JP2003299364A - 電力変換装置 - Google Patents
電力変換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】小型で安価な電力変換装置の提供にある。
【解決手段】絶縁基板上に形成される第１の導電体と第
１の導電体上に搭載される電力制御用半導体素子と、外
部と前記半導体素子もしくは前記第１の半導体とを電気
的に接続する第２の導電体と、第１及び第２の導電体に
隣接し導電体に流れる電流が発生する磁束を直接検出す
る半導体電流検出素子を搭載する。半導体モジュール内
を流れる電流を、コアを介さずホール素子を有する電流
センサにより直接検出するので、電流検出手段を備えた
小型の半導体モジュールを提供できる。
１の導電体上に搭載される電力制御用半導体素子と、外
部と前記半導体素子もしくは前記第１の半導体とを電気
的に接続する第２の導電体と、第１及び第２の導電体に
隣接し導電体に流れる電流が発生する磁束を直接検出す
る半導体電流検出素子を搭載する。半導体モジュール内
を流れる電流を、コアを介さずホール素子を有する電流
センサにより直接検出するので、電流検出手段を備えた
小型の半導体モジュールを提供できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷に供給される
電力を制御する電力変換装置に関する。
電力を制御する電力変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１３にインバータを使用したモータ駆
動システムのブロック図を示す。図１３において４０は
モータ、４１はモータに流す電流を供給するインバー
タ、４４はインバータ内部の制御回路、１０は制御回路
にコントロールされ所定の電流量を流すようスイッチン
グ制御される半導体モジュール、１４は半導体モジュー
ル内部の半導体素子、４２は半導体素子のドライバであ
る。
動システムのブロック図を示す。図１３において４０は
モータ、４１はモータに流す電流を供給するインバー
タ、４４はインバータ内部の制御回路、１０は制御回路
にコントロールされ所定の電流量を流すようスイッチン
グ制御される半導体モジュール、１４は半導体モジュー
ル内部の半導体素子、４２は半導体素子のドライバであ
る。
【０００３】モータ４０を駆動するために所定の電流量
を流すためには、電流のフィードバック制御を行う必要
がある。そこで、一般的に、電流センサ７によりモータ
４０へ供給される電流量を検知し制御回路４４に入力，
ベクトル制御といった交流電流制御方法などにより所定
の電流量となるようコントロールしている。
を流すためには、電流のフィードバック制御を行う必要
がある。そこで、一般的に、電流センサ７によりモータ
４０へ供給される電流量を検知し制御回路４４に入力，
ベクトル制御といった交流電流制御方法などにより所定
の電流量となるようコントロールしている。
【０００４】図１１に電流センサの搭載例を示す。２０
は電流センサ７を搭載した基板、３２はインバータのヒ
ートシンク、３０は基板をパワーモジュール４に固定す
るためのターミナル、３３はパワーモジュールからの電
流を電流センサに貫通させるための貫通バスバ、３１は
貫通バスバを固定し他バスバとの中継の役目を果たすス
テーである。
は電流センサ７を搭載した基板、３２はインバータのヒ
ートシンク、３０は基板をパワーモジュール４に固定す
るためのターミナル、３３はパワーモジュールからの電
流を電流センサに貫通させるための貫通バスバ、３１は
貫通バスバを固定し他バスバとの中継の役目を果たすス
テーである。
【０００５】一般にモータ駆動用インバータで用いられ
る電流センサは、電流の流れが発生する磁束をコアで増
幅させた後、ホール素子により検出しさらにそれを増幅
させ外部へ出力するタイプが用いられている。
る電流センサは、電流の流れが発生する磁束をコアで増
幅させた後、ホール素子により検出しさらにそれを増幅
させ外部へ出力するタイプが用いられている。
【０００６】図１２に電流センサの別の一例を示す。磁
束を増幅するコアを使わずバスバに流れる電流が作る磁
束を直接ホール素子で検出するタイプである。この電流
センサを用いれば、図１１に示す電流センサよりも少な
いスペースで電流検出を行うことが可能であるが、基
板，スペーサクミ，ステーといったセンサ固定用の部材
を必要とする点は変わらない。
束を増幅するコアを使わずバスバに流れる電流が作る磁
束を直接ホール素子で検出するタイプである。この電流
センサを用いれば、図１１に示す電流センサよりも少な
いスペースで電流検出を行うことが可能であるが、基
板，スペーサクミ，ステーといったセンサ固定用の部材
を必要とする点は変わらない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】近年、自動車が排出す
る排気ガスの規制や燃費向上のため、車両駆動のためも
しくは、駆動補助のためにモータとインバータを搭載し
た車両が開発されている。このような車両ではインバー
タやモータの搭載容積が十分でなく、確保できるスペー
スはきわめて限られている。このような限られたスペー
スに対して、これまでのところ、従来例図１１，図１２
に示した電流センサを使用する方式が用いられており、
インバータの小形化の障害の１つとなっている。
る排気ガスの規制や燃費向上のため、車両駆動のためも
しくは、駆動補助のためにモータとインバータを搭載し
た車両が開発されている。このような車両ではインバー
タやモータの搭載容積が十分でなく、確保できるスペー
スはきわめて限られている。このような限られたスペー
スに対して、これまでのところ、従来例図１１，図１２
に示した電流センサを使用する方式が用いられており、
インバータの小形化の障害の１つとなっている。
【０００８】そこで、特開２００１−８６７６８号のよ
うに、電流センサ自体をパワーモジュール内部に内蔵
し、電流センサのケースや電流センサ取り付けのために
用いていた基板，ターミナルクミ，ステーといった部品
を削減させインバータの体積を低減する提案がなされて
いる。しかし、この提案では電流センサの大部分をしめ
る磁束増幅用のコアを必要とし、体積低減効果が十分で
なかった。
うに、電流センサ自体をパワーモジュール内部に内蔵
し、電流センサのケースや電流センサ取り付けのために
用いていた基板，ターミナルクミ，ステーといった部品
を削減させインバータの体積を低減する提案がなされて
いる。しかし、この提案では電流センサの大部分をしめ
る磁束増幅用のコアを必要とし、体積低減効果が十分で
なかった。
【０００９】この他、半導体モジュール内の絶縁基板上
にシャント抵抗を用意し、この抵抗に電流が流れたとき
に抵抗端子間に表れる電圧を検出し、絶縁アンプを介し
て、制御回路に入力する方式があるが、絶縁アンプは高
価である。また、半導体モジュールに流す電流が大きい
場合、シャント抵抗の損失が無視できないレベルとな
る。
にシャント抵抗を用意し、この抵抗に電流が流れたとき
に抵抗端子間に表れる電圧を検出し、絶縁アンプを介し
て、制御回路に入力する方式があるが、絶縁アンプは高
価である。また、半導体モジュールに流す電流が大きい
場合、シャント抵抗の損失が無視できないレベルとな
る。
【００１０】本発明の代表的な目的は、小型で安価な電
力変換装置を提供する。
力変換装置を提供する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本願
の代表的な発明は、ベースと、このベース上に搭載され
た絶縁基板と、この絶縁基板上に形成された第１の導電
体と、この第１の導電体上に搭載された電力制御用半導
体素子と、外部と電力用半導体素子或いは第１の導電体
とを電気的に接続する第２の導電体と、第１或いは第２
の導電体に隣接すると共に、第１或いは第２の導電体に
流れる電流によって生じる磁束を検出して第１或いは第
２に流れる電流量を計測する電流検出用半導体素子とを
有することを特徴とする。本発明によれば、小型で安価
な電力変換装置を提供することができる。
の代表的な発明は、ベースと、このベース上に搭載され
た絶縁基板と、この絶縁基板上に形成された第１の導電
体と、この第１の導電体上に搭載された電力制御用半導
体素子と、外部と電力用半導体素子或いは第１の導電体
とを電気的に接続する第２の導電体と、第１或いは第２
の導電体に隣接すると共に、第１或いは第２の導電体に
流れる電流によって生じる磁束を検出して第１或いは第
２に流れる電流量を計測する電流検出用半導体素子とを
有することを特徴とする。本発明によれば、小型で安価
な電力変換装置を提供することができる。
【００１２】さらに、電力制御用半導体素子に接続され
る第１の導電体の一部は絶縁基板上の導電体であるた
め、電流検出用半導体素子はその上、または横などの隣
接部に搭載されるので、電流が導電体に流れたときのジ
ュール熱が導電体から絶縁基板，絶縁基板から半導体モ
ジュールのベース，ベースからインバータのヒートシン
クへと放熱されるので、大電流を流す半導体モジュール
にも適用可能である。
る第１の導電体の一部は絶縁基板上の導電体であるた
め、電流検出用半導体素子はその上、または横などの隣
接部に搭載されるので、電流が導電体に流れたときのジ
ュール熱が導電体から絶縁基板，絶縁基板から半導体モ
ジュールのベース，ベースからインバータのヒートシン
クへと放熱されるので、大電流を流す半導体モジュール
にも適用可能である。
【００１３】上記目的を達成する本願の代表的な別の本
発明は、ベースと、このベース上に搭載された絶縁基板
と、この絶縁基板上に形成された第１の導電体と、この
第１の導電体上に搭載された電力制御用半導体素子と、
外部と電力用半導体素子或いは第１の導電体とを電気的
に接続する第２の導電体と、第１或いは第２の導電体に
隣接すると共に、第１或いは第２の導電体に流れる電流
によって生じる磁束を検出して第１或いは第２に流れる
電流量を計測する電流検出用半導体素子と、電流検出用
半導体素子から出力された信号を増幅する増幅回路と、
電流検出用半導体素子或いは前記増幅回路のばらつきを
調整すべき調整信号を生成して電流検出用半導体素子に
出力する調整手段とを有することを特徴とする。本発明
によれば、小型で安価な電力変換装置を提供することが
できると共に、電力変換装置の完成後、電流検出用半導
体素子の検出精度などを構成することができる。
発明は、ベースと、このベース上に搭載された絶縁基板
と、この絶縁基板上に形成された第１の導電体と、この
第１の導電体上に搭載された電力制御用半導体素子と、
外部と電力用半導体素子或いは第１の導電体とを電気的
に接続する第２の導電体と、第１或いは第２の導電体に
隣接すると共に、第１或いは第２の導電体に流れる電流
によって生じる磁束を検出して第１或いは第２に流れる
電流量を計測する電流検出用半導体素子と、電流検出用
半導体素子から出力された信号を増幅する増幅回路と、
電流検出用半導体素子或いは前記増幅回路のばらつきを
調整すべき調整信号を生成して電流検出用半導体素子に
出力する調整手段とを有することを特徴とする。本発明
によれば、小型で安価な電力変換装置を提供することが
できると共に、電力変換装置の完成後、電流検出用半導
体素子の検出精度などを構成することができる。
【００１４】第１或いは第２の導電体の電流検出用半導
体素子と隣接する部分は、電流検出用半導体素子内の磁
束を電圧に変換する中核箇所の少なくとも三方向を取り
囲むように、湾曲構造をなしている。この構成によれ
ば、磁束の密度を上げることができると共に、電流検出
用半導体素子内部の増幅回路のゲインを上がる必要がな
いので、検出電流のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。また、ホール素子に流す定電流を多めに流す必要が
ないので、電流検出用半導体素子の消費電流を抑えるこ
とができる。
体素子と隣接する部分は、電流検出用半導体素子内の磁
束を電圧に変換する中核箇所の少なくとも三方向を取り
囲むように、湾曲構造をなしている。この構成によれ
ば、磁束の密度を上げることができると共に、電流検出
用半導体素子内部の増幅回路のゲインを上がる必要がな
いので、検出電流のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。また、ホール素子に流す定電流を多めに流す必要が
ないので、電流検出用半導体素子の消費電流を抑えるこ
とができる。
【００１５】電流検出用半導体素子は、絶縁体と、この
絶縁体上に形成された導電体と、絶縁体の導電体側とは
反対側の面に実装された集積回路とを有してなる。この
構成によれば、半導体モジュールのはなれた二つの導電
パターン上に半田を介して接続し、前記二つの導電パタ
ーンを電気的に接続する役割と電流検出の役割を同時に
満足することができる。
絶縁体上に形成された導電体と、絶縁体の導電体側とは
反対側の面に実装された集積回路とを有してなる。この
構成によれば、半導体モジュールのはなれた二つの導電
パターン上に半田を介して接続し、前記二つの導電パタ
ーンを電気的に接続する役割と電流検出の役割を同時に
満足することができる。
【００１６】また、導電体は、電流検出用半導体素子内
の磁束を電圧に変換する中核箇所の少なくとも三方向を
取り囲むように、湾曲構造をなしている。この構成によ
れば、磁束の密度を上げることができると共に、電流検
出用半導体素子内部の増幅回路のゲインを上がる必要が
ないので、検出電流のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。
の磁束を電圧に変換する中核箇所の少なくとも三方向を
取り囲むように、湾曲構造をなしている。この構成によ
れば、磁束の密度を上げることができると共に、電流検
出用半導体素子内部の増幅回路のゲインを上がる必要が
ないので、検出電流のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。
【００１７】ベースには、その周縁に沿って立設するケ
ースが設けられている。ケースは、電流検出用半導体素
子を収納する収納部を有する。この構成によれば、電流
検出用半導体素子の校正後、電流検出用半導体素子を半
導体モジュールに搭載することができ、事前に電流検出
用半導体素子の不良を発見することができるので、半導
体モジュールの歩留まりを向上させることができる。ま
た、電流検出用半導体素子の搭載個数を０個から数個ま
で半導体モジュールに応じて変えることができるので製
品展開が容易となる。
ースが設けられている。ケースは、電流検出用半導体素
子を収納する収納部を有する。この構成によれば、電流
検出用半導体素子の校正後、電流検出用半導体素子を半
導体モジュールに搭載することができ、事前に電流検出
用半導体素子の不良を発見することができるので、半導
体モジュールの歩留まりを向上させることができる。ま
た、電流検出用半導体素子の搭載個数を０個から数個ま
で半導体モジュールに応じて変えることができるので製
品展開が容易となる。
【００１８】また、ケースには電流検出用半導体素子を
一体成形することもできる。この構成によれば、電流検
出用半導体素子から直接外部端子が出ている場合、半導
体モジュール上に搭載する制御基板とこの端子を接続す
る際の位置精度を向上させることができるので、インバ
ータ製造を容易にすることができる。
一体成形することもできる。この構成によれば、電流検
出用半導体素子から直接外部端子が出ている場合、半導
体モジュール上に搭載する制御基板とこの端子を接続す
る際の位置精度を向上させることができるので、インバ
ータ製造を容易にすることができる。
【００１９】ケースは絶縁部材から形成されたものであ
る。
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施例の構
造を示す。図１において、１０は半導体モジュール、１
１は半導体モジュール１０のベース、１２は絶縁基板
で、図示しない絶縁基板下面の導体層と半田層により、
ベース１１と接続されている。１３は絶縁基板上の導電
パターン、１４は電力を制御する半導体素子で、１３と
は図示しない半田により接続されている。１５は外部と
導電パターン１３を電気的に接続するための端子、１６
はその中継の役目をはたすアルミワイア、１７は半導体
モジュールのケース、１８は端子に流れる電流を検出す
る電流センサ，ホールＩＣである。図示されていない
が、ホールＩＣ１８は基板上にホール素子，ホール素子
に一定の電流を流すための定電流回路，ホール素子が出
力する検出した磁束に比例した電圧信号、それを増幅す
る増幅回路などを搭載し樹脂によりモールドされる構造
をしている。１９はホールＩＣ１８の端子で図１ではホ
ールＩＣ１８のモールド部から出ており、制御基板２０
にコネクタ２５を介して電気的に接続されている。
造を示す。図１において、１０は半導体モジュール、１
１は半導体モジュール１０のベース、１２は絶縁基板
で、図示しない絶縁基板下面の導体層と半田層により、
ベース１１と接続されている。１３は絶縁基板上の導電
パターン、１４は電力を制御する半導体素子で、１３と
は図示しない半田により接続されている。１５は外部と
導電パターン１３を電気的に接続するための端子、１６
はその中継の役目をはたすアルミワイア、１７は半導体
モジュールのケース、１８は端子に流れる電流を検出す
る電流センサ，ホールＩＣである。図示されていない
が、ホールＩＣ１８は基板上にホール素子，ホール素子
に一定の電流を流すための定電流回路，ホール素子が出
力する検出した磁束に比例した電圧信号、それを増幅す
る増幅回路などを搭載し樹脂によりモールドされる構造
をしている。１９はホールＩＣ１８の端子で図１ではホ
ールＩＣ１８のモールド部から出ており、制御基板２０
にコネクタ２５を介して電気的に接続されている。
【００２１】次に、図２を用いて、第１実施例の詳細を
説明する。図２は６ｉｎ１タイプの半導体モジュールで
ある。電流センサであるホールＩＣ１８は、応力緩和の
ため、また高密度の磁束をホールＩＣ１８に提供するた
めに端子１５のＵ字に曲げられた部分に隣接して半導体
モジュール１０のケース１７に固定されている。ここ
で、ホールＩＣ１８の図示しないホール素子部分が端子
１５のＣ字部分の内径内でＣ字部分に近い場所になるよ
う位置決めする。ホールＩＣの固定方法はモールド、ま
たはケース１７部にあらかじめホールＩＣ１８を搭載す
るスペースを作っておき、後からホールＩＣ１８を挿入
し、接着材等により固定する方式を取ることができる。
説明する。図２は６ｉｎ１タイプの半導体モジュールで
ある。電流センサであるホールＩＣ１８は、応力緩和の
ため、また高密度の磁束をホールＩＣ１８に提供するた
めに端子１５のＵ字に曲げられた部分に隣接して半導体
モジュール１０のケース１７に固定されている。ここ
で、ホールＩＣ１８の図示しないホール素子部分が端子
１５のＣ字部分の内径内でＣ字部分に近い場所になるよ
う位置決めする。ホールＩＣの固定方法はモールド、ま
たはケース１７部にあらかじめホールＩＣ１８を搭載す
るスペースを作っておき、後からホールＩＣ１８を挿入
し、接着材等により固定する方式を取ることができる。
【００２２】図３は、本発明の第２実施例の構造を示
す。本実施例では、応力緩和のため、また高密度の磁束
をホールＩＣ１８に提供するために、端子１５のＣ字に
曲げらけれた部分が、図３に示すように端子の取り付け
られたケース１７の部分に対して角度をもった形状をし
ている。これにより小型の６ｉｎ１タイプの半導体モジ
ュール１０にホールＩＣ１８を搭載することが可能とな
る。
す。本実施例では、応力緩和のため、また高密度の磁束
をホールＩＣ１８に提供するために、端子１５のＣ字に
曲げらけれた部分が、図３に示すように端子の取り付け
られたケース１７の部分に対して角度をもった形状をし
ている。これにより小型の６ｉｎ１タイプの半導体モジ
ュール１０にホールＩＣ１８を搭載することが可能とな
る。
【００２３】図４，図５は本発明の第３実施例の構造を
示す。図４において破線で示すホールＩＣ１８は絶縁基
板上のＣ字形の導電パターンの上に接着剤２４を介して
搭載され、導電パターンに流れる電流量を検出する。図
において十字型の破線はホールＩＣのホール素子部の位
置を示す。ホールＩＣとの信号、及び電源等の入出力部
はアルミワイアを介して、半導体モジュールの制御用弱
電端子２１と同列の端子に接続されている。
示す。図４において破線で示すホールＩＣ１８は絶縁基
板上のＣ字形の導電パターンの上に接着剤２４を介して
搭載され、導電パターンに流れる電流量を検出する。図
において十字型の破線はホールＩＣのホール素子部の位
置を示す。ホールＩＣとの信号、及び電源等の入出力部
はアルミワイアを介して、半導体モジュールの制御用弱
電端子２１と同列の端子に接続されている。
【００２４】図６，図７は本発明の第４実施例の構造を
示す。図６では破線で示すホールＩＣ１８を、互いに電
流の流れがことなる導電パターンの中間部に置く方式を
取っている。
示す。図６では破線で示すホールＩＣ１８を、互いに電
流の流れがことなる導電パターンの中間部に置く方式を
取っている。
【００２５】図８，図９は本発明の第５実施例の構造を
示す。図６の実施例では、破線で示すホールＩＣ１８は
絶縁基板１２の下面に導電パターン１３を、上には電流
検出集積回路２３を有しているので、互いに電気的に未
接続の導電パターン間にホールＩＣ１８を配置し、半田
２２等により電気的に接続することにより、互いに電気
的に未接続であった箇所を電気的に接続すると同時にそ
こに流れる電流も検出することができる。また、図１０
に示すように実施例５のホールＩＣの絶縁基板１２下面
の導電パターンはＣ字形のパターンを精度よく形成して
いる。
示す。図６の実施例では、破線で示すホールＩＣ１８は
絶縁基板１２の下面に導電パターン１３を、上には電流
検出集積回路２３を有しているので、互いに電気的に未
接続の導電パターン間にホールＩＣ１８を配置し、半田
２２等により電気的に接続することにより、互いに電気
的に未接続であった箇所を電気的に接続すると同時にそ
こに流れる電流も検出することができる。また、図１０
に示すように実施例５のホールＩＣの絶縁基板１２下面
の導電パターンはＣ字形のパターンを精度よく形成して
いる。
【００２６】以上説明した実施例によれば、半導体モジ
ュール内を流れる電流を、コアを介さずホール素子を有
する電流センサにより直接検出するので、電流検出手段
を備えた小型の半導体モジュールを提供できる。
ュール内を流れる電流を、コアを介さずホール素子を有
する電流センサにより直接検出するので、電流検出手段
を備えた小型の半導体モジュールを提供できる。
【００２７】さらに、ホール素子を有する電流センサ
を、半導体モジュール内の絶縁基板上の導電パターンの
上に搭載する構成も取れるので、電流が導電パターンに
流れたときのジュール熱を導電パターンから絶縁基板，
絶縁基板から半導体モジュールのベース，ベースからイ
ンバータのヒートシンクへと、放熱することができ、大
電流を流す半導体モジュールにも適用可能である。
を、半導体モジュール内の絶縁基板上の導電パターンの
上に搭載する構成も取れるので、電流が導電パターンに
流れたときのジュール熱を導電パターンから絶縁基板，
絶縁基板から半導体モジュールのベース，ベースからイ
ンバータのヒートシンクへと、放熱することができ、大
電流を流す半導体モジュールにも適用可能である。
【００２８】さらに、半導体モジュールの電流センサに
近接する導電体部分がＣ字形もしくはＵ字形の湾曲構造
をしており電流センサを通過する磁束の密度を上げるよ
うな構成となっているため、半導体電流検出素子，内部
の増幅回路のゲインを上がる必要がないので検出電流の
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。また、ホール素子
に流す定電流を多めに流す必要がないので、半導体電流
検出素子の消費電流を抑えることができる。
近接する導電体部分がＣ字形もしくはＵ字形の湾曲構造
をしており電流センサを通過する磁束の密度を上げるよ
うな構成となっているため、半導体電流検出素子，内部
の増幅回路のゲインを上がる必要がないので検出電流の
Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。また、ホール素子
に流す定電流を多めに流す必要がないので、半導体電流
検出素子の消費電流を抑えることができる。
【００２９】さらに、半導体モジュールの絶縁基板上に
搭載される、電流センサは、絶縁基板と絶縁基板上に形
成される導電パターンと、絶縁基板上の導電パターンの
ある面と反対の面に電流検出集積回路を備えているの
で、半導体モジュールのはなれた二つの導電パターン上
に半田を介して接続し、二つの導電パターンを電気的に
接続する役割と電流検出の役割を同時に満足することが
できる上、この電流センサの下面の導電パターンがＣ字
もしくはＵ字形の湾曲構造をしているので、Ｓ／Ｎ比の
向上、さらに、消費電力の低減を計ることができる。
搭載される、電流センサは、絶縁基板と絶縁基板上に形
成される導電パターンと、絶縁基板上の導電パターンの
ある面と反対の面に電流検出集積回路を備えているの
で、半導体モジュールのはなれた二つの導電パターン上
に半田を介して接続し、二つの導電パターンを電気的に
接続する役割と電流検出の役割を同時に満足することが
できる上、この電流センサの下面の導電パターンがＣ字
もしくはＵ字形の湾曲構造をしているので、Ｓ／Ｎ比の
向上、さらに、消費電力の低減を計ることができる。
【００３０】さらに、電流センサが、少なくともホール
素子と増幅回路と外部端子の信号により調整可能とする
調整回路を内蔵するので、モジュール完成後、本モジュ
ール内の電流センサを校正することが可能となる。
素子と増幅回路と外部端子の信号により調整可能とする
調整回路を内蔵するので、モジュール完成後、本モジュ
ール内の電流センサを校正することが可能となる。
【００３１】さらに、半導体モジュールのケース部に電
流センサ挿入用のスペースを設けているので、電流セン
サ校正後、電流センサを半導体モジュールに搭載するこ
とができ、事前に不良の電流センサを発見することがで
きるので、半導体モジュールの歩留まりを向上させるこ
とができる。また、半導体検出素子の搭載個数を０個か
ら数個まで、半導体モジュールに応じて変えることがで
きるので製品展開が容易となる。
流センサ挿入用のスペースを設けているので、電流セン
サ校正後、電流センサを半導体モジュールに搭載するこ
とができ、事前に不良の電流センサを発見することがで
きるので、半導体モジュールの歩留まりを向上させるこ
とができる。また、半導体検出素子の搭載個数を０個か
ら数個まで、半導体モジュールに応じて変えることがで
きるので製品展開が容易となる。
【００３２】さらに、電流センサが半導体モジュールに
一体成形される構成も取れるので、電流センサから直接
外部端子が出ている場合、半導体モジュール上に搭載す
る制御基板とこの端子を接続する際の位置精度を向上さ
せることができるので、インバータ製造を容易にするこ
とができる。
一体成形される構成も取れるので、電流センサから直接
外部端子が出ている場合、半導体モジュール上に搭載す
る制御基板とこの端子を接続する際の位置精度を向上さ
せることができるので、インバータ製造を容易にするこ
とができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、小型で安
価な電力変換装置を提供することができる。
価な電力変換装置を提供することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す構造図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す構造図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す構造図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す構造図である。
【図５】本発明の第３実施例のＢ部の拡大図である。
【図６】本発明の第４実施例を示すものであり、上面
図，断面図、および部分拡大図からなる。
図，断面図、および部分拡大図からなる。
【図７】本発明の第４実施例のＢ部の拡大図である。
【図８】本発明の第５実施例を示すものであり、上面
図，断面図、および部分拡大図からなる。
図，断面図、および部分拡大図からなる。
【図９】本発明の第５実施例のＢ部の拡大図である。
【図１０】本発明の第５実施例の電流センサの下面を示
す図である。
す図である。
【図１１】従来の電流センサの使用例を示す第１の図で
ある。
ある。
【図１２】従来の電流センサの使用例を示す第２の図で
ある。
ある。
【図１３】モータ駆動システムの構成を示すブロック図
である。
である。
１０…半導体モジュール、１１…ベース、１２…絶縁基
板、１３…導電パターン、１４…半導体素子、１５…強
電端子、１６…アルミワイア、１７…ケース、１８…ホ
ールＩＣ、１９…ホールＩＣの端子、２０…制御基板、
２１…弱電端子、２２…半田、２３…電流検出集積回
路、２４…接着剤、２５…コネクタ、３０…ターミナ
ル、３１…ステー、３２…ヒートシンク、３３…バス
バ、３４…コアを有する電流センサ、３５…バスバ付き
コアレスタイプ電流センサ、３６…３５の端子、４０…
モータ、４１…インバータ、４２…ドライバ、４３…パ
ワー半導体、４４…制御回路。
板、１３…導電パターン、１４…半導体素子、１５…強
電端子、１６…アルミワイア、１７…ケース、１８…ホ
ールＩＣ、１９…ホールＩＣの端子、２０…制御基板、
２１…弱電端子、２２…半田、２３…電流検出集積回
路、２４…接着剤、２５…コネクタ、３０…ターミナ
ル、３１…ステー、３２…ヒートシンク、３３…バス
バ、３４…コアを有する電流センサ、３５…バスバ付き
コアレスタイプ電流センサ、３６…３５の端子、４０…
モータ、４１…インバータ、４２…ドライバ、４３…パ
ワー半導体、４４…制御回路。
Claims (8)
- 【請求項１】ベースと、該ベース上に搭載された絶縁基
板と、該絶縁基板上に形成された第１の導電体と、該第
１の導電体上に搭載された電力制御用半導体素子と、外
部と前記電力用半導体素子或いは前記第１の導電体とを
電気的に接続する第２の導電体と、前記第１或いは第２
の導電体に隣接すると共に、前記第１或いは第２の導電
体に流れる電流によって生じる磁束を検出して前記第１
或いは第２に流れる電流量を計測する電流検出用半導体
素子とを有することを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項２】ベースと、該ベース上に搭載された絶縁基
板と、該絶縁基板上に形成された第１の導電体と、該第
１の導電体上に搭載された電力制御用半導体素子と、外
部と前記電力用半導体素子或いは前記第１の導電体とを
電気的に接続する第２の導電体と、前記第１或いは第２
の導電体に隣接すると共に、前記第１或いは第２の導電
体に流れる電流によって生じる磁束を検出して前記第１
或いは第２に流れる電流量を計測する電流検出用半導体
素子と、前記電流検出用半導体素子から出力された信号
を増幅する増幅回路と、前記電流検出用半導体素子或い
は前記増幅回路のばらつきを調整すべき調整信号を生成
して前記電流検出用半導体素子に出力する調整手段とを
有することを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項３】請求項１又は２において、前記第１或いは
第２の導電体の前記電流検出用半導体素子と隣接する部
分は、前記電流検出用半導体素子内の磁束を電圧に変換
する中核箇所の少なくとも三方向を取り囲むように、湾
曲構造をなしていることを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項４】請求項１又は２において、前記電流検出用
半導体素子は、絶縁体と、該絶縁体上に形成された導電
体と、前記絶縁体の前記導電体側とは反対側の面に実装
された集積回路とを有してなることを特徴とする電力変
換装置。 - 【請求項５】請求項４において、前記導電体は、前記電
流検出用半導体素子内の磁束を電圧に変換する中核箇所
の少なくとも三方向を取り囲むように、湾曲構造をなし
ていることを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項６】請求項１又は２において、前記ベースに
は、その周縁に沿って立設するケースが設けられてお
り、前記ケースは、前記電流検出用半導体素子を収納す
る収納部を有することを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項７】請求項１又は２において、前記ベースに
は、その周縁に沿って立設するケースが設けられてお
り、前記電流検出用半導体素子は、前記ケースと一体成
形されていることを特徴とする電力変換装置。 - 【請求項８】請求項６又は７において、前記ケースは絶
縁部材から形成されたものであることを特徴とする電力
変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102917A JP2003299364A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102917A JP2003299364A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299364A true JP2003299364A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29389089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002102917A Pending JP2003299364A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003299364A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221143B2 (en) | 2004-01-29 | 2007-05-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Hall IC type current sensor of vehicle-mounted power converter |
| JP2011217604A (ja) * | 2011-06-14 | 2011-10-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP2013074670A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Keihin Corp | 電力変換装置 |
| EP2916634A3 (de) * | 2014-03-07 | 2016-11-30 | STILL GmbH | Umrichter, insbesondere mehrphasiger Drehstromumrichter |
| JP2019102612A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 富士電機株式会社 | インターフェースユニット及び半導体装置 |
| JP2019102611A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 富士電機株式会社 | インターフェースユニット及び半導体装置 |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102917A patent/JP2003299364A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221143B2 (en) | 2004-01-29 | 2007-05-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Hall IC type current sensor of vehicle-mounted power converter |
| US7323860B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-01-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Hall IC type current sensor of vehicle-mounted power converter |
| JP2011217604A (ja) * | 2011-06-14 | 2011-10-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 車両用の電源装置 |
| JP2013074670A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Keihin Corp | 電力変換装置 |
| EP2916634A3 (de) * | 2014-03-07 | 2016-11-30 | STILL GmbH | Umrichter, insbesondere mehrphasiger Drehstromumrichter |
| JP2019102612A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 富士電機株式会社 | インターフェースユニット及び半導体装置 |
| JP2019102611A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 富士電機株式会社 | インターフェースユニット及び半導体装置 |
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