JP2020188569A

JP2020188569A - Switching circuit and gate drive circuit

Info

Publication number: JP2020188569A
Application number: JP2019091202A
Authority: JP
Inventors: 卓司山田; Takuji Yamada; 歩生小石; Ayuki Koishi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2019-05-14
Publication date: 2020-11-19
Anticipated expiration: 2039-05-14
Also published as: JP7444307B2; JP2023056020A; JP7279502B2

Abstract

To detect deterioration of a main switching element.SOLUTION: A switching circuit has: a main switching element 23 connected between first wiring 50a and second wiring 14; a sense switching element 25 connected in parallel to the main switching element 23; a main current detector 52a; a sense current detector 36; and a control device 40. The main current detector 52a detects a main current IM1 which is a current flowing through the first wiring 50a or the second wiring 14. The sense current detector 36 detects a sense current IS which is a current flowing through the sense switching element 25. The control device 40 determines whether or not a ratio of the main current IM1 and the sense current IS is a value within a predetermined range.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本明細書に開示の技術は、スイッチング回路とゲート駆動回路に関する。 The techniques disclosed herein relate to switching circuits and gate drive circuits.

特許文献１には、メインスイッチング素子と、メインスイッチング素子に対して並列に接続されたセンススイッチング素子を備えるスイッチング回路が開示されている。メインスイッチング素子のゲートとセンススイッチング素子のゲートは共通化されている。このため、センススイッチング素子はメインスイッチング素子と略同時にオン−オフする。メインスイッチング素子とセンススイッチング素子が同時にオンしたときに、センススイッチング素子に流れる電流がメインスイッチング素子に流れる電流よりも小さくなるようにメインスイッチング素子とセンススイッチング素子が構成されている。センススイッチング素子には、センス抵抗が直列に接続されている。センス抵抗に生じる電圧から、センススイッチング素子に流れる電流が検出される。センススイッチング素子に流れる電流を検出することで、メインスイッチング素子に流れる電流を予測することができる。このため、センススイッチング素子に流れる電流に基づいて、メインスイッチング素子に過電流が流れているか否かを判定することができる。 Patent Document 1 discloses a switching circuit including a main switching element and a sense switching element connected in parallel to the main switching element. The gate of the main switching element and the gate of the sense switching element are shared. Therefore, the sense switching element is turned on and off substantially at the same time as the main switching element. When the main switching element and the sense switching element are turned on at the same time, the main switching element and the sense switching element are configured so that the current flowing through the sense switching element becomes smaller than the current flowing through the main switching element. A sense resistor is connected in series to the sense switching element. The current flowing through the sense switching element is detected from the voltage generated in the sense resistor. By detecting the current flowing through the sense switching element, the current flowing through the main switching element can be predicted. Therefore, it is possible to determine whether or not an overcurrent is flowing in the main switching element based on the current flowing in the sense switching element.

特開２０１８−１０７８８０号公報JP-A-2018-107880

メインスイッチング素子の使用中に、メインスイッチング素子が繰り返し発熱する。その結果、メインスイッチング素子が熱によって劣化する。本明細書では、第１の発明として、メインスイッチング素子の劣化を検出する技術を提案する。 During the use of the main switching element, the main switching element repeatedly generates heat. As a result, the main switching element is deteriorated by heat. In the present specification, as the first invention, a technique for detecting deterioration of a main switching element is proposed.

本明細書が開示する第１の発明は、スイッチング回路であって、第１配線と、第２配線と、前記第１配線と前記第２配線の間に接続されたメインスイッチング素子と、前記メインスイッチング素子と共通の半導体基板に設けられているとともに前記第１配線と前記第２配線の間に前記メインスイッチング素子に対して並列に接続されたセンススイッチング素子と、メイン電流検出器と、センス電流検出器と、制御装置を有している。前記メインスイッチング素子と前記センススイッチング素子が同時にオンしたときに、前記センススイッチング素子に流れる電流が前記メインスイッチング素子に流れる電流よりも小さくなるように前記メインスイッチング素子と前記センススイッチング素子が構成されている。前記メイン電流検出器が、前記第１配線または前記第２配線に流れる電流であるメイン電流を検出する。前記センス電流検出器が、前記センススイッチング素子に流れる電流であるセンス電流を検出する。前記制御装置が、前記メイン電流と前記センス電流の比が予め定められた範囲内の値であるか否かを判定する。 The first invention disclosed in the present specification is a switching circuit, which comprises a first wiring, a second wiring, a main switching element connected between the first wiring and the second wiring, and the main. A sense switching element provided on a semiconductor substrate common to the switching element and connected in parallel to the main switching element between the first wiring and the second wiring, a main current detector, and a sense current. It has a detector and a control device. When the main switching element and the sense switching element are turned on at the same time, the main switching element and the sense switching element are configured so that the current flowing through the sense switching element becomes smaller than the current flowing through the main switching element. There is. The main current detector detects the main current, which is the current flowing through the first wiring or the second wiring. The sense current detector detects a sense current, which is a current flowing through the sense switching element. The control device determines whether or not the ratio of the main current to the sense current is within a predetermined range.

このスイッチング回路では、メインスイッチング素子とセンススイッチング素子が同時にオンすると、第１配線と第２配線の間に電流が流れる。この場合、メインスイッチング素子に流れる電流とセンススイッチング素子に流れる電流を合わせた電流が、第１配線及び第２配線に流れる電流と等しくなる。センススイッチング素子に流れる電流がメインスイッチング素子に流れる電流よりも小さいので、第１配線及び第２配線に流れる電流はメインスイッチング素子に流れる電流と略等しい。このスイッチング回路では、メイン電流検出器が、第１配線または第２配線に流れるメイン電流（すなわち、メインスイッチング素子に流れる電流と略等しい電流）を検出する。また、センス電流検出器が、センススイッチング素子に流れるセンス電流を検出する。また、制御装置が、メイン電流とセンス電流の比が予め定められた範囲内の値であるか否かを判定する。熱によって半導体基板に歪が生じると、メインスイッチング素子の特性とセンススイッチング素子の特性が変化する。すると、メインスイッチング素子に流れる電流とセンススイッチング素子に流れるセンス電流の比が変化する。したがって、制御装置がメイン電流とセンス電流の比が予め定められた範囲内の値であるか否かを判定することで、メインスイッチング素子の劣化を検出することができる。 In this switching circuit, when the main switching element and the sense switching element are turned on at the same time, a current flows between the first wiring and the second wiring. In this case, the total current of the current flowing through the main switching element and the current flowing through the sense switching element becomes equal to the current flowing through the first wiring and the second wiring. Since the current flowing through the sense switching element is smaller than the current flowing through the main switching element, the current flowing through the first wiring and the second wiring is substantially equal to the current flowing through the main switching element. In this switching circuit, the main current detector detects the main current flowing through the first or second wiring (that is, a current substantially equal to the current flowing through the main switching element). Further, the sense current detector detects the sense current flowing through the sense switching element. Further, the control device determines whether or not the ratio of the main current and the sense current is within a predetermined range. When the semiconductor substrate is distorted by heat, the characteristics of the main switching element and the characteristics of the sense switching element change. Then, the ratio of the current flowing through the main switching element and the sense current flowing through the sense switching element changes. Therefore, the deterioration of the main switching element can be detected by the control device determining whether or not the ratio of the main current to the sense current is within a predetermined range.

また、本明細書では、第２の発明として、スイッチング素子のゲートの電位を好適に制御する技術を提案する。 Further, in the present specification, as a second invention, a technique for appropriately controlling the potential of the gate of the switching element is proposed.

一般に、スイッチング素子のゲートの電位は、ゲート閾値よりも高いゲートオン電位と前記ゲート閾値よりも低いゲートオフ電位の間で制御される。ゲートにゲートオン電位が印加されるとスイッチング素子がオンし、ゲートにゲートオフ電位が印加されるとスイッチング素子がオフする。また、スイッチング素子のゲートにノイズが印加され、誤ってスイッチング素子がオンする場合がある。このように意図せずスイッチング素子がオンする現象は、誤点弧と呼ばれる。誤点弧を防止するために、ゲートオフ電位として負電位（負極（ソース、エミッタ等）の電位よりも低い電位）を印加することができる。しかしながら、ゲートオフ電位として負電位を用いると、スイッチング素子がターンオフするときに高いサージ電圧が発生し易い。本明細書では、第２の発明として、スイッチング素子の誤点弧を防止しながら、ターンオフ時のサージ電圧を抑制する技術を提案する。 In general, the gate potential of a switching element is controlled between a gate-on potential higher than the gate threshold and a gate-off potential lower than the gate threshold. When a gate-on potential is applied to the gate, the switching element is turned on, and when a gate-off potential is applied to the gate, the switching element is turned off. In addition, noise may be applied to the gate of the switching element, and the switching element may be turned on by mistake. The phenomenon in which the switching element is turned on unintentionally in this way is called an erroneous arc. A negative potential (a potential lower than the potential of the negative electrode (source, emitter, etc.)) can be applied as the gate-off potential in order to prevent false ignition. However, when a negative potential is used as the gate-off potential, a high surge voltage is likely to be generated when the switching element is turned off. In the present specification, as a second invention, a technique for suppressing a surge voltage at turn-off while preventing an erroneous arc of a switching element is proposed.

本明細書が開示する第２の発明は、ゲート駆動回路であって、スイッチング素子のゲートの電位を、ゲート閾値よりも高いゲートオン電位と前記ゲート閾値よりも低いゲートオフ電位の間で変化させる。このゲート駆動回路は、前記スイッチング素子の温度が基準温度以上のときに前記ゲートオフ電位として負電位である第１電位を前記ゲートに印加し、前記スイッチング素子の温度が基準温度未満のときに前記ゲートオフ電位として前記第１電位よりも高い第２電位を前記ゲートに印加する。 A second invention disclosed herein is a gate drive circuit that changes the gate potential of a switching element between a gate-on potential higher than the gate threshold and a gate-off potential lower than the gate threshold. This gate drive circuit applies a first potential, which is a negative potential as the gate-off potential, to the gate when the temperature of the switching element is equal to or higher than the reference temperature, and the gate-off when the temperature of the switching element is lower than the reference temperature. A second potential higher than the first potential is applied to the gate as a potential.

スイッチング素子のゲート閾値は、スイッチング素子の温度が高いほど低くなる。このため、スイッチング素子の誤点弧は、スイッチング素子の温度が高いほど生じ易い。上記のゲート駆動回路では、スイッチング素子の温度が基準温度以上（すなわち、高温）のときにゲートオフ電位として負電位である第１電位をゲートに印加する。このため、誤点弧が生じやすい高温時でも、スイッチング素子の誤点弧が防止される。また、上記のゲート駆動回路では、スイッチング素子の温度が基準温度未満（すなわち、低温）のときにゲートオフ電位として第１電位よりも高い第２電位をゲートに印加する。低温時には誤点弧が生じ難いので、ゲートオフ電位として第１電位よりも高い第２電位を用いても、誤点弧が防止される。また、第１電位よりも高い第２電位をゲートに印加すると、ターンオフ時に生じるサージ電圧を抑制することができる。以上に説明したように、このゲート駆動回路によれば、スイッチング素子の誤点弧を防止しながら、ターンオフ時のサージ電圧を抑制することができる。 The gate threshold value of the switching element decreases as the temperature of the switching element increases. Therefore, an erroneous arc of the switching element is more likely to occur as the temperature of the switching element is higher. In the above gate drive circuit, when the temperature of the switching element is equal to or higher than the reference temperature (that is, high temperature), a first potential, which is a negative potential, is applied to the gate as a gate-off potential. Therefore, even at a high temperature where an erroneous arc is likely to occur, the erroneous arc of the switching element is prevented. Further, in the above-mentioned gate drive circuit, when the temperature of the switching element is lower than the reference temperature (that is, low temperature), a second potential higher than the first potential is applied to the gate as the gate-off potential. Since erroneous arcs are unlikely to occur at low temperatures, erroneous arcs can be prevented even if a second potential higher than the first potential is used as the gate-off potential. Further, when a second potential higher than the first potential is applied to the gate, the surge voltage generated at turn-off can be suppressed. As described above, according to this gate drive circuit, it is possible to suppress the surge voltage at the time of turn-off while preventing the erroneous arc of the switching element.

インバータ回路１０の回路図。The circuit diagram of the inverter circuit 10. 半導体モジュール２０ｄとゲート駆動回路３０ｄの回路図。The circuit diagram of the semiconductor module 20d and the gate drive circuit 30d. 処理回路３０が実行する処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process which a process circuit 30 executes. 図２の変形例を示す回路図。The circuit diagram which shows the modification of FIG. 図３と代替可能な処理を示すフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing a process that can be replaced with FIG. 電圧ＶＳの値を処理回路３０へ送る回路の変形例を示す回路図。The circuit diagram which shows the modification of the circuit which sends the value of voltage VS to the processing circuit 30. 電圧ＶＳの値を処理回路３０へ送る回路の変形例を示す回路図。The circuit diagram which shows the modification of the circuit which sends the value of voltage VS to the processing circuit 30. インバータ回路１００の回路図。The circuit diagram of the inverter circuit 100. スイッチング素子１２５ａ、１２５ｄの直列回路を示す回路図。The circuit diagram which shows the series circuit of the switching element 125a, 125d. ターンオフ時のサージ電圧Ｖｓｒｇを示すグラフ。The graph which shows the surge voltage Vsrg at the time of turn-off. 低温時のゲート電圧Ｖｇｓ２の制御方法を示すグラフ。The graph which shows the control method of the gate voltage Vgs2 at a low temperature. 高温時のゲート電圧Ｖｇｓ２の制御方法を示すグラフ。The graph which shows the control method of the gate voltage Vgs2 at a high temperature. 低温でのターンオフ時のゲート電圧Ｖｇｓ２の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the gate voltage Vgs2 at the time of turn-off at a low temperature. 高温でのターンオフ時のゲート電圧Ｖｇｓ２の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the gate voltage Vgs2 at the time of turn-off at a high temperature.

（実施例１）
図１に示すインバータ回路１０は、直流電源１６が供給する直流電力を三相交流電力に変換し、三相交流電力をモータ１８に供給する。インバータ回路１０は、高電位配線１２と、低電位配線１４と、３つの出力配線５０ａ〜５０ｃを有している。直流電源１６の正極は高電位配線１２に接続されている。直流電源１６の負極は低電位配線１４に接続されている。出力配線５０ａ〜５０ｃは、モータ１８に接続されている。 (Example 1)
The inverter circuit 10 shown in FIG. 1 converts the DC power supplied by the DC power supply 16 into three-phase AC power, and supplies the three-phase AC power to the motor 18. The inverter circuit 10 has a high-potential wiring 12, a low-potential wiring 14, and three output wirings 50a to 50c. The positive electrode of the DC power supply 16 is connected to the high potential wiring 12. The negative electrode of the DC power supply 16 is connected to the low potential wiring 14. The output wirings 50a to 50c are connected to the motor 18.

インバータ回路１０は、６個の半導体モジュール２０ａ〜２０ｆを有している。半導体モジュール２０ａ〜２０ｆに対して、ゲート制御回路３０ａ〜３０ｆが接続されている。各ゲート制御回路３０は、各半導体モジュール２０が内蔵するスイッチング素子をオン−オフさせる。半導体モジュール２０ａは、高電位配線１２と出力配線５０ａの間に接続されている。半導体モジュール２０ａがオンすると、高電位配線１２から出力配線５０ａへ電流が流れる。半導体モジュール２０ｂは、高電位配線１２と出力配線５０ｂの間に接続されている。半導体モジュール２０ｂがオンすると、高電位配線１２から出力配線５０ｂへ電流が流れる。半導体モジュール２０ｃは、高電位配線１２と出力配線５０ｃの間に接続されている。半導体モジュール２０ｃがオンすると、高電位配線１２から出力配線５０ｃへ電流が流れる。半導体モジュール２０ｄは、出力配線５０ａと低電位配線１４の間に接続されている。半導体モジュール２０ｄがオンすると、出力配線５０ａから低電位配線１４へ電流が流れる。半導体モジュール２０ｅは、出力配線５０ｂと低電位配線１４の間に接続されている。半導体モジュール２０ｅがオンすると、出力配線５０ｂから低電位配線１４へ電流が流れる。半導体モジュール２０ｆは、出力配線５０ｃと低電位配線１４の間に接続されている。半導体モジュール２０ｆがオンすると、出力配線５０ｃから低電位配線１４へ電流が流れる。各半導体モジュール２０ａ〜２０ｆがスイッチングすることで、直流電力が三相交流電力に変換される。 The inverter circuit 10 has six semiconductor modules 20a to 20f. Gate control circuits 30a to 30f are connected to the semiconductor modules 20a to 20f. Each gate control circuit 30 turns on and off the switching element built in each semiconductor module 20. The semiconductor module 20a is connected between the high potential wiring 12 and the output wiring 50a. When the semiconductor module 20a is turned on, a current flows from the high potential wiring 12 to the output wiring 50a. The semiconductor module 20b is connected between the high potential wiring 12 and the output wiring 50b. When the semiconductor module 20b is turned on, a current flows from the high potential wiring 12 to the output wiring 50b. The semiconductor module 20c is connected between the high potential wiring 12 and the output wiring 50c. When the semiconductor module 20c is turned on, a current flows from the high potential wiring 12 to the output wiring 50c. The semiconductor module 20d is connected between the output wiring 50a and the low potential wiring 14. When the semiconductor module 20d is turned on, a current flows from the output wiring 50a to the low potential wiring 14. The semiconductor module 20e is connected between the output wiring 50b and the low potential wiring 14. When the semiconductor module 20e is turned on, a current flows from the output wiring 50b to the low potential wiring 14. The semiconductor module 20f is connected between the output wiring 50c and the low potential wiring 14. When the semiconductor module 20f is turned on, a current flows from the output wiring 50c to the low potential wiring 14. By switching each of the semiconductor modules 20a to 20f, DC power is converted into three-phase AC power.

インバータ回路１０は、処理回路４０を有している。処理回路４０は、ゲート制御回路３０ａ〜３０ｆのそれぞれに接続されている。処理回路４０は、ゲート制御回路３０ａ〜３０ｆのそれぞれを制御する。処理回路４０は、ゲート制御回路３０ａ〜３０ｆを介して半導体モジュール２０ａ〜２０ｆの動作を制御する。半導体モジュール２０ａ〜２０ｆが適宜スイッチングすることで、高電位配線１２と低電位配線１４の間に供給されている直流電力が三相交流電圧に変換され、変換された三相交流電圧が出力配線５０ａ〜５０ｃを介してモータ１８に供給される。 The inverter circuit 10 has a processing circuit 40. The processing circuit 40 is connected to each of the gate control circuits 30a to 30f. The processing circuit 40 controls each of the gate control circuits 30a to 30f. The processing circuit 40 controls the operation of the semiconductor modules 20a to 20f via the gate control circuits 30a to 30f. By appropriately switching the semiconductor modules 20a to 20f, the DC power supplied between the high-potential wiring 12 and the low-potential wiring 14 is converted into a three-phase AC voltage, and the converted three-phase AC voltage is converted into the output wiring 50a. It is supplied to the motor 18 via ~ 50c.

出力配線５０ａには、電流センサ５２ａが設置されている。電流センサ５２ａは、出力配線５０ａに流れる電流を検出する。出力配線５０ｂには、電流センサ５２ｂが設置されている。電流センサ５２ｂは、出力配線５０ｂに流れる電流を検出する。出力配線５０ｃには、電流センサ５２ｃが設置されている。電流センサ５２ｃは、出力配線５０ｃに流れる電流を検出する。電流センサ５２ａ〜５２ｃの検出値は、処理回路４０に入力される。 A current sensor 52a is installed in the output wiring 50a. The current sensor 52a detects the current flowing through the output wiring 50a. A current sensor 52b is installed in the output wiring 50b. The current sensor 52b detects the current flowing through the output wiring 50b. A current sensor 52c is installed in the output wiring 50c. The current sensor 52c detects the current flowing through the output wiring 50c. The detected values of the current sensors 52a to 52c are input to the processing circuit 40.

次に、半導体モジュール２０とゲート制御回路３０の詳細について説明する。なお、半導体モジュール２０ａ〜２０ｆ及びゲート制御回路３０ａ〜３０ｆは共通の構成を有しているので、以下では、半導体モジュール２０ｄとゲート制御回路３０ｄについて説明する。 Next, the details of the semiconductor module 20 and the gate control circuit 30 will be described. Since the semiconductor modules 20a to 20f and the gate control circuits 30a to 30f have a common configuration, the semiconductor module 20d and the gate control circuit 30d will be described below.

図２に示すように、半導体モジュール２０ｄは、還流ダイオード２２、メインスイッチング素子２３、還流ダイオード２４、センススイッチング素子２５、及び、温度センスダイオード２６を有している。還流ダイオード２２、メインスイッチング素子２３、還流ダイオード２４、センススイッチング素子２５、及び、温度センスダイオード２６は、共通の半導体基板に設けられている。したがって、半導体モジュール２０ｄの動作中に、還流ダイオード２２、メインスイッチング素子２３、還流ダイオード２４、センススイッチング素子２５、及び、温度センスダイオード２６は、略同じ温度となる。 As shown in FIG. 2, the semiconductor module 20d includes a freewheeling diode 22, a main switching element 23, a freewheeling diode 24, a sense switching element 25, and a temperature sense diode 26. The freewheeling diode 22, the main switching element 23, the freewheeling diode 24, the sense switching element 25, and the temperature sense diode 26 are provided on a common semiconductor substrate. Therefore, during the operation of the semiconductor module 20d, the freewheeling diode 22, the main switching element 23, the freewheeling diode 24, the sense switching element 25, and the temperature sense diode 26 have substantially the same temperature.

メインスイッチング素子２３は、絶縁ゲート型のスイッチング素子であり、本実施例ではＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）である。メインスイッチング素子２３のドレインは、出力配線５０ａに接続されている。メインスイッチング素子２３のソースは、低電位配線１４に接続されている。メインスイッチング素子２３に対して並列に、還流ダイオード２２が接続されている。還流ダイオード２２のアノードはメインスイッチング素子２３のソースに接続されている。還流ダイオード２２のカソードはメインスイッチング素子２３のドレインに接続されている。 The main switching element 23 is an insulated gate type switching element, and is a MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) in this embodiment. The drain of the main switching element 23 is connected to the output wiring 50a. The source of the main switching element 23 is connected to the low potential wiring 14. A freewheeling diode 22 is connected in parallel with the main switching element 23. The anode of the freewheeling diode 22 is connected to the source of the main switching element 23. The cathode of the freewheeling diode 22 is connected to the drain of the main switching element 23.

センススイッチング素子２５は、絶縁ゲート型のスイッチング素子であり、本実施例ではＭＯＳＦＥＴである。センススイッチング素子２５のドレインは、出力配線５０ａに接続されている。センススイッチング素子２５のソースは、後述する電流センス抵抗３６を介して低電位配線１４に接続されている。すなわち、センススイッチング素子２５は、出力配線５０ａと低電位配線１４の間にメインスイッチング素子２３に対して並列に接続されている。センススイッチング素子２５のゲートは、メインスイッチング素子２３のゲートに接続されている。したがって、センススイッチング素子２５のゲートは、メインスイッチング素子２３のゲートと同電位である。このため、センススイッチング素子２５は、メインスイッチング素子２３と同時にオンし、同時にオフする。センススイッチング素子２５は、メインスイッチング素子２３よりもはるかに小型（小面積）である。センススイッチング素子２５に対して並列に、還流ダイオード２４が接続されている。還流ダイオード２４のアノードはセンススイッチング素子２５のソースに接続されている。還流ダイオード２４のカソードはセンススイッチング素子２５のドレインに接続されている。 The sense switching element 25 is an insulated gate type switching element, and is a MOSFET in this embodiment. The drain of the sense switching element 25 is connected to the output wiring 50a. The source of the sense switching element 25 is connected to the low potential wiring 14 via a current sense resistor 36 described later. That is, the sense switching element 25 is connected in parallel to the main switching element 23 between the output wiring 50a and the low potential wiring 14. The gate of the sense switching element 25 is connected to the gate of the main switching element 23. Therefore, the gate of the sense switching element 25 has the same potential as the gate of the main switching element 23. Therefore, the sense switching element 25 turns on at the same time as the main switching element 23 and turns off at the same time. The sense switching element 25 is much smaller (smaller area) than the main switching element 23. A freewheeling diode 24 is connected in parallel with the sense switching element 25. The anode of the freewheeling diode 24 is connected to the source of the sense switching element 25. The cathode of the freewheeling diode 24 is connected to the drain of the sense switching element 25.

センススイッチング素子２５とメインスイッチング素子２３がオンすると、図２に示すように、出力配線５０ａから半導体モジュール２０ｄに電流ＩＭ１（以下、メイン電流ＩＭ１という）が流れる。メイン電流ＩＭ１は、半導体モジュール２０ｄを介して低電位配線１４へ流れる。メイン電流ＩＭ１は、半導体モジュール２０ｄ内で、メインスイッチング素子２３とセンススイッチング素子２５に分岐して流れる。上述したように、センススイッチング素子２５は、メインスイッチング素子２３よりもはるかに小型である。このため、センススイッチング素子２５に流れる電流ＩＳ（以下、センス電流ＩＳという）は、メインスイッチング素子２３に流れる電流ＩＭ２よりもはるかに小さい。このため、電流ＩＭ２はメイン電流ＩＭ１と略等しい。通常時は、メイン電流ＩＭ１（≒電流ＩＭ２）とセンス電流ＩＳの比ＩＭ１／ＩＳは、略一定となる。より詳細には、通常時は、比ＩＭ１／ＩＳは、半導体モジュール２０ｄの温度によって若干変動するものの、それほど大きく変動しない。但し、半導体モジュール２０ｄを構成する半導体基板に歪が生じると、比ＩＭ１／ＩＳが大きく変動する。 When the sense switching element 25 and the main switching element 23 are turned on, a current IM1 (hereinafter referred to as a main current IM1) flows from the output wiring 50a to the semiconductor module 20d as shown in FIG. The main current IM1 flows to the low potential wiring 14 via the semiconductor module 20d. The main current IM1 branches and flows into the main switching element 23 and the sense switching element 25 in the semiconductor module 20d. As described above, the sense switching element 25 is much smaller than the main switching element 23. Therefore, the current IS flowing through the sense switching element 25 (hereinafter referred to as the sense current IS) is much smaller than the current IM2 flowing through the main switching element 23. Therefore, the current IM2 is substantially equal to the main current IM1. In the normal state, the ratio IM1 / IS of the main current IM1 (≈current IM2) and the sense current IS is substantially constant. More specifically, in the normal state, the ratio IM1 / IS fluctuates slightly depending on the temperature of the semiconductor module 20d, but does not fluctuate so much. However, when the semiconductor substrate constituting the semiconductor module 20d is distorted, the ratio IM1 / IS fluctuates greatly.

温度センスダイオード２６は、半導体モジュール２０ｄの温度を検出するために設けられている。半導体モジュール２０ｄの温度に応じて、温度センスダイオード２６の順方向電圧降下が変化する。したがって、温度センスダイオード２６の順方向電圧降下を検出することで、半導体モジュール２０ｄの温度を検出することができる。 The temperature sense diode 26 is provided to detect the temperature of the semiconductor module 20d. The forward voltage drop of the temperature sense diode 26 changes according to the temperature of the semiconductor module 20d. Therefore, the temperature of the semiconductor module 20d can be detected by detecting the forward voltage drop of the temperature sense diode 26.

ゲート制御回路３０ｄは、半導体モジュール２０ｄに接続されている。また、ゲート制御回路３０ｄは、絶縁素子３９ａ〜３９ｃを介して処理回路４０に接続されている。絶縁素子３９ａ〜３９ｃは、例えばフォトカプラ等のような、ゲート制御回路３０ｄと処理回路４０の間を絶縁した状態で信号の送受信を行うことが可能な素子である。ゲート制御回路３０ｄは、ゲート駆動回路３２、温度モニタ回路３４、電流センス抵抗３６、及び、ＡＤ変換器３８を有している。 The gate control circuit 30d is connected to the semiconductor module 20d. Further, the gate control circuit 30d is connected to the processing circuit 40 via the insulating elements 39a to 39c. The insulating elements 39a to 39c are elements such as a photocoupler that can transmit and receive signals in a state where the gate control circuit 30d and the processing circuit 40 are insulated from each other. The gate control circuit 30d includes a gate drive circuit 32, a temperature monitor circuit 34, a current sense resistor 36, and an AD converter 38.

ゲート駆動回路３２は、メインスイッチング素子２３のゲート及びセンススイッチング素子２５のゲートに接続されている。ゲート駆動回路３２は、メインスイッチング素子２３のゲート及びセンススイッチング素子２５のゲートの電位を制御することで、メインスイッチング素子２３及びセンススイッチング素子２５をスイッチングさせる。また、ゲート駆動回路３２は、絶縁素子３９ａを介して処理回路４０に接続されている。ゲート駆動回路３２には、処理回路４０からＰＷＭ信号が送信される。ＰＷＭ信号は、メインスイッチング素子２３及びセンススイッチング素子２５のスイッチングタイミングを指示する信号である。ゲート駆動回路３２は、ＰＷＭ信号に応じて、メインスイッチング素子２３及びセンススイッチング素子２５をスイッチングさせる。 The gate drive circuit 32 is connected to the gate of the main switching element 23 and the gate of the sense switching element 25. The gate drive circuit 32 switches the main switching element 23 and the sense switching element 25 by controlling the potentials of the gate of the main switching element 23 and the gate of the sense switching element 25. Further, the gate drive circuit 32 is connected to the processing circuit 40 via an insulating element 39a. A PWM signal is transmitted from the processing circuit 40 to the gate drive circuit 32. The PWM signal is a signal that indicates the switching timing of the main switching element 23 and the sense switching element 25. The gate drive circuit 32 switches the main switching element 23 and the sense switching element 25 in response to the PWM signal.

上述したように、電流センス抵抗３６は、センススイッチング素子２５のソースと低電位配線１４の間に接続されている。センススイッチング素子２５がオンすると、センス電流ＩＳが電流センス抵抗３６に流れる。このため、電流センス抵抗３６の両端の間に、センス電流ＩＳに比例する電圧ＶＳが生じる。ＡＤ変換器３８は、センススイッチング素子２５の両端に接続されている。また、ＡＤ変換器３８は、絶縁素子３９ｃを介して処理回路４０に接続されている。ＡＤ変換器３８は、電流センス抵抗３６の両端間の電圧ＶＳをデジタル値に変換し、電圧ＶＳのデジタル値を処理回路４０に送信する。上述したように、電圧ＶＳはセンス電流ＩＳに比例する。したがって、ＡＤ変換器３８は、センス電流ＩＳのデジタル値を処理回路４０に送信しているに等しい。 As described above, the current sense resistor 36 is connected between the source of the sense switching element 25 and the low potential wiring 14. When the sense switching element 25 is turned on, the sense current IS flows through the current sense resistor 36. Therefore, a voltage VS proportional to the sense current IS is generated between both ends of the current sense resistor 36. The AD converter 38 is connected to both ends of the sense switching element 25. Further, the AD converter 38 is connected to the processing circuit 40 via the insulating element 39c. The AD converter 38 converts the voltage VS between both ends of the current sense resistor 36 into a digital value, and transmits the digital value of the voltage VS to the processing circuit 40. As mentioned above, the voltage VS is proportional to the sense current IS. Therefore, the AD converter 38 is equivalent to transmitting the digital value of the sense current IS to the processing circuit 40.

温度モニタ回路３４は、温度センスダイオード２６に接続されている。温度モニタ回路３４は、温度センスダイオード２６に直流電流を流すとともに、温度センスダイオード２６のアノード−カソード間の電圧（すなわち、順方向電圧降下）を検出する。上述したように、温度センスダイオード２６の順方向電圧降下は、半導体モジュール２０ｄの温度によって変化する。温度モニタ回路３４は、検出した順電圧降下に基づいて、半導体モジュール２０ｄの温度Ｔａを特定する。温度モニタ回路３４は、絶縁素子３９ｂを介して処理回路４０に接続されている。温度モニタ回路３４は、検出した温度Ｔａを絶縁素子３９ｂを介して処理回路４０に送信する。 The temperature monitor circuit 34 is connected to the temperature sense diode 26. The temperature monitor circuit 34 passes a direct current through the temperature sense diode 26 and detects the voltage between the anode and the cathode of the temperature sense diode 26 (that is, a forward voltage drop). As described above, the forward voltage drop of the temperature sense diode 26 changes depending on the temperature of the semiconductor module 20d. The temperature monitor circuit 34 identifies the temperature Ta of the semiconductor module 20d based on the detected forward voltage drop. The temperature monitor circuit 34 is connected to the processing circuit 40 via the insulating element 39b. The temperature monitor circuit 34 transmits the detected temperature Ta to the processing circuit 40 via the insulating element 39b.

上述したように、処理回路４０は、ＰＷＭ信号をゲート駆動回路３２に送信することで、メインスイッチング素子２３とセンススイッチング素子２５を制御する。また、処理回路４０は、メモリを内蔵している。メモリには、メイン電流ＩＭ１とセンス電流ＩＳの比ＩＭ１／ＩＳの初期値（出荷時の値）が記憶されている。なお、上述したように、比ＩＭ１／ＩＳは、半導体モジュール２０ｄの温度Ｔａに応じて若干変化する。したがって、メモリには、比ＩＭ１／ＩＳの初期値の温度特性が記憶されている。例えば、温度毎に比ＩＭ１／ＩＳの初期値が記憶されていてもよいし、比ＩＭ１／ＩＳと温度Ｔａとの相関を示す関数やグラフが記憶されていてもよい。上述したように、処理回路４０には、半導体モジュール２０ｄの温度Ｔａと電圧ＶＳ（センス電流ＩＳの大きさを示す値）が送信される。また、処理回路４０は、電流センサ５２ａに接続されている。電流センサ５２ａは、出力配線５０ａに流れるメイン電流ＩＭ１の値を処理回路４０に送信する。処理回路４０は、比ＩＭ１／ＩＳの初期値の温度特性、温度Ｔａ、センス電流ＩＳ、及び、メイン電流ＩＭ１に基づいて、半導体モジュール２０ｄが劣化したか否かを判定する。処理回路４０は、図３に示す処理によって、半導体モジュール２０ｄが劣化したか否かを判定する。 As described above, the processing circuit 40 controls the main switching element 23 and the sense switching element 25 by transmitting the PWM signal to the gate drive circuit 32. Further, the processing circuit 40 has a built-in memory. The memory stores the initial value (factory value) of the ratio IM1 / IS of the main current IM1 and the sense current IS. As described above, the ratio IM1 / IS slightly changes depending on the temperature Ta of the semiconductor module 20d. Therefore, the temperature characteristics of the initial value of the ratio IM1 / IS are stored in the memory. For example, the initial value of the ratio IM1 / IS may be stored for each temperature, or a function or graph showing the correlation between the ratio IM1 / IS and the temperature Ta may be stored. As described above, the temperature Ta and the voltage VS (value indicating the magnitude of the sense current IS) of the semiconductor module 20d are transmitted to the processing circuit 40. Further, the processing circuit 40 is connected to the current sensor 52a. The current sensor 52a transmits the value of the main current IM1 flowing through the output wiring 50a to the processing circuit 40. The processing circuit 40 determines whether or not the semiconductor module 20d has deteriorated based on the temperature characteristics, the temperature Ta, the sense current IS, and the main current IM1 of the initial values of the ratio IM1 / IS. The processing circuit 40 determines whether or not the semiconductor module 20d has deteriorated by the processing shown in FIG.

図３のステップＳ２において、処理回路４０は、メインスイッチング素子２３のゲート電圧がハイレベルか否か（すなわち、メインスイッチング素子２３とセンススイッチング素子２５がオンしているか否か）を判定する。なお、図２の回路では、処理回路４０は、ＰＷＭ信号に基づいて、ゲート電圧がハイレベルか否か（すなわち、ＰＷＭ信号がゲート電圧をハイレベルにすることを指示しているか否か）を判定する。また、変形例では、図４に示すように、ゲート電圧を検出するゲート電圧モニタ回路３３を設け、ゲート電圧モニタ回路３３から絶縁素子３９ｄを介して処理回路４０にゲート電圧の検出値を送信するようにしてもよい。処理回路４０は、ゲート電圧がローレベルである間（すなわち、メインスイッチング素子２３とセンススイッチング素子２５がオフしている間）は、ステップＳ２の判定を繰り返し実施する。処理回路４０は、ステップＳ２でゲート電圧がハイレベルだと判定すると、ステップＳ４を実行する。したがって、ステップＳ４以降の処理は、メインスイッチング素子２３とセンススイッチング素子２５がオンしている状態で実行される。 In step S2 of FIG. 3, the processing circuit 40 determines whether or not the gate voltage of the main switching element 23 is at a high level (that is, whether or not the main switching element 23 and the sense switching element 25 are turned on). In the circuit of FIG. 2, the processing circuit 40 determines whether or not the gate voltage is at a high level (that is, whether or not the PWM signal instructs the gate voltage to be at a high level) based on the PWM signal. judge. Further, in the modified example, as shown in FIG. 4, a gate voltage monitor circuit 33 for detecting the gate voltage is provided, and the detected value of the gate voltage is transmitted from the gate voltage monitor circuit 33 to the processing circuit 40 via the insulating element 39d. You may do so. The processing circuit 40 repeatedly executes the determination in step S2 while the gate voltage is at a low level (that is, while the main switching element 23 and the sense switching element 25 are off). When the processing circuit 40 determines in step S2 that the gate voltage is at a high level, the processing circuit 40 executes step S4. Therefore, the processes after step S4 are executed with the main switching element 23 and the sense switching element 25 turned on.

ステップＳ４において、処理回路４０は、メイン電流ＩＭ１、センス電流ＩＳ、及び、温度Ｔａを取得する。より詳細には、処理回路４０は、電流センサ５２ａからメイン電流ＩＭ１を読み取る。また、処理回路４０は、ＡＤ変換器３８からセンス電流ＩＳを読み取る。また、処理回路４０は、温度モニタ回路３４から温度Ｔａを読み取る。以下では、ステップＳ４で読み取ったメイン電流ＩＭ１、センス電流ＩＳ、及び、温度Ｔａを、メイン電流ＩＭ１、センス電流ＩＳ、及び、温度Ｔａの現在値という場合がある。 In step S4, the processing circuit 40 acquires the main current IM1, the sense current IS, and the temperature Ta. More specifically, the processing circuit 40 reads the main current IM1 from the current sensor 52a. Further, the processing circuit 40 reads the sense current IS from the AD converter 38. Further, the processing circuit 40 reads the temperature Ta from the temperature monitor circuit 34. In the following, the main current IM1, the sense current IS, and the temperature Ta read in step S4 may be referred to as the current values of the main current IM1, the sense current IS, and the temperature Ta.

ステップＳ６において、処理回路４０は、メイン電流ＩＭ１及びセンス電流ＩＳの現在値から、比ＩＭ１／ＩＳを算出する。以下では、ステップＳ６で算出した比ＩＭ１／ＩＳを、比ＩＭ１／ＩＳの現在値という場合がある。 In step S6, the processing circuit 40 calculates the ratio IM1 / IS from the current values of the main current IM1 and the sense current IS. In the following, the ratio IM1 / IS calculated in step S6 may be referred to as the current value of the ratio IM1 / IS.

ステップＳ８において、処理回路４０は、温度Ｔａに対応する比ＩＭ１／ＩＳの初期値を特定する。上述したように、処理回路４０のメモリは、比ＩＭ１／ＩＳの初期値の温度特性を記憶している。処理回路４０は、ステップＳ４で読み取った温度Ｔａ（温度Ｔａの現在値）とメモリに記憶されている比ＩＭ１／ＩＳの初期値の温度特性に基づいて、その温度Ｔａのときの比ＩＭ１／ＩＳの初期値を算出する。 In step S8, the processing circuit 40 specifies an initial value of the ratio IM1 / IS corresponding to the temperature Ta. As described above, the memory of the processing circuit 40 stores the temperature characteristics of the initial value of the ratio IM1 / IS. The processing circuit 40 is based on the temperature Ta (current value of the temperature Ta) read in step S4 and the temperature characteristics of the initial value of the ratio IM1 / IS stored in the memory, and the ratio IM1 / IS at that temperature Ta. Calculate the initial value of.

ステップＳ１０において、処理回路４０は、ステップＳ６で算出した比ＩＭ１／ＩＳの現在値と、ステップＳ８で算出した比ＩＭ１／ＩＳの初期値とを比較する。これによって、処理回路４０は、比ＩＭ１／ＩＳの現在値が比ＩＭ１／ＩＳの初期値に対して正常範囲内にあるか否かを判定する。例えば、比ＩＭ１／ＩＳの初期値に対して一定の割合の範囲内（例えば、プラスマイナス１０％の範囲内）を正常範囲としてもよいし、比ＩＭ１／ＩＳの初期値に対して一定の値の範囲内（例えば、初期値と現在値の差の絶対値が所定値以内となる範囲内）を正常範囲としてもよい。上述したように、半導体基板が劣化すると、比ＩＭ１／ＩＳが初期値に対して変動する。したがって、比ＩＭ１／ＩＳの現在値が比ＩＭ１／ＩＳの初期値に対して予め定められた範囲内にあるか否かを判定することで、メインスイッチング素子２３が劣化したか否かを判定することができる。 In step S10, the processing circuit 40 compares the current value of the ratio IM1 / IS calculated in step S6 with the initial value of the ratio IM1 / IS calculated in step S8. As a result, the processing circuit 40 determines whether or not the current value of the ratio IM1 / IS is within the normal range with respect to the initial value of the ratio IM1 / IS. For example, a range of a certain ratio with respect to the initial value of the ratio IM1 / IS (for example, a range of plus or minus 10%) may be set as a normal range, or a constant value with respect to the initial value of the ratio IM1 / IS. (For example, within the range in which the absolute value of the difference between the initial value and the current value is within a predetermined value) may be set as the normal range. As described above, when the semiconductor substrate deteriorates, the ratio IM1 / IS fluctuates with respect to the initial value. Therefore, it is determined whether or not the main switching element 23 has deteriorated by determining whether or not the current value of the ratio IM1 / IS is within a predetermined range with respect to the initial value of the ratio IM1 / IS. be able to.

ステップＳ１０で比ＩＭ１／ＩＳの現在値が正常範囲内であると判定した場合には、処理回路４０は、図３の処理を最初から繰り返す。ステップＳ１０で比ＩＭ１／ＩＳの現在値が正常範囲内にないと判定した場合には、処理回路４０は、ステップＳ１２で劣化アラームを出力（例えば、警告灯を点灯）する。さらに、処理回路４０は、メインスイッチング素子２３に流れる電流ＩＭ２が一定値以下となるように、モータ１８に供給する出力電流を制限する。これにより、劣化したメインスイッチング素子２３に流れる電流ＩＭ２が抑制され、メインスイッチング素子２３のそれ以上の劣化が抑制される。 When it is determined in step S10 that the current value of the ratio IM1 / IS is within the normal range, the processing circuit 40 repeats the process of FIG. 3 from the beginning. If it is determined in step S10 that the current value of the ratio IM1 / IS is not within the normal range, the processing circuit 40 outputs a deterioration alarm (for example, turns on a warning light) in step S12. Further, the processing circuit 40 limits the output current supplied to the motor 18 so that the current IM2 flowing through the main switching element 23 is equal to or less than a certain value. As a result, the current IM2 flowing through the deteriorated main switching element 23 is suppressed, and further deterioration of the main switching element 23 is suppressed.

なお、図３の処理に代えて、図５の処理を実行してもよい。図５の処理では、図３のステップＳ６〜Ｓ１０の代わりに、ステップＳ８ａ、Ｓ１０ａを実行する。ステップＳ８ａでは、処理回路４０は、メモリに記憶されている比ＩＭ１／ＩＳの初期値の温度特性と、温度Ｔａの現在値と、メイン電流ＩＭ１の現在値に基づいて、その温度Ｔａとそのメイン電流ＩＭ１に対応するセンス電流ＩＳの初期値を算出する。その後、処理回路４０は、ステップＳ１０ａにおいて、センス電流ＩＳの現在値が、ステップＳ８ａで特定したセンス電流ＩＳの初期値に対して、正常範囲内にあるか否かを判定する。図５のステップＳ８ａ〜Ｓ１０ａの処理は、図３のステップＳ６〜Ｓ１０の処理と実質的に等しい。したがって、図５の処理でも、メインスイッチング素子２３が劣化したか否かを判定することができる。 The process of FIG. 5 may be executed instead of the process of FIG. In the process of FIG. 5, steps S8a and S10a are executed instead of steps S6 to S10 of FIG. In step S8a, the processing circuit 40 is based on the temperature characteristics of the initial value of the ratio IM1 / IS stored in the memory, the current value of the temperature Ta, and the current value of the main current IM1, and the temperature Ta and its main. The initial value of the sense current IS corresponding to the current IM1 is calculated. After that, in step S10a, the processing circuit 40 determines whether or not the current value of the sense current IS is within the normal range with respect to the initial value of the sense current IS specified in step S8a. The processing of steps S8a to S10a of FIG. 5 is substantially the same as the processing of steps S6 to S10 of FIG. Therefore, even in the process of FIG. 5, it can be determined whether or not the main switching element 23 has deteriorated.

また、処理回路４０は、劣化の有無の判定だけでなく、劣化の度合いを判定してもよい。そして、劣化の度合いが高いほど、メインスイッチング素子２３に流れる電流ＩＭ２を少なくするように制御を行ってもよい。 Further, the processing circuit 40 may determine not only the presence or absence of deterioration but also the degree of deterioration. Then, control may be performed so that the higher the degree of deterioration, the smaller the current IM2 flowing through the main switching element 23.

また、図２では、ＡＤ変換器３８が電圧ＶＳ（すなわち、センス電流ＩＳ）の値を、その数値を示す信号として処理回路４０へ送信した。しかしながら、ゲート制御回路３０ｄが、電圧ＶＳの大きさに応じてデューティ比が変化する信号を処理回路４０へ送信してもよい。この場合、電圧ＶＳを検出する回路が、図６に示す構成を備えていてもよい。図６では、電圧ＶＳが増幅器３８ａによって増幅される。増幅器３８ａの出力電圧Ｖｏｕｔ１は、コンパレータ３８ｂの非反転入力端子に入力される。コンパレータ３８ｂの反転入力端子には三角波生成器３８ｃから一定振幅かつ一定周波数の三角波が入力される。増幅器３８ａの出力電圧Ｖｏｕｔ１は、三角波の振幅範囲内で変化する。コンパレータ３８ｂは、出力電圧Ｖｏｕｔ１が三角波よりも高いときはハイレベルを出力し、出力電圧Ｖｏｕｔ１が三角波以下であるときはローレベルを出力する。したがって、コンパレータ３８ｂの出力電圧Ｖｏｕｔ２は、電圧ＶＳに応じてデューティ比が変化するパルス信号となる。処理回路４０は、パルス信号から電圧ＶＳを検出することができる。また、図７に示すように、ＡＤ変換器３８と絶縁素子３９ｃの間にデューティ変換器３８ｄを設け、デューティ変換器３８ｄからデューティ比が変化する信号を処理回路４０に送信してもよい。 Further, in FIG. 2, the AD converter 38 transmits the value of the voltage VS (that is, the sense current IS) to the processing circuit 40 as a signal indicating the value. However, the gate control circuit 30d may transmit a signal whose duty ratio changes according to the magnitude of the voltage VS to the processing circuit 40. In this case, the circuit for detecting the voltage VS may have the configuration shown in FIG. In FIG. 6, the voltage VS is amplified by the amplifier 38a. The output voltage Vout1 of the amplifier 38a is input to the non-inverting input terminal of the comparator 38b. A triangular wave having a constant amplitude and a constant frequency is input from the triangular wave generator 38c to the inverting input terminal of the comparator 38b. The output voltage Vout1 of the amplifier 38a changes within the amplitude range of the triangular wave. The comparator 38b outputs a high level when the output voltage Vout1 is higher than the triangular wave, and outputs a low level when the output voltage Vout1 is equal to or lower than the triangular wave. Therefore, the output voltage Vout2 of the comparator 38b becomes a pulse signal whose duty ratio changes according to the voltage VS. The processing circuit 40 can detect the voltage VS from the pulse signal. Further, as shown in FIG. 7, a duty converter 38d may be provided between the AD converter 38 and the insulating element 39c, and a signal whose duty ratio changes may be transmitted from the duty converter 38d to the processing circuit 40.

（実施例２）
図８に示すインバータ回路１００は、直流電源１１６が供給する直流電力を三相交流電力に変換し、三相交流電力をモータ１１８に供給する。インバータ回路１００は、高電位配線１１２と、低電位配線１１４と、３つの出力配線１５０ａ〜１５０ｃを有している。直流電源１１６の正極は高電位配線１１２に接続されている。直流電源１１６の負極は低電位配線１１４に接続されている。出力配線１５０ａ〜１５０ｃは、モータ１１８に接続されている。 (Example 2)
The inverter circuit 100 shown in FIG. 8 converts the DC power supplied by the DC power supply 116 into three-phase AC power, and supplies the three-phase AC power to the motor 118. The inverter circuit 100 has a high-potential wiring 112, a low-potential wiring 114, and three output wirings 150a to 150c. The positive electrode of the DC power supply 116 is connected to the high potential wiring 112. The negative electrode of the DC power supply 116 is connected to the low potential wiring 114. The output wirings 150a to 150c are connected to the motor 118.

インバータ回路１００は、６個のスイッチング素子１２５ａ〜１２５ｆと６個のゲート制御回路１３０ａ〜１３０ｆを有している。スイッチング素子１２５ａ〜１２５ｆは、それぞれ、絶縁ゲート型のスイッチング素子であり、本実施例ではＭＯＳＦＥＴである。スイッチング素子１２５ａのドレインは高電位配線１１２に接続されている。スイッチング素子１２５ａのソースは出力配線１５０ａに接続されている。スイッチング素子１２５ａのゲートはゲート制御回路１３０ａに接続されている。ゲート制御回路１３０ａは、スイッチング素子１２５ａのゲートの電位を制御する。スイッチング素子１２５ａがオンすると、高電位配線１１２から出力配線１５０ａへ電流が流れる。スイッチング素子１２５ｂのドレインは高電位配線１１２に接続されている。スイッチング素子１２５ｂのソースは出力配線１５０ｂに接続されている。スイッチング素子１２５ｂのゲートはゲート制御回路１３０ｂに接続されている。ゲート制御回路１３０ｂは、スイッチング素子１２５ｂのゲートの電位を制御する。スイッチング素子１２５ｂがオンすると、高電位配線１１２から出力配線１５０ｂへ電流が流れる。スイッチング素子１２５ｃのドレインは高電位配線１１２に接続されている。スイッチング素子１２５ｃのソースは出力配線１５０ｃに接続されている。スイッチング素子１２５ｃのゲートはゲート制御回路１３０ｃに接続されている。ゲート制御回路１３０ｃは、スイッチング素子１２５ｃのゲートの電位を制御する。スイッチング素子１２５ｃがオンすると、高電位配線１１２から出力配線１５０ｃへ電流が流れる。スイッチング素子１２５ｄのドレインは出力配線１５０ａに接続されている。スイッチング素子１２５ｄのソースは低電位配線１１４に接続されている。スイッチング素子１２５ｄのゲートはゲート制御回路１３０ｄに接続されている。ゲート制御回路１３０ｄは、スイッチング素子１２５ｄのゲートの電位を制御する。スイッチング素子１２５ｄがオンすると、出力配線１５０ａから低電位配線１１４へ電流が流れる。スイッチング素子１２５ｅのドレインは出力配線１５０ｂに接続されている。スイッチング素子１２５ｅのソースは低電位配線１１４に接続されている。スイッチング素子１２５ｅのゲートはゲート制御回路１３０ｅに接続されている。ゲート制御回路１３０ｅは、スイッチング素子１２５ｅのゲートの電位を制御する。スイッチング素子１２５ｅがオンすると、出力配線１５０ｂから低電位配線１１４へ電流が流れる。スイッチング素子１２５ｆのドレインは出力配線１５０ｃに接続されている。スイッチング素子１２５ｆのソースは低電位配線１１４に接続されている。スイッチング素子１２５ｆのゲートはゲート制御回路１３０ｆに接続されている。ゲート制御回路１３０ｆは、スイッチング素子１２５ｆのゲートの電位を制御する。スイッチング素子１２５ｆがオンすると、出力配線１５０ｃから低電位配線１１４へ電流が流れる。また、スイッチング素子１２５ａ〜１２５ｆのそれぞれに対して、ダイオード１２４ａ〜１２４ｆが並列に接続されている。ダイオード１２４ａ〜１２４ｆのアノードは、対応するスイッチング素子のソースに接続されている。ダイオード１２４ａ〜１２４ｆのカソードは、対応するスイッチング素子のドレインに接続されている。各スイッチング素子１２５ａ〜１２５ｆがスイッチングすることで、直流電力が三相交流電力に変換される。 The inverter circuit 100 has six switching elements 125a to 125f and six gate control circuits 130a to 130f. The switching elements 125a to 125f are insulated gate type switching elements, respectively, and are MOSFETs in this embodiment. The drain of the switching element 125a is connected to the high potential wiring 112. The source of the switching element 125a is connected to the output wiring 150a. The gate of the switching element 125a is connected to the gate control circuit 130a. The gate control circuit 130a controls the potential of the gate of the switching element 125a. When the switching element 125a is turned on, a current flows from the high potential wiring 112 to the output wiring 150a. The drain of the switching element 125b is connected to the high potential wiring 112. The source of the switching element 125b is connected to the output wiring 150b. The gate of the switching element 125b is connected to the gate control circuit 130b. The gate control circuit 130b controls the potential of the gate of the switching element 125b. When the switching element 125b is turned on, a current flows from the high potential wiring 112 to the output wiring 150b. The drain of the switching element 125c is connected to the high potential wiring 112. The source of the switching element 125c is connected to the output wiring 150c. The gate of the switching element 125c is connected to the gate control circuit 130c. The gate control circuit 130c controls the potential of the gate of the switching element 125c. When the switching element 125c is turned on, a current flows from the high potential wiring 112 to the output wiring 150c. The drain of the switching element 125d is connected to the output wiring 150a. The source of the switching element 125d is connected to the low potential wiring 114. The gate of the switching element 125d is connected to the gate control circuit 130d. The gate control circuit 130d controls the potential of the gate of the switching element 125d. When the switching element 125d is turned on, a current flows from the output wiring 150a to the low potential wiring 114. The drain of the switching element 125e is connected to the output wiring 150b. The source of the switching element 125e is connected to the low potential wiring 114. The gate of the switching element 125e is connected to the gate control circuit 130e. The gate control circuit 130e controls the potential of the gate of the switching element 125e. When the switching element 125e is turned on, a current flows from the output wiring 150b to the low potential wiring 114. The drain of the switching element 125f is connected to the output wiring 150c. The source of the switching element 125f is connected to the low potential wiring 114. The gate of the switching element 125f is connected to the gate control circuit 130f. The gate control circuit 130f controls the potential of the gate of the switching element 125f. When the switching element 125f is turned on, a current flows from the output wiring 150c to the low potential wiring 114. Further, diodes 124a to 124f are connected in parallel to each of the switching elements 125a to 125f. The anodes of the diodes 124a-124f are connected to the source of the corresponding switching element. The cathodes of the diodes 124a-124f are connected to the drain of the corresponding switching element. By switching each switching element 125a to 125f, DC power is converted into three-phase AC power.

次に、スイッチング素子１２５ａ〜１２５ｆのゲートに印加されるサージ電圧について説明する。なお、以下では、スイッチング素子１２５ａとスイッチング素子１２５ｄの直列回路の動作を例として説明するが、スイッチング素子１２５ｂとスイッチング素子１２５ｅの直列回路、及び、スイッチング素子１２５ｃとスイッチング素子１２５ｆの直列回路も同様に動作する。 Next, the surge voltage applied to the gates of the switching elements 125a to 125f will be described. In the following, the operation of the series circuit of the switching element 125a and the switching element 125d will be described as an example, but the series circuit of the switching element 125b and the switching element 125e and the series circuit of the switching element 125c and the switching element 125f are similarly described. Operate.

図９は、スイッチング素子１２５ａとスイッチング素子１２５ｄの直列回路を示している。図９に示すように、スイッチング素子１２５ａのドレイン−ゲート間には帰還容量Ｃｇｄ１（寄生容量）が存在し、スイッチング素子１２５ｄのドレイン−ゲート間には帰還容量Ｃｇｄ２（寄生容量）が存在する。帰還容量Ｃｇｄ１、Ｃｇｄ２を介した容量結合によって、スイッチング素子１２５ａ、１２５ｄのゲートにサージ電圧が印加される場合がある。以下に、スイッチング素子１２５ｄのゲートにサージ電圧が印加される場合について、図１０を用いて説明する。 FIG. 9 shows a series circuit of the switching element 125a and the switching element 125d. As shown in FIG. 9, a feedback capacitance Cgd1 (parasitic capacitance) exists between the drain and the gate of the switching element 125a, and a feedback capacitance Cgd2 (parasitic capacitance) exists between the drain and the gate of the switching element 125d. A surge voltage may be applied to the gates of the switching elements 125a and 125d by capacitive coupling via the feedback capacitances Cgd1 and Cgd2. A case where a surge voltage is applied to the gate of the switching element 125d will be described below with reference to FIG.

図１０は、スイッチング素子１２５ａのドレイン電圧Ｖｄｓ１（ドレイン−ソース間電圧）、スイッチング素子１２５ｄのドレイン電圧Ｖｄｓ２（ドレイン−ソース間電圧）、及び、スイッチング素子１２５ｄのゲート電圧Ｖｇｓ２（ゲート−ソース間電圧）を示している。図１０の初期状態では、スイッチング素子１２５ａ、１２５ｄの両方がオフしているとともに、ダイオード１２４ｄがオンしている。このため、スイッチング素子１２５ｄのドレイン電圧Ｖｄｓ２が略０Ｖとなっている。この状態では、出力配線１５０ａが低電位配線１１４と略同電位となるので、スイッチング素子１２５ａに高電圧が印加される。このため、スイッチング素子１２５ａのドレイン電圧Ｖｄｓ１が高電圧となっている。図１０に示す全期間に亘って、ゲート制御回路１３０ｄは、スイッチング素子１２５ｄのゲート電圧Ｖｇｓ２をローレベルＶｏｆｆ（ゲート閾値よりも低い電圧）に維持しようとする。なお、図１０では、ローレベルＶｏｆｆが０Ｖである場合を例示している。図１０のタイミングｔａにおいて、スイッチング素子１２５ａがオンする。すると、スイッチング素子１２５ａのドレイン電圧Ｖｄｓ１が略０Ｖまで低下する。すると、出力配線１５０ａの電位が高電位配線１１２と略同電位まで上昇するので、ダイオード１２４ｄがオフし、スイッチング素子１２５ｄのドレイン電圧Ｖｄｓ２が急激に上昇する。ドレイン電圧Ｖｄｓ２が急激に上昇すると、帰還容量Ｃｇｄ２を介した容量結合によって、スイッチング素子１２５ｄのゲート電圧Ｖｇｓ２が瞬間的に上昇し、スイッチング素子１２５ｄのゲートにサージ電圧Ｖｓｒｇが印加される。サージ電圧Ｖｓｒｇによってスイッチング素子１２５ｄが誤オン（誤点弧）すると、高電位配線１１２と低電位配線１１４が短絡し、問題となる。図１０では、上アームのスイッチング素子１２５ａがターンオンするときに下アームのスイッチング素子１２５ｄのゲートにサージ電圧Ｖｓｒｇが印加される場合について説明した。しかしながら、下アームのスイッチング素子１２５ｄがターンオンするときには上アームのスイッチング素子１２５ａのゲートにサージ電圧が印加される。実施例２のインバータ回路１００は、各スイッチング素子の温度に応じてゲート電圧のローレベルＶｏｆｆを変更することで、誤点弧を防止しながら、高いサージ電圧の発生を抑制する。なお、以下では、スイッチング素子１２５ｄのゲート電圧Ｖｇｓ２の制御について説明するが、他のスイッチング素子のゲート電圧も同様に制御される。 FIG. 10 shows the drain voltage Vds1 (drain-source voltage) of the switching element 125a, the drain voltage Vds2 (drain-source voltage) of the switching element 125d, and the gate voltage Vgs2 (gate-source voltage) of the switching element 125d. Is shown. In the initial state of FIG. 10, both the switching elements 125a and 125d are off, and the diode 124d is on. Therefore, the drain voltage Vds2 of the switching element 125d is approximately 0V. In this state, the output wiring 150a has substantially the same potential as the low potential wiring 114, so that a high voltage is applied to the switching element 125a. Therefore, the drain voltage Vds1 of the switching element 125a is high. Over the entire period shown in FIG. 10, the gate control circuit 130d attempts to maintain the gate voltage Vgs2 of the switching element 125d at a low level Voff (voltage lower than the gate threshold). Note that FIG. 10 illustrates a case where the low level Voff is 0V. At the timing ta in FIG. 10, the switching element 125a is turned on. Then, the drain voltage Vds1 of the switching element 125a drops to about 0V. Then, since the potential of the output wiring 150a rises to substantially the same potential as the high potential wiring 112, the diode 124d is turned off and the drain voltage Vds2 of the switching element 125d rises sharply. When the drain voltage Vds2 rises sharply, the gate voltage Vgs2 of the switching element 125d rises momentarily due to capacitive coupling via the feedback capacitance Cgd2, and the surge voltage Vsrg is applied to the gate of the switching element 125d. If the switching element 125d is erroneously turned on (erroneous ignition) due to the surge voltage Vsrg, the high potential wiring 112 and the low potential wiring 114 are short-circuited, which causes a problem. In FIG. 10, a case where a surge voltage Vsrg is applied to the gate of the switching element 125d of the lower arm when the switching element 125a of the upper arm turns on has been described. However, when the switching element 125d of the lower arm turns on, a surge voltage is applied to the gate of the switching element 125a of the upper arm. The inverter circuit 100 of the second embodiment suppresses the generation of a high surge voltage while preventing an erroneous ignition by changing the low level Voff of the gate voltage according to the temperature of each switching element. Although the control of the gate voltage Vgs2 of the switching element 125d will be described below, the gate voltage of the other switching elements is also controlled in the same manner.

図１１、１２は、スイッチング素子１２５ｄのゲート電圧Ｖｇｓ２を示している。図１１はスイッチング素子１２５ｄが低温の時（予め定められた基準温度未満のとき）のゲート電圧Ｖｇｓ２を示しており、図１２はスイッチング素子１２５ｄが高温の時（上記基準温度以上のとき）のゲート電圧Ｖｇｓ２を示している。また、図１１、１２の電圧Ｖｔｈは、スイッチング素子１２５ｄのゲート閾値を示している。ゲート閾値Ｖｔｈは、スイッチング素子１２５ｄの温度が高いほど低くなる。したがって、図１２では図１１よりもゲート閾値Ｖｔｈが低い。ゲート制御回路１３０ｄは、図示しない温度検出素子（スイッチング素子１２５ｄを備える半導体チップに内蔵されている温度検出素子）からスイッチング素子１２５ｄの温度を読み取り、その温度に応じて図１１の制御と図１２の制御のいずれかを実行する。 11 and 12 show the gate voltage Vgs2 of the switching element 125d. FIG. 11 shows the gate voltage Vgs2 when the switching element 125d is low temperature (when the temperature is lower than the predetermined reference temperature), and FIG. 12 shows the gate when the switching element 125d is high temperature (when the reference temperature is higher than the above). The voltage Vgs2 is shown. Further, the voltage Vth in FIGS. 11 and 12 indicates the gate threshold value of the switching element 125d. The gate threshold Vth decreases as the temperature of the switching element 125d increases. Therefore, in FIG. 12, the gate threshold value Vth is lower than that in FIG. The gate control circuit 130d reads the temperature of the switching element 125d from a temperature detection element (a temperature detection element built in a semiconductor chip including the switching element 125d) (not shown), and controls the control in FIG. 11 and the temperature in FIG. 12 according to the temperature. Perform any of the controls.

図１１、１２に示すように、ゲート制御回路１３０ｄは、ゲート電圧Ｖｇｓ２を、ハイレベルＶｏｎとローレベルＶｏｆｆ（Ｖｏｆｆ１またはＶｏｆｆ２）の間で変化させる。ハイレベルＶｏｎはゲート閾値Ｖｔｈよりも高い電圧であり、ローレベルＶｏｆｆはゲート閾値Ｖｔｈよりも低い電圧である。ゲート電圧Ｖｇｓ２がハイレベルＶｏｎである間はスイッチング素子１２５ｄがオンしており、ゲート電圧Ｖｇｓ２がローレベルＶｏｆｆである間はスイッチング素子１２５ｄがオフしている。図１２に示すように、高温時には、ゲート制御回路１３０ｄは、ローレベルＶｏｆｆとして負電圧Ｖｏｆｆ２を用いる。すなわち、高温時には、ゲート制御回路１３０ｄは、ゲート電圧Ｖｇｓ２をハイレベルＶｏｎと負電圧Ｖｏｆｆ２（＜０Ｖ）の間で変化させる。図１１に示すように、低温時には、ゲート制御回路１３０ｄは、ローレベルＶｏｆｆとして、負電圧Ｖｏｆｆ２よりも高い電圧Ｖｏｆｆ１を用いる。すなわち、低温時には、ゲート制御回路１３０ｄは、ゲート電圧Ｖｇｓ２をハイレベルＶｏｎと電圧Ｖｏｆｆ１の間で変化させる。本実施例では、電圧Ｖｏｆｆ１は０Ｖである。但し、電圧Ｖｏｆｆ１は、負電圧Ｖｏｆｆ２よりも高い電圧（但し、ゲート閾値Ｖｔｈよりも低い電圧）であれば、負電圧であっても、正電圧であってもよい。 As shown in FIGS. 11 and 12, the gate control circuit 130d changes the gate voltage Vgs2 between high level Von and low level Voff (Voff1 or Voff2). The high level Von is a voltage higher than the gate threshold Vth, and the low level Voff is a voltage lower than the gate threshold Vth. The switching element 125d is on while the gate voltage Vgs2 is high level Von, and the switching element 125d is off while the gate voltage Vgs2 is low level Voff. As shown in FIG. 12, at high temperature, the gate control circuit 130d uses a negative voltage Voff2 as the low level Voff. That is, at high temperatures, the gate control circuit 130d changes the gate voltage Vgs2 between the high level Von and the negative voltage Voff2 (<0V). As shown in FIG. 11, at a low temperature, the gate control circuit 130d uses a voltage Voff1 higher than the negative voltage Voff2 as the low level Voff. That is, at low temperatures, the gate control circuit 130d changes the gate voltage Vgs2 between the high level Von and the voltage Voff1. In this embodiment, the voltage Voff1 is 0V. However, the voltage Voff1 may be a negative voltage or a positive voltage as long as it is a voltage higher than the negative voltage Voff2 (however, a voltage lower than the gate threshold value Vth).

上記のとおり、低温時はゲート閾値Ｖｔｈが高い。したがって、図１１に示すように、電圧Ｖｏｆｆ１にサージ電圧Ｖｓｒｇが重畳されても、ゲート電圧Ｖｇｓ２がゲート閾値Ｖｔｈに達しない。このため、スイッチング素子１２５ｄの誤点弧が防止される。高温時はゲート閾値Ｖｔｈが低い。しかしながら、低温時には、ローレベルＶｏｆｆとして負電圧Ｖｏｆｆ２が印加される。このため、図１２に示すように、負電圧Ｖｏｆｆ２にサージ電圧Ｖｓｒｇが重畳されても、ゲート電圧Ｖｇｓ２がゲート閾値Ｖｔｈに達しない。このため、スイッチング素子１２５ｄの誤点弧が防止される。以上に説明したように、高温時と低温時のいずれでも、スイッチング素子１２５ｄの誤点弧を防止することができる。 As described above, the gate threshold Vth is high at low temperatures. Therefore, as shown in FIG. 11, even if the surge voltage Vsrg is superimposed on the voltage Voff1, the gate voltage Vgs2 does not reach the gate threshold value Vth. Therefore, an erroneous arc of the switching element 125d is prevented. At high temperatures, the gate threshold Vth is low. However, at low temperatures, a negative voltage Voff 2 is applied as a low level Voff. Therefore, as shown in FIG. 12, even if the surge voltage Vsrg is superimposed on the negative voltage Voff2, the gate voltage Vgs2 does not reach the gate threshold value Vth. Therefore, an erroneous arc of the switching element 125d is prevented. As described above, it is possible to prevent the erroneous ignition of the switching element 125d at both the high temperature and the low temperature.

次に、スイッチング素子１２５ｄのターンオフ時に発生するサージの大きさについて説明する。図１３、１４は、スイッチング素子１２５ｄがターンオフするときのゲート電圧Ｖｇｓ２の変化を示している。図１３は低温時（Ｖｏｆｆ＝Ｖｏｆｆ１）を示しており、図１４は高温時（Ｖｏｆｆ＝Ｖｏｆｆ２）を示している。図１４に示すように、ローレベルＶｏｆｆとして負電圧Ｖｏｆｆ２を用いる場合（すなわち、高温時）には、ゲート電圧Ｖｇｓ２が減少を開始するタイミングｔ１におけるゲート電圧Ｖｇｓ２の減少速度が速い。しかしながら、高温時にはゲート閾値Ｖｔｈが低いので、ゲート電圧Ｖｇｓ２がゲート閾値Ｖｔｈまで低下したタイミングｔ２におけるゲート電圧Ｖｇｓ２の減少速度は遅い。このため、高温時にはそれほど高いサージ電圧が生じない。図１３に示すように、ローレベルＶｏｆｆとして電圧Ｖｏｆｆ１を用いる場合（すなわち、低温時）には、タイミングｔ１におけるゲート電圧Ｖｇｓ２の減少速度が遅い。このため、低温時にはゲート閾値Ｖｔｈが高いものの、タイミングｔ２におけるゲート電圧Ｖｇｓ２の減少速度は遅い。このため、低温時にもそれほど高いサージ電圧が生じない。以上に説明したように、ゲート閾値Ｖｔｈが高い低温時には、ローレベルＶｏｆｆとして負電圧Ｖｏｆｆ２よりも高い電圧Ｖｏｆｆ１を用いることで、ターンオフ時に発生するサージ電圧を抑制することができる。なお、ターンオン時のサージ電圧については、ローレベルＶｏｆｆとして負電圧Ｖｏｆｆ２を用いる場合と電圧Ｖｏｆｆ１を用いる場合とで、差はほとんど生じない。 Next, the magnitude of the surge generated at the turn-off of the switching element 125d will be described. 13 and 14 show changes in the gate voltage Vgs2 when the switching element 125d turns off. FIG. 13 shows a low temperature (Voff = Voff1), and FIG. 14 shows a high temperature (Voff = Voff2). As shown in FIG. 14, when the negative voltage Voff2 is used as the low level Voff (that is, at high temperature), the rate of decrease of the gate voltage Vgs2 at the timing t1 when the gate voltage Vgs2 starts to decrease is fast. However, since the gate threshold value Vth is low at high temperatures, the rate of decrease of the gate voltage Vgs2 at the timing t2 when the gate voltage Vgs2 drops to the gate threshold value Vth is slow. Therefore, a so high surge voltage does not occur at high temperatures. As shown in FIG. 13, when the voltage Voff1 is used as the low level Voff (that is, at a low temperature), the rate of decrease of the gate voltage Vgs2 at the timing t1 is slow. Therefore, although the gate threshold value Vth is high at low temperature, the rate of decrease of the gate voltage Vgs2 at the timing t2 is slow. Therefore, a so high surge voltage does not occur even at low temperatures. As described above, when the gate threshold value Vth is high and the temperature is low, the surge voltage generated at the time of turn-off can be suppressed by using the voltage Voff1 higher than the negative voltage Voff2 as the low level Voff. Regarding the surge voltage at the time of turn-on, there is almost no difference between the case where the negative voltage Voff2 is used as the low level Voff and the case where the voltage Voff1 is used.

以上に説明したように、本実施例のインバータ回路１００によれば、高温時と低温時のいずれでも、誤点弧を防止しながらターンオフ時のサージ電圧を抑制することができる。 As described above, according to the inverter circuit 100 of the present embodiment, it is possible to suppress the surge voltage at the time of turn-off while preventing the erroneous ignition at both the high temperature and the low temperature.

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。 Although the embodiments have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques illustrated in the present specification or drawings achieve a plurality of objectives at the same time, and achieving one of the objectives itself has technical usefulness.

１０：インバータ回路
１２：高電位配線
１４：低電位配線
１６：直流電源
１８：モータ
２０：半導体モジュール
２２：還流ダイオード
２３：メインスイッチング素子
２４：還流ダイオード
２５：センススイッチング素子
２６：温度センスダイオード
３０：ゲート制御回路
３３：ゲート電圧モニタ回路
３４：温度モニタ回路
３６：電流センス抵抗
３８：ＡＤ変換器
３９：絶縁素子
４０：処理回路
５０：出力配線
５２：電流センサ
１００：インバータ回路
１１２：高電位配線
１１４：低電位配線
１１６：直流電源
１１８：モータ
１２４：ダイオード
１２５：スイッチング素子
１３０：ゲート制御回路
１５０：出力配線 10: Inverter circuit 12: High potential wiring 14: Low potential wiring 16: DC power supply 18: Motor 20: Semiconductor module 22: Freewheeling diode 23: Main switching element 24: Freewheeling diode 25: Sense switching element 26: Temperature sense diode 30: Gate control circuit 33: Gate voltage monitor circuit 34: Temperature monitor circuit 36: Current sense resistance 38: AD converter 39: Insulation element 40: Processing circuit 50: Output wiring 52: Current sensor 100: Inverter circuit 112: High potential wiring 114 : Low potential wiring 116: DC power supply 118: Motor 124: Diode 125: Switching element 130: Gate control circuit 150: Output wiring

Claims

It's a switching circuit
1st wiring and
2nd wiring and
The main switching element connected between the first wiring and the second wiring,
A sense switching element provided on a semiconductor substrate common to the main switching element and connected in parallel to the main switching element between the first wiring and the second wiring.
With the main current detector
Sense current detector and
Control device,
Have and
When the main switching element and the sense switching element are turned on at the same time, the main switching element and the sense switching element are configured so that the current flowing through the sense switching element becomes smaller than the current flowing through the main switching element. Ori,
The main current detector detects the main current, which is the current flowing through the first wiring or the second wiring, and determines the main current.
The sense current detector detects the sense current, which is the current flowing through the sense switching element, and
The control device determines whether or not the ratio of the main current to the sense current is within a predetermined range.
Switching circuit.

A gate drive circuit that changes the gate potential of a switching element between a gate-on potential higher than the gate threshold value and a gate-off potential lower than the gate threshold value.
When the temperature of the switching element is equal to or higher than the reference temperature, a first potential, which is a negative potential, is applied to the gate as the gate-off potential.
When the temperature of the switching element is lower than the reference temperature, a second potential higher than the first potential is applied to the gate as the gate-off potential.
Gate drive circuit.