不揮発性メモリ８に書きこみ、次にキーを差し込んだ
時に、履歴情報を読み取り、そこからさらに履歴情報を
加算すれば良い。このようにすれば、図１より、半導体
モジュール１の内部構成が簡単になる。
ュール制御部１０２２でも可能であり、その履歴情報
は、情報管理部１０２３及び半導体モジュール１内部の
メモリ入出力装置９０を介して、半導体モジュール内蔵
の不揮発性メモリ８に記憶される。この情報伝達は、モ
ジュール制御部１０２２からのゲート信号に比べて、情
報伝達の間隔が大きくあいていても構わず、これによっ
て、変換器制御部１０２及び機器全体制御部１０１にか
ける負担が低い。一般的な産業機器では、多くの場合、
休止期間があるので、休止期間に記憶情報の伝達を行え
ば、本来の制御性能に影響を及ぼすことはない。例え
ば、電気自動車あるいはハイブリッド自動車において
は、走行終了後に運転手がキーを抜いた瞬間に履歴情報
を不揮発性メモリ８に書きこみ、次にキーを差し込んだ
時に、履歴情報を読み取り、そこからさらに履歴情報を
加算すれば良い。このようにすれば、図１より、半導体
モジュール１の内部構成が簡単になる。
【００２９】（実施例３）本実施例を図５を用いて説明
する。図４と同様に、不揮発性メモリ８，メモリ入出力
装置９０，履歴情報信号端子６１６及び履歴情報制御端
子６１７を備えている半導体モジュールを製造（８００
０）し、モジュール特性評価（８００１）を実施した後
に評価結果の記憶（８００２），モジュール出荷（８０
０３）を行う。次いで、機器へモジュール組込（８００
４），モジュール稼働（８００５）させる。機器が期待
された期間よりも前に、何らかの理由で装置が停止した
場合には、装置の解体（８００６）を行い、記憶情報呼
出（８００７）を行い、モジュール特性再評価及び出荷
時特性との比較（８００８）を行い、著しい劣化等がな
ければ別装置へ組込（８００９Ａ）、著しく劣化してい
る場合などは再利用不可（８００９Ｂ）と判定する。こ
のような構成によって、半導体モジュールの有効利用と
信頼性の確保が両立できる。
する。図４と同様に、不揮発性メモリ８，メモリ入出力
装置９０，履歴情報信号端子６１６及び履歴情報制御端
子６１７を備えている半導体モジュールを製造（８００
０）し、モジュール特性評価（８００１）を実施した後
に評価結果の記憶（８００２），モジュール出荷（８０
０３）を行う。次いで、機器へモジュール組込（８００
４），モジュール稼働（８００５）させる。機器が期待
された期間よりも前に、何らかの理由で装置が停止した
場合には、装置の解体（８００６）を行い、記憶情報呼
出（８００７）を行い、モジュール特性再評価及び出荷
時特性との比較（８００８）を行い、著しい劣化等がな
ければ別装置へ組込（８００９Ａ）、著しく劣化してい
る場合などは再利用不可（８００９Ｂ）と判定する。こ
のような構成によって、半導体モジュールの有効利用と
信頼性の確保が両立できる。
【００３０】なお、特性評価項目には、飽和電圧（オン
電圧），漏れ電流やスイッチング特性などがあり、この
他に製造日などの情報を追加しても良い。これらの特性
評価情報を、図１や図４で示した構成のような使用履歴
情報による判断に追加することで、半導体モジュールを
再使用する場合の信頼性が一層向上する。
電圧），漏れ電流やスイッチング特性などがあり、この
他に製造日などの情報を追加しても良い。これらの特性
評価情報を、図１や図４で示した構成のような使用履歴
情報による判断に追加することで、半導体モジュールを
再使用する場合の信頼性が一層向上する。
【００３１】（実施例４）本実施例を図６に示す。本実
施例の半導体モジュール１０は、スイッチング素子２
１，還流ダイオード５及び非可逆接点７５と、コレクタ
端子６０１，エミッタ端子６０２，ゲート（Ｇ）端子６
１８，補助エミッタ（ＳＥ）端子６１９及び履歴評価端
子６１５とを備えている。
施例の半導体モジュール１０は、スイッチング素子２
１，還流ダイオード５及び非可逆接点７５と、コレクタ
端子６０１，エミッタ端子６０２，ゲート（Ｇ）端子６
１８，補助エミッタ（ＳＥ）端子６１９及び履歴評価端
子６１５とを備えている。
【００３２】この半導体モジュール１０は図６(ａ)に示
すように、ゲート端子６１８と補助エミッタ端子６１９
との間に、半導体スイッチング素子２を駆動できるよう
なパルス電圧を印加させるためのゲート駆動回路１０３
１で制御される。本実施例では図１と異なり電源が含ま
れていない。そのためここでは、ある回数の温度上昇サ
イクルを繰り返すと開放する非可逆接点７５を用いて、
一定の電源が無くても使用履歴をモジュールに記憶させ
る。モジュール履歴の評価の一例として、非可逆接点７
５に直列にＬＥＤ等の温度履歴表示装置９１１，電流制
限抵抗９１１１が接続された回路に、モジュール履歴評
価装置９００から、履歴評価端子６１５を介して電圧を
印加する。半導体スイッチング素子２の温度上昇サイク
ルが少なく、非可逆接点７５が開放していない時には、
図６（ｂ）のように温度履歴表示装置９１１が表示する
が、温度上昇サイクルが所定の回数に達すると、非可逆
接点７５が開放するため、図６（ｃ）のように温度履歴
表示装置９１１が表示できず、この場合は、半導体モジ
ュール１０を再利用しない。
すように、ゲート端子６１８と補助エミッタ端子６１９
との間に、半導体スイッチング素子２を駆動できるよう
なパルス電圧を印加させるためのゲート駆動回路１０３
１で制御される。本実施例では図１と異なり電源が含ま
れていない。そのためここでは、ある回数の温度上昇サ
イクルを繰り返すと開放する非可逆接点７５を用いて、
一定の電源が無くても使用履歴をモジュールに記憶させ
る。モジュール履歴の評価の一例として、非可逆接点７
５に直列にＬＥＤ等の温度履歴表示装置９１１，電流制
限抵抗９１１１が接続された回路に、モジュール履歴評
価装置９００から、履歴評価端子６１５を介して電圧を
印加する。半導体スイッチング素子２の温度上昇サイク
ルが少なく、非可逆接点７５が開放していない時には、
図６（ｂ）のように温度履歴表示装置９１１が表示する
が、温度上昇サイクルが所定の回数に達すると、非可逆
接点７５が開放するため、図６（ｃ）のように温度履歴
表示装置９１１が表示できず、この場合は、半導体モジ
ュール１０を再利用しない。
【００３３】（実施例５）本実施例を図７と図８を用い
て説明する。図７の半導体モジュール１０は、非可逆接
点７５１〜７５３(図７中Ｓ１〜Ｓ３)及び履歴検出用抵
抗７４１〜７４３(図中７Ｒ１〜Ｒ３)の直列体が３組並
列接続された回路に履歴検出用抵抗７４０（図７中Ｒ
０）を直列接続した構成である。モジュール履歴評価装
置９００は、半導体モジュール１０の補助エミッタ端子
６１９と履歴評価時入力端子６１５１に電圧Ｖｓを印加
した時の、履歴評価時入力端子６１５１と履歴評価時出
力端子６１５２との間の電圧Ｖｏを測定し評価する。
て説明する。図７の半導体モジュール１０は、非可逆接
点７５１〜７５３(図７中Ｓ１〜Ｓ３)及び履歴検出用抵
抗７４１〜７４３(図中７Ｒ１〜Ｒ３)の直列体が３組並
列接続された回路に履歴検出用抵抗７４０（図７中Ｒ
０）を直列接続した構成である。モジュール履歴評価装
置９００は、半導体モジュール１０の補助エミッタ端子
６１９と履歴評価時入力端子６１５１に電圧Ｖｓを印加
した時の、履歴評価時入力端子６１５１と履歴評価時出
力端子６１５２との間の電圧Ｖｏを測定し評価する。
【００３４】３個の非可逆接点７５１〜７５３（図７中
Ｓ１〜Ｓ３）の特性を図８に示す。図８は、横軸が温度
上昇幅ΔＴで縦軸が回数Ｎであって、各曲線の右側領域
になると非可逆接点が開放となる。従って、図８中の領
域Ｃ０の使用履歴であれば、全ての接点が導通なので、
評価出力電圧Ｖｏ／入力電圧Ｖｓは（式１）に示すよう
になる。また、図８中の領域Ｃ１では、接点Ｓ１のみ開
放で、（式２）となり、さらに領域Ｃ２では、接点Ｓ１
及びＳ２が開放されるため（式３）に示すようになる。
領域Ｃ３の状態になると全接点が開放されるためＶｏ＝
０となる。このようにして評価出力電圧Ｖｏから半導体
モジュールの使用履歴を知ることができる。なお、図７
では非可逆接点と抵抗との直列体で構成したが、履歴検
出用抵抗７４１〜７４３の代りに３個のＬＥＤを接続し
て、それぞれのＬＥＤの状態から使用履歴情報を得る構
成でも良い。また、並列接続する非可逆接点の数を増や
して、３つ以上の異なる領域の使用履歴で開閉するよう
にしても良い。
Ｓ１〜Ｓ３）の特性を図８に示す。図８は、横軸が温度
上昇幅ΔＴで縦軸が回数Ｎであって、各曲線の右側領域
になると非可逆接点が開放となる。従って、図８中の領
域Ｃ０の使用履歴であれば、全ての接点が導通なので、
評価出力電圧Ｖｏ／入力電圧Ｖｓは（式１）に示すよう
になる。また、図８中の領域Ｃ１では、接点Ｓ１のみ開
放で、（式２）となり、さらに領域Ｃ２では、接点Ｓ１
及びＳ２が開放されるため（式３）に示すようになる。
領域Ｃ３の状態になると全接点が開放されるためＶｏ＝
０となる。このようにして評価出力電圧Ｖｏから半導体
モジュールの使用履歴を知ることができる。なお、図７
では非可逆接点と抵抗との直列体で構成したが、履歴検
出用抵抗７４１〜７４３の代りに３個のＬＥＤを接続し
て、それぞれのＬＥＤの状態から使用履歴情報を得る構
成でも良い。また、並列接続する非可逆接点の数を増や
して、３つ以上の異なる領域の使用履歴で開閉するよう
にしても良い。
【００３５】
【数１】
【００３６】
【数２】
【００３７】
【数３】
【００３８】（実施例６）本実施例を図９に示す。図９
では、図６に示した半導体モジュール１０の構成に、Ｉ
Ｃチップ入力コイル４２，ＩＣチップ８２及びＩＣチッ
プ読取装置９２を追加した。ＩＣチップ入力コイル４２
は、ある電流を超える電流が流れた場合に電磁誘導等を
利用してＩＣチップ８２に入力信号を与えて通電履歴情
報を記憶できる。また、ＩＣチップ読取装置９２によ
り、記憶した情報を読み取り、その情報より半導体モジ
ュール１０の再利用可否を判断する。このような構成に
すれば、一定電圧部を内部に持たない半導体モジュール
１０でも、簡単な履歴情報が記憶できる。
では、図６に示した半導体モジュール１０の構成に、Ｉ
Ｃチップ入力コイル４２，ＩＣチップ８２及びＩＣチッ
プ読取装置９２を追加した。ＩＣチップ入力コイル４２
は、ある電流を超える電流が流れた場合に電磁誘導等を
利用してＩＣチップ８２に入力信号を与えて通電履歴情
報を記憶できる。また、ＩＣチップ読取装置９２によ
り、記憶した情報を読み取り、その情報より半導体モジ
ュール１０の再利用可否を判断する。このような構成に
すれば、一定電圧部を内部に持たない半導体モジュール
１０でも、簡単な履歴情報が記憶できる。
【００３９】本実施例の半導体モジュールの外観を図１
０に示す。半導体モジュール１０には、通電するための
コレクタ端子６０１及びエミッタ端子の他に、制御用端
子としてゲート端子６１８及び補助エミッタ端子６１９
を持っている。また、温度履歴情報のための非可逆接点
７５，温度履歴表示装置９１１であるＬＥＤ，電流制限
抵抗９１１１及び履歴評価端子６１５も有する。ここで
は、ＩＣチップ入力コイル４２だけでは、温度履歴情報
で判断することができないために、両方を併用する構成
とした。ＩＣチップの位置は図示する限りではないが、
ＩＣチップ読取装置９２との距離が近くなるように半導
体モジュール１０の側面若しくは側面に近接した場所に
内蔵してある。
０に示す。半導体モジュール１０には、通電するための
コレクタ端子６０１及びエミッタ端子の他に、制御用端
子としてゲート端子６１８及び補助エミッタ端子６１９
を持っている。また、温度履歴情報のための非可逆接点
７５，温度履歴表示装置９１１であるＬＥＤ，電流制限
抵抗９１１１及び履歴評価端子６１５も有する。ここで
は、ＩＣチップ入力コイル４２だけでは、温度履歴情報
で判断することができないために、両方を併用する構成
とした。ＩＣチップの位置は図示する限りではないが、
ＩＣチップ読取装置９２との距離が近くなるように半導
体モジュール１０の側面若しくは側面に近接した場所に
内蔵してある。
【００４０】なお、図６，図７及び図９のような一定電
源を得ることがない半導体モジュール１０でも、半導体
スイッチング素子２のゲートとエミッタの間に並列に回
路が接続されてもスイッチング特性に影響がなければ、
ゲート端子６１８と補助エミッタ端子６１９との間に印
加されているパルス電圧を平滑して電源としてもよい。
さらに、回路構成が若干複雑となり、モジュールが若干
大型化してもよければ、半導体スイッチング素子２がオ
フ状態では、コレクタ端子６０１とエミッタ端子６０２
との間には電圧が印加されているので、これを電源とし
て利用してもよい。
源を得ることがない半導体モジュール１０でも、半導体
スイッチング素子２のゲートとエミッタの間に並列に回
路が接続されてもスイッチング特性に影響がなければ、
ゲート端子６１８と補助エミッタ端子６１９との間に印
加されているパルス電圧を平滑して電源としてもよい。
さらに、回路構成が若干複雑となり、モジュールが若干
大型化してもよければ、半導体スイッチング素子２がオ
フ状態では、コレクタ端子６０１とエミッタ端子６０２
との間には電圧が印加されているので、これを電源とし
て利用してもよい。
【００４１】（実施例７）本実施例を図１１に示す。図
１１に示す半導体モジュール１０は、不揮発性メモリ８
を内蔵しており、これに外部のメモリ入出力装置９０よ
り、メモリ入出力端子６２０を介して情報の入出力を行
っている。この不揮発性メモリ８に記憶される情報は、
特性評価結果や外部で演算した履歴情報などである。
１１に示す半導体モジュール１０は、不揮発性メモリ８
を内蔵しており、これに外部のメモリ入出力装置９０よ
り、メモリ入出力端子６２０を介して情報の入出力を行
っている。この不揮発性メモリ８に記憶される情報は、
特性評価結果や外部で演算した履歴情報などである。
【００４２】図１２に本実施例の半導体モジュール１０
の外観を示す。ここでは、図９の場合と同様にコレクタ
端子６０１，エミッタ端子６０２，ゲート端子６１８，
補助エミッタ端子６１９，履歴評価端子６１５及び温度
履歴表示装置９１１の他に、メモリ入出力端子６２０を
備えている。電力変換装置の運転中には、メモリ入出力
端子６２０は端子にカバーをかけた状態にしておき、何
らかのトラブルで不揮発性メモリ８に電圧が印加されて
記憶内容が破壊されることを防いでいる。
の外観を示す。ここでは、図９の場合と同様にコレクタ
端子６０１，エミッタ端子６０２，ゲート端子６１８，
補助エミッタ端子６１９，履歴評価端子６１５及び温度
履歴表示装置９１１の他に、メモリ入出力端子６２０を
備えている。電力変換装置の運転中には、メモリ入出力
端子６２０は端子にカバーをかけた状態にしておき、何
らかのトラブルで不揮発性メモリ８に電圧が印加されて
記憶内容が破壊されることを防いでいる。
【００４３】以上、本発明の実施例において、半導体ス
イッチング素子として、ＩＧＢＴを例に用いて説明した
が、これに限ったことではない。また、モジュール外観
も、図示した形状に限ったことではなく広く電力半導体
モジュールに適用できる。また、半導体モジュールにス
イッチング素子が１個の場合を例に説明したが、複数の
スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールにも当然
適用できる。
イッチング素子として、ＩＧＢＴを例に用いて説明した
が、これに限ったことではない。また、モジュール外観
も、図示した形状に限ったことではなく広く電力半導体
モジュールに適用できる。また、半導体モジュールにス
イッチング素子が１個の場合を例に説明したが、複数の
スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールにも当然
適用できる。
【００４４】
【発明の効果】本発明により、半導体モジュール自体が
その使用履歴を記憶しており、その情報を表示している
ので、モジュールの性能を最大限利用できる。また、保
管の際にも使用履歴や素子特性をモジュール自体から知
ることができるため、モジュール管理においても利便性
が高い。
その使用履歴を記憶しており、その情報を表示している
ので、モジュールの性能を最大限利用できる。また、保
管の際にも使用履歴や素子特性をモジュール自体から知
ることができるため、モジュール管理においても利便性
が高い。
【図１】実施例１における半導体モジュール内部概略構
成を示す。
成を示す。
【図２】実施例１における半導体モジュール外観を示
す。
す。
【図３】実施例１における履歴情報入出力及び表示装置
の構成例を示す。
の構成例を示す。
【図４】実施例２における概略構成を示す。
【図５】実施例３における素子特性記憶情報利用の流れ
を示す。
を示す。
【図６】実施例４における半導体モジュールの内部概略
構成を示す。
構成を示す。
【図７】実施例５における半導体モジュールの内部概略
構成を示す。
構成を示す。
【図８】実施例５における非可逆接点の特性例を示す。
【図９】実施例６における半導体モジュールの内部概略
構成を示す。
構成を示す。
【図１０】実施例６における半導体モジュール外観を示
す。
す。
【図１１】実施例７における半導体モジュールの内部概
略構成を示す。
略構成を示す。
【図１２】実施例７における半導体モジュール外観を示
す。
す。
１…半導体モジュール、２…半導体スイッチング素子、
３…ゲート駆動部、４…電流センスＩＧＢＴ、５…還流
ダイオード、８…不揮発性メモリ、９…入出力及び表示
装置、１０…半導体モジュール、４２…ＩＣチップ入力
コイル、７１…測温体、７５…非可逆接点、８２…ＩＣ
チップ、９０…メモリ入出力装置、９２…ＩＣチップ読
取装置、１００…制御装置、１０１…機器全体制御部、
１０２…変換器制御部、６０１…コレクタ端子、６０２
…エミッタ端子、６１１…電源端子、６１２…エラー出
力端子、６１３…制御信号端子、６１４…グランド端
子、６１５…履歴評価端子、６１６…履歴情報信号端
子、６１７…履歴情報制御端子、６１８…ゲート端子、
６１９…補助エミッタ端子、６２０…メモリ入出力端
子、７００…記憶入出力装置、７１０…温度履歴記憶
部、７１１…温度検出判定装置、７２０…故障履歴記憶
部、７２１…故障信号検出装置、７２２，７３２，７１
２１，７１２２…計数装置、７２３，７３３，７１３
１，７１３２…メモリ、７３０…スイッチング回数記憶
部、７３１…スイッチング検出装置、７４０，７４１，
７４２，７４３…履歴検出用抵抗、７５１，７５２，７
５３…非可逆接点、９００…モジュール履歴評価装置、
９１１…温度履歴表示装置、９１２…故障履歴表示装
置、１０２１…電源部、１０２２…モジュール制御部、
１０２３…情報管理部、１０３１…ゲート駆動回路、６
１５１…履歴評価時入力端子、6152…履歴評価時出力端
子、９１１０，９１２０…スイッチ、９１１１，９１２
１…電流制限抵抗、９１１２，９１２２…履歴判断装
置、９１１３，９１２３…メモリ読取装置。
３…ゲート駆動部、４…電流センスＩＧＢＴ、５…還流
ダイオード、８…不揮発性メモリ、９…入出力及び表示
装置、１０…半導体モジュール、４２…ＩＣチップ入力
コイル、７１…測温体、７５…非可逆接点、８２…ＩＣ
チップ、９０…メモリ入出力装置、９２…ＩＣチップ読
取装置、１００…制御装置、１０１…機器全体制御部、
１０２…変換器制御部、６０１…コレクタ端子、６０２
…エミッタ端子、６１１…電源端子、６１２…エラー出
力端子、６１３…制御信号端子、６１４…グランド端
子、６１５…履歴評価端子、６１６…履歴情報信号端
子、６１７…履歴情報制御端子、６１８…ゲート端子、
６１９…補助エミッタ端子、６２０…メモリ入出力端
子、７００…記憶入出力装置、７１０…温度履歴記憶
部、７１１…温度検出判定装置、７２０…故障履歴記憶
部、７２１…故障信号検出装置、７２２，７３２，７１
２１，７１２２…計数装置、７２３，７３３，７１３
１，７１３２…メモリ、７３０…スイッチング回数記憶
部、７３１…スイッチング検出装置、７４０，７４１，
７４２，７４３…履歴検出用抵抗、７５１，７５２，７
５３…非可逆接点、９００…モジュール履歴評価装置、
９１１…温度履歴表示装置、９１２…故障履歴表示装
置、１０２１…電源部、１０２２…モジュール制御部、
１０２３…情報管理部、１０３１…ゲート駆動回路、６
１５１…履歴評価時入力端子、6152…履歴評価時出力端
子、９１１０，９１２０…スイッチ、９１１１，９１２
１…電流制限抵抗、９１１２，９１２２…履歴判断装
置、９１１３，９１２３…メモリ読取装置。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 加藤 修治
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
(72)発明者 佐藤 裕
茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株
式会社日立製作所日立研究所内
Ｆターム(参考） 5H740 AA08 BA11 MM08 MM12 PP02
Claims (15)
- 【請求項１】１つ以上の電力半導体スイッチング素子と
駆動部とを備えた電力半導体モジュールにおいて、該電
力半導体モジュールの使用履歴を記憶する不揮発性の記
憶手段と、該使用履歴を表示する表示手段とを備えたこ
とを特徴とする電力半導体モジュール。 - 【請求項２】請求項１に記載の電力半導体モジュールに
おいて、前記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング
素子のスイッチング回数、または前記電力半導体スイッ
チング素子の過電流検出回数、または電力半導体モジュ
ールの温度上昇に関する情報の何れかを含むことを特徴
とする電力半導体モジュール。 - 【請求項３】請求項１または請求項２のいずれかに記載
の電力半導体モジュールにおいて、前記記憶手段が電力
半導体モジュールの素子特性データをさらに記憶してい
ることを特徴とする電力半導体モジュール。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の電力半導
体モジュールにおいて、前記記憶手段が電力半導体モジ
ュールの製造日時または製造番号の何れかを含むことを
特徴とする電力半導体モジュール。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の電力半導
体モジュールにおいて、前記電力半導体モジュールが記
憶入出力用端子と、記憶入出力時の電源端子の少なくと
も一方を備えていることを特徴とする電力半導体モジュ
ール。 - 【請求項６】請求項５に記載の電力半導体モジュールに
おいて、前記記憶入出力用端子及び電源端子のうち、電
力半導体モジュールが運転中には、運転に使用しない端
子がカバーされていることを特徴とする電力半導体モジ
ュール。 - 【請求項７】請求項１または請求項２のいずれかに記載
の電力半導体モジュールにおいて、前記表示手段が発光
表示手段であることを特徴とする電力半導体モジュー
ル。 - 【請求項８】請求項７に記載の電力半導体モジュールに
おいて、前記発光表示手段が発光ダイオード（ＬＥＤ）
であること特徴とする電力半導体モジュール。 - 【請求項９】請求項７または請求項８のいずれかに記載
の電力半導体モジュールにおいて、前記電力半導体モジ
ュールが表示用の電源端子を有することを特徴とする電
力半導体モジュール。 - 【請求項１０】請求項２に記載の電力半導体モジュール
において、前記電力半導体スイッチング素子のスイッチ
ング回数、または前記電力半導体スイッチング素子の過
電流検出回数、または電力半導体モジュールの温度上昇
に関する情報の何れか所定の条件を満たした場合に前記
表示手段が作動することを特徴とする電力半導体モジュ
ール。 - 【請求項１１】１つ以上の電力半導体スイッチング素子
と駆動部とを備えた電力半導体モジュールにおいて、該
電力半導体モジュールの使用履歴を記憶する不揮発性の
記憶手段と、該使用履歴を前記電力半導体モジュール外
に出力する出力手段とを備え、前記使用履歴が、前記電
力半導体スイッチング素子のスイッチング回数、または
前記電力半導体スイッチング素子の過電流検出回数、ま
たは電力半導体モジュールの温度上昇に関する情報の何
れかを含むことを特徴とする電力半導体モジュール。 - 【請求項１２】請求項１１に記載の電力半導体モジュー
ルにおいて、前記使用履歴を電力半導体モジュール外に
出力する出力手段に加えて前記電力半導体モジュールの
記憶手段に入力する手段を備えたことを特徴とする電力
半導体モジュール。 - 【請求項１３】１つ以上の電力半導体スイッチング素子
と駆動部とを備えた電力半導体モジュールと、電源部
と、モジュール制御部とを備えた電力変換装置におい
て、 前記電力半導体モジュールが該電力半導体モジュールの
使用履歴を記憶する不揮発性の記憶手段と、該使用履歴
を前記電力半導体モジュール外に出力する出力手段とを
備え、前記使用履歴が、前記電力半導体スイッチング素
子のスイッチング回数、または前記電力半導体スイッチ
ング素子の過電流検出回数、または電力半導体モジュー
ルの温度上昇に関する情報の何れかを含むことを特徴と
する電力変換装置。 - 【請求項１４】請求項１３に記載の電力変換装置におい
て、該電力変換装置が前記電力半導体モジュールを複数
個備えていることを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項１５】請求項１３または請求項１４のいずれか
に記載の電力変換装置において、前記電力半導体スイッ
チング素子が絶縁ゲート型バイポーラトランジスタであ
ることを特徴とする電力変換装置。
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