JP2021173690A - 温度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力変換器の半導体チップに関する信頼性の高い温度情報を得る。
【解決手段】半導体チップ（１１）の２つの端子に電気的に接続される電気回路（５１、５１Ａ、５１Ｂ）を有し、半導体チップは、１つ以上の第１温度検出素子（３１）と、１つ以上の第２温度検出素子（３２）とが、２つの端子（２０Ａ、２０Ｋ）の間に、互いに対して逆向きにかつ並列に電気的に接続されており、電気回路は、切替信号に応答して、２つの端子の一方の端子（２０Ａ）から他方の端子（２０Ｋ）に向かう第１方向の電流と、他方の端子から一方の端子に向かう第２方向の電流とを、切り替えて生成する、温度検出装置（５０）が開示される。
【選択図】図５

Description

本開示は、温度検出装置に関する。

単方向型の定電流生成回路部を備え、直列に接続された複数の温度検出ダイオードに対して順方向の電流を定電流生成回路部により流し、その際の温度検出ダイオードの両端電圧（電圧降下）に基づいて、当該温度検出ダイオードの近傍の温度を検出する技術が知られている。

特開２０１９−９９０５号公報

しかしながら、直列に接続された複数の温度検出ダイオードのみを利用するので、信頼性の高い温度情報を得ることが難しい。

そこで、１つの側面では、本開示は、電力変換器の半導体チップに関する信頼性の高い温度情報を得ることを目的とする。

１つの側面では、電力変換器の半導体チップに関する温度を検出する温度検出装置であって、
前記半導体チップの２つの端子に電気的に接続される電気回路を有し、
前記半導体チップは、１つ以上の第１温度検出素子と、１つ以上の第２温度検出素子とが、前記２つの端子の間に、互いに対して逆向きにかつ並列に電気的に接続されており、
前記電気回路は、切替信号に応答して、前記２つの端子の一方の端子から他方の端子に向かう第１方向の電流と、前記他方の端子から前記一方の端子に向かう第２方向の電流とを、切り替えて生成する、温度検出装置が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、電力変換器の半導体チップに関する信頼性の高い温度情報を得ることが可能となる。

電動車両用モータ駆動システムの全体構成の一例を示す図である。 一の半導体チップの構成を概略的に示す図である。 温度センシング部の構成を概略的に示す図である。 温度検出装置の構成を概略的に示す図である。 温度検出装置の電気回路の一例を示す概略図である。 図５に示す電気回路の構成の実現例を示す図である。 図６に示す実現例における切替信号等の各波形を示す図である。 図６に示す実現例におけるダイオード電流の波形を示す図である。 図６に示す実現例における電圧情報に係る電圧及び三角波の各波形を示す図である。 図６に示す実現例における比較処理部の出力の波形を示す図である。 図６に示す比較処理部からの出力に基づく温度の算出値の導出方法の説明図である。 図５に示す電気回路の構成の他の実現例を示す図である。 図９に示す実現例における切替信号等の各波形を示す図である。 図９に示す実現例におけるダイオード電流の波形を示す図である。 図９に示す実現例における電圧情報に係る電圧及び三角波の各波形を示す図である。 図９に示す実現例における比較処理部の出力の波形を示す図である。 図９に示す比較処理部からの出力に基づく温度の算出値の導出方法の説明図である。 第１変形例による電気回路を示す概略図である。 第２変形例による電気回路を示す概略図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

ここでは、まず、本実施例による温度検出装置の説明に先立って、まず、本実施例による温度検出装置が適用されるのが好適な電動車両用モータ駆動システム１について説明する。なお、電動車両用モータ駆動システム１に関する図１の説明において及び図２以降の各図の説明において、特に言及しない限り、各種の要素間の“接続”という用語は、“電気的な接続”を意味する。

図１は、電動車両用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。モータ駆動システム１は、高圧バッテリ２の電力を用いて走行用モータ５（主機）を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。なお、電動車両は、電力を用いて走行用モータ５を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動車両は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ５であるハイブリッド自動車や、動力源が走行用モータ５のみである電気自動車を含む。以下、車両とは、特に言及しない限り、モータ駆動システム１が搭載される車両を指す。

モータ駆動システム１は、図１に示すように、高圧バッテリ２、平滑コンデンサ３と、インバータ４（電力変換器の一例）、走行用モータ５、及びインバータ制御装置６を備える。

高圧バッテリ２は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性素子を含んでよい。高圧バッテリ２は、典型的には、定格電圧が１００Ｖを超えるバッテリであり、定格電圧が例えば２８８Ｖである。

インバータ４は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に配置されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各アームを含む。Ｕ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）Ｑ１、Ｑ２の直列接続を含み、Ｖ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ３、Ｑ４の直列接続を含み、Ｗ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ５、Ｑ６の直列接続を含む。また、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオードＤ１１〜Ｄ１６が配置される。なお、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。

なお、本実施例では、一例として、スイッチング素子Ｑ１（スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ６についても同様）はダイオードＤ１１を内蔵したチップの形態で実現され、「半導体チップ１１」とも称する。

走行用モータ５は、例えば３相の交流モータであり、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点で共通接続される。Ｕ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中点Ｍ１に接続され、Ｖ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中点Ｍ２に接続され、Ｗ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中点Ｍ３に接続される。スイッチング素子Ｑ１のコレクタと負極ラインとの間には、平滑コンデンサ３が接続される。

インバータ制御装置６には、走行用モータ５を流れる電流を検出する電流センサ（図示せず）等の各種センサが接続される。インバータ制御装置６は、各種センサからのセンサ情報に基づいて、インバータ４を制御する。インバータ制御装置６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メインメモリ（全て図示せず）などを含み、インバータ制御装置６の各種機能は、ＲＯＭ等に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。インバータ４の制御方法は、任意であるが、基本的には、Ｕ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が互いに逆相でオン／オフし、Ｖ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４が互いに逆相でオン／オフし、Ｗ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６が互いに逆相でオン／オフする。

なお、図１に示す例では、モータ駆動システム１は、単一の走行用モータ５を備えているが、追加のモータ（発電機を含む）を備えてもよい。この場合、追加のモータ（複数も可）は、対応するインバータと共に、走行用モータ５及びインバータ４と並列な関係で、高圧バッテリ２に接続されてもよい。また、図１に示す例では、モータ駆動システム１は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備えていないが、高圧バッテリ２とインバータ４の間にＤＣ／ＤＣコンバータを備えてもよい。

高圧バッテリ２と平滑コンデンサ３との間には、図１に示すように、高圧バッテリ２から電力供給を遮断するための遮断用スイッチＳＷ１が設けられる。遮断用スイッチＳＷ１は、半導体スイッチやリレー等で構成されてもよい。遮断用スイッチＳＷ１は、常態でオン状態であり、例えば車両の衝突検出時等にオフとされる。なお、遮断用スイッチＳＷ１のオン／オフの切換はインバータ制御装置６により実現されてもよいし、他の制御装置により実現されてもよい。

本実施例では、インバータ制御装置６は、インバータ４の各半導体チップ１１の温度を検出する温度検出装置５０を含む。なお、変形例では、以下で説明する温度検出装置５０の機能の一部又は全部は、インバータ制御装置６とは異なる処理装置により実現されてもよい。

図２は、温度検出装置５０が接続される半導体チップ１１の端子の説明図であり、一の半導体チップ１１の構成を概略的に示す図である。

半導体チップ１１は、温度センシング部１１０を含む。

温度センシング部１１０は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋ間に接続される。なお、図２では、半導体チップ１１のセンスエミッタ端子２０Ｓや、ゲートに接続される端子２０Ｇ、エミッタに接続される端子２０Ｅ等のような他の端子が示される。なお、半導体チップ１１の各端子は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋを有する限り、配置や数等は任意である。

温度センシング部１１０は、その近傍の温度に応じた信号（電圧）を発生する。この場合、温度センシング部１１０からのアナログ信号である出力信号（以下、「温度センシング信号」とも称する）は、半導体チップ１１に関する温度を表す。半導体チップ１１に関する温度は、例えばスイッチング素子（図２では、スイッチング素子Ｑ１）の温度として利用されてもよい。

図３は、温度センシング部１１０の構成を概略的に示す図である。

温度センシング部１１０は、１つ以上の第１温度検出ダイオード３１（第１温度検出素子の一例）と、１つ以上の第２温度検出ダイオード３２（第２温度検出素子の一例）とを含む。図３に示す例では、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２は、それぞれ、３つずつ設けられるが、数は任意である。以下では、特に言及しない限り、第１温度検出ダイオード３１とは、３つの第１温度検出ダイオード３１を指し、第２温度検出ダイオード３２も同様である。従って、例えば、第１温度検出ダイオード３１の両端電圧とは、３つの第１温度検出ダイオード３１全体としての両端電圧（すなわち２つの端子２０Ａ、２０Ｋ間の電圧）を意味する。

第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２は、例えばそれぞれＳｉダイオードであってよい。第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋの間に、互いに対して逆向きにかつ並列に接続される。図３に示す例では、第１温度検出ダイオード３１は、アノード側が端子２０Ａ側になるように、２つの端子２０Ａ、２０Ｋの間に接続され、第２温度検出ダイオード３２は、アノード側が端子２０Ｋ側になるように、２つの端子２０Ａ、２０Ｋの間に接続される。

図４は、温度検出装置５０の構成を概略的に示す図である。

本実施例による温度検出装置５０は、電気回路５１と、マイコン（マイクロコンピュータの略）５２とを含む。

電気回路５１は、温度センシング部１１０に接続される。電気回路５１は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋに接続される。電気回路５１は、端子２０Ａから端子２０Ｋに向かう第１方向の電流と、端子２０Ｋから端子２０Ａに向かう第２方向の電流とを、切り替えて生成可能である。

第１方向の電流は、第１温度検出ダイオード３１に対する順方向の電流である。第１方向の電流は、好ましくは、定電流である。すなわち、電気回路５１は、好ましくは、定電流源を含む。第１方向の電流が生成されると、第１温度検出ダイオード３１の両端電圧（温度センシング信号）は、第１温度検出ダイオード３１の近傍の温度（≒半導体チップ１１の温度）に応じた値となる。

電気回路５１は、第１方向の電流を生成した状態で得られる電圧情報（第１温度検出ダイオード３１の両端電圧の情報）をマイコン５２に与える。以下、この電圧情報を区別のための「第１電圧情報」と称する。第１電圧情報は、両端電圧（温度センシング信号）のＡ／Ｄ（アナログデジタル）変換値の形態であってもよいし、後述するようなＤｕｔｙ値の形態であってもよい。

第２方向の電流は、第２温度検出ダイオード３２に対する順方向の電流である。第２方向の電流は、好ましくは、定電流である。すなわち、電気回路５１は、好ましくは、定電流源を含む。第２方向の電流が生成されると、第２温度検出ダイオード３２の両端電圧（温度センシング信号）は、第２温度検出ダイオード３２の近傍の温度（≒半導体チップ１１の温度）に応じた値となる。

電気回路５１は、第２方向の電流を生成した状態で得られる電圧情報（第２温度検出ダイオード３２の両端電圧の情報）をマイコン５２に与える。以下、この電圧情報を区別のための「第２電圧情報」と称する。第２電圧情報は、両端電圧（温度センシング信号）のＡ／Ｄ変換値の形態であってもよいし、後述するようなＤｕｔｙ値の形態であってもよい。

マイコン５２は、第１電圧情報と、第２電圧情報とに基づいて、半導体チップ１１に関する温度情報を得る。

このようにして、本実施例によれば、温度検出装置５０が第１方向の電流と第２方向の電流を生成できる電気回路５１を備えるので、第１温度検出ダイオード３１の両端電圧と、第２温度検出ダイオード３２の両端電圧とに基づいて、半導体チップ１１に関する温度情報を得ることができる。従って、本実施例によれば、第１温度検出ダイオード３１の両端電圧と、第２温度検出ダイオード３２の両端電圧のうちの、常に一方のみに基づいて、半導体チップに関する温度情報を得る場合に比べて、信頼性の高い温度情報を得ることができる。

図４に示す例では、マイコン５２は、電流切替部５２０と、温度算出処理部５２１と、異常検出部５２２とを含む。なお、電流切替部５２０、温度算出処理部５２１、及び異常検出部５２２は、マイコン５２のＣＰＵ（図示せず）がメモリ（図示せず）内のプログラムを実行することで実現できる。

電流切替部５２０は、第１方向の電流と第２方向の電流とを切り替えるための切替信号を電気回路５１に与える（図４の矢印Ｓ１参照）。電気回路５１は、かかる切替信号を受けると、切替信号に応答して、第１方向の電流を生成する状態と、第２方向の電流を生成する状態との間で状態遷移する。

温度算出処理部５２１は、電気回路５１から得られる電圧情報（第１電圧情報及び第２電圧情報）（図４の矢印Ｓ２参照）に基づいて、半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出する。

図４に示す例では、温度算出処理部５２１は、第１温度算出処理部５２１１と、第２温度算出処理部５２１２とを含む。

第１温度算出処理部５２１１は、電気回路５１から得られる２種類の電圧情報（第１電圧情報及び第２電圧情報）の双方に基づいて、半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出する。以下、第１電圧情報と第２電圧情報の双方に基づいて温度の算出値を導出する処理を「第１温度算出処理」とも称する。第１温度算出処理は、第１電圧情報と第２電圧情報の双方に基づく処理であれば任意である。例えば、第１温度算出処理部５２１１は、第１電圧情報に基づき半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出し、第２電圧情報に基づき半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出し、これらの２種類の算出値を平均化してもよい。なお、温度算出処理部５２１は、このようにして第１温度算出処理部５２１１で得られる算出値（すなわち平均化することで得られた算出値）を、最終的な算出値として出力してよい。

第２温度算出処理部５２１２は、電気回路５１から得られる２種類の電圧情報（第１電圧情報及び第２電圧情報）のうちの一方に基づいて、半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出する第２温度算出処理を行う。例えば、第１電圧情報に基づく場合は、第２温度算出処理部５２１２は、第１電圧情報に基づき半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出する。

異常検出部５２２は、電気回路５１から得られる２種類の電圧情報（第１電圧情報及び第２電圧情報）の双方に基づいて、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常を検出する。例えば、異常検出部５２２は、第１電圧情報及び第２電圧情報との間の乖離に基づいて、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常を検出できる。ここで、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２は、実質的に同じ温度を検出していることから、ともに正常である場合は、第１電圧情報及び第２電圧情報との間に乖離が生じることはない。従って、かかる乖離を検出することで、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常を高い信頼性で検出できる。なお、等価的に、異常検出部５２２は、第１電圧情報及び第２電圧情報のいずれかが異常値や異常な変動（例えば０から変化しない等）を示すかに基づいて、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常を検出してもよい。

異常検出部５２２は、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常を検出した場合は、その旨の情報を出力してよい。これにより、温度検出装置５０の温度検出結果の信頼性が低い場合に、当該検出結果が制御に利用されないようにすることができる。

なお、異常検出部５２２は、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常を検出した場合に、温度算出処理の実行態様を変化させてもよい。例えば、第１電圧情報が異常値や異常な変動（例えば０から変化しない等）を示す場合は、異常検出部５２２は、第１温度算出処理部５２１１による第１温度算出処理を禁止してもよい。この場合、第２温度算出処理部５２１２は、第１電圧情報及び第２電圧情報のうちの第２電圧情報に基づいて、半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出してよい。この場合、温度算出処理部５２１は、このようにして第２温度算出処理部５２１２で得られる算出値を、最終的な算出値として出力してよい。

このようにして、図４に示す例では、第１温度算出処理部５２１１を備えることで、第１電圧情報及び第２電圧情報のうちの、常に一方のみに基づいて、半導体チップ１１に関する温度の最終的な算出値（半導体チップに関する温度情報）を得る場合に比べて、信頼性の高い温度情報を得ることができる。

また、図４に示す例では、温度検出装置５０は、異常検出部５２２を備えることで、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常が検出されない場合は、第１温度算出処理部５２１１で得られる算出値を出力できる。これにより、信頼性の高い温度情報を出力できる。

また、図４に示す例では、温度検出装置５０は、異常検出部５２２を備えることで、第１温度検出ダイオード３１又は第２温度検出ダイオード３２の異常に起因して信頼性が低下した温度情報が出力される可能性を、低減できる。

また、図４に示す例では、温度検出装置５０は、異常検出部５２２及び第２温度算出処理部５２１２を備えることで、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２に関する異常が検出されかつ第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２のうちのいずれが異常であるかが判定された場合は、第１温度算出処理部５２１１で得られる算出値に代えて、第２温度算出処理部５２１２で得られる算出値を出力できる。これにより、第１温度検出ダイオード３１又は第２温度検出ダイオード３２に異常がある場合でも、当該異常の影響を排除した、信頼性の高い温度情報を出力できる。すなわち、冗長性を高めることができる。

次に、図５以降を参照して、温度検出装置５０の電気回路５１の具体的な構成例について説明する。

図５は、温度検出装置５０の電気回路５１の一例を示す概略図である。図５には、電気回路５１以外の関連構成（温度センシング部１１０やマイコン５２）も併せて示されている。なお、電気回路５１は、例えば高圧バッテリ２からの高圧電位を扱う電子部品が配置される高圧領域に配置されるので、低圧領域に配置されるマイコン５２との間には、絶縁トランシーバ６０が設けられる。

電気回路５１は、定電流生成回路部５１０と、中間電位生成部５１２と、電圧情報生成部５１３とを含む。

定電流生成回路部５１０は、上述したように、マイコン５２からの切替信号（矢印Ｓ１）に応答して、第１方向の定電流を生成する状態と、第２方向の定電流を生成する状態との間で、切り替わる。

定電流生成回路部５１０は、好ましくは、単電源（図５の“Ｖｃｃ”参照）に基づいて動作する。これにより、負電源を追加的に用いる場合（後出の図１２参照）に比べて、回路規模やコストの低減を図ることができる。なお、単電源は、車載の低圧バッテリ（図示せず）に基づいて生成されてよい。

中間電位生成部５１２は、端子２０Ｋに接続される。中間電位生成部５１２は、単電源の電源電圧Ｖｃｃと０Ｖとの間の中間電位（図５の“Ｖｃｃ／２”参照）を生成する。具体的には、中間電位生成部５１２は、端子２０Ｋの電位が中間電位に維持されるように動作する。なお、中間電位生成部５１２は、定電流生成回路部５１０と同様、単電源（図示せず）に係る電源電圧に基づいて動作してよい。

電圧情報生成部５１３は、端子２０Ａに接続され、端子２０Ａに生じる電圧を表す電圧情報を生成する。なお、端子２０Ａに生じる電圧は、定電流生成回路部５１０により第１方向の定電流が生成されている状態では、第１温度検出ダイオード３１の両端電圧に応じた電圧値となり、定電流生成回路部５１０により第２方向の定電流が生成されている状態では、第２温度検出ダイオード３２の両端電圧に応じた電圧値となる。従って、端子２０Ａに生じる電圧を表す電圧情報は、実質的に、第１温度検出ダイオード３１の両端電圧を表す第１電圧情報と、第２温度検出ダイオード３２の両端電圧を表す第２電圧情報とを含む。

図５に示す例では、電圧情報生成部５１３は、基準波生成部５１３１と、比較処理部５１３２とを含む。

基準波生成部５１３１は、基準波を生成する。基準波は、周期的に振幅が変化する波形を有する。本実施例では、一例として、基準波は、三角波である。なお、変形例では、三角波に代えて、鋸波等が利用されてもよい。

比較処理部５１３２は、基準波生成部５１３１により生成される三角波と、端子２０Ａに生じる電圧波形との関係を表す情報を、電圧情報として生成する。例えば、比較処理部５１３２は、コンパレータを含み、基準波生成部５１３１により生成される三角波と、端子２０Ａに生じる電圧波形との比較結果を表す情報を、電圧情報として生成してよい。

このような図５に示す電気回路５１によれば、定電流生成回路部５１０と中間電位生成部５１２を備えるので、双方向の定電流（第１方向及び第２方向の定電流）を選択的に生成できる。また、定電流生成回路部５１０が単電源で動作するので、比較的回路規模の小さい構成を実現できる。

図６は、図５に示す電気回路５１の構成の実現例を示す図である。図７Ａから図７Ｄは、図６に示す実現例の説明図であり、各種の波形を示す図である。具体的には、図７Ａは、横軸に時間をとり、縦軸に電圧をとり、切替信号Ｖｉの波形と中間電位Ｖｍの波形を示す図である。図７Ｂは、横軸に時間をとり、縦軸に電流をとり、温度センシング部１１０を流れる電流（以下、「ダイオード電流Ｉｆ」とも称する）の波形を示す図である。図７Ｃは、横軸に時間をとり、縦軸に電圧をとり、三角波ＶＴの波形と、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆの波形とを示す図である。図７Ｄは、横軸に時間をとり、縦軸に電圧をとり、電圧情報生成部５１３からの比較結果の出力（電圧情報）ｃｍｐの波形を示す図である。なお、図７Ａから図７Ｄの縦軸に示す数値はあくまで一例であり、適宜変更されてよい。

図６に示す例では、定電流生成回路部５１０は、ハウランド式の定電流源（Ｈｏｗｌａｎｄ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｕｍｐ）を含む。定電流生成回路部５１０には、中間電位Ｖｍと、切替信号Ｖｉとが入力される。定電流生成回路部５１０は、オペアンプ５１０１と、各種の抵抗Ｒ１からＲ５及びコンデンサＣ３とを含む。

オペアンプ５１０１の反転入力端子には、オペアンプ５１０１の出力電圧Ｖ_０と中間電位Ｖｍの差が、抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ５とで分圧されて入力される。具体的には、オペアンプ５１０１の反転入力端子には、以下の電圧Ｖｎが入力される。
Ｖｎ＝（Ｒ２×Ｖ_０＋Ｒ５×Ｖｍ）／（Ｒ２＋Ｒ５） 式（１）
また、オペアンプ５１０１の非反転入力端子には、以下の関係式を満たす電圧Ｖｐが入力される。
Ｖｐ＝Ｖ_０−Ｒ４×｛Ｉｆ＋（Ｖｐ−Ｖｉ）／Ｒ１｝−Ｒ３×（Ｖｐ−Ｖｉ）／Ｒ１ 式（２）
式（２）から電圧Ｖｐは、以下の通りとなる。
Ｖｐ＝Ｒ１／（Ｒ１＋Ｒ３＋Ｒ４）×Ｖ_０＋（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ３＋Ｒ４）×Ｖｉ−Ｒ１×Ｒ４／（Ｒ１＋Ｒ３＋Ｒ４）×Ｉｆ 式（３）
この場合、オペアンプ５１０１のバーチャルショート（Ｖｐ＝Ｖｎ）を考慮しつつ、抵抗Ｒ１からＲ５について、Ｒ１＝Ｒ２、かつ、Ｒ５＝Ｒ３＋Ｒ４の条件下では、ダイオード電流Ｉｆは、以下の通りとなる。
Ｉｆ＝（Ｒ４＋Ｒ３）×（Ｖｉ−Ｖｍ）／Ｒ１／Ｒ４ 式（４）
なお、切替信号Ｖｉは、図７Ａに示すように、中間電位Ｖｍの２倍の５Ｖ（第１の値の一例）と、０Ｖ（第２の値の一例）との間で電圧値が切り替わる信号である。なお、５Ｖ等の具体的な数値は、上述したように、あくまで一例であり、適宜変更されてよい。式（４）からわかるように、Ｖｉ＝５Ｖのときは、ダイオード電流Ｉｆは正の電流（すなわち第１方向の電流）となり、Ｖｉ＝０Ｖのときは、ダイオード電流Ｉｆは負の電流（すなわち第２方向の電流）となる（図７Ａ及び図７Ｂ参照）。

また、図６に示す例では、中間電位生成部５１２は、オペアンプ５１２１と、各種の抵抗Ｒ６からＲ８及びコンデンサＣ１、Ｃ２とを含む。オペアンプ５１２１の非反転入力端子には、抵抗Ｒ６、Ｒ７で分圧される電源電圧Ｖｃｃが入力される。オペアンプ５１２１の反転入力端子には、オペアンプ５１２１の出力端子が、抵抗Ｒ８及びコンデンサＣ２の並列回路を介して接続（帰還）される。中間電位生成部５１２は、上述したように５Ｖの半分の２．５Ｖ（第３の値の一例）の中間電位Ｖｍを維持するように動作する。

また、図６に示す例では、電圧情報生成部５１３は、三角波生成回路である基準波生成部５１３１と、コンパレータである比較処理部５１３２とを含む。

基準波生成部５１３１は、切替信号Ｖｉの切り替え周期よりも有意に短い周期で三角波ＶＴを発生する。三角波ＶＴの振幅は、電圧Ｖｆの取りうる範囲をカバーするように設定され、図７Ｃでは５Ｖである。比較処理部５１３２には、図７Ｃに示すように、三角波ＶＴと、電圧Ｖｆとが入力される。なお、電圧Ｖｆは、ダイオード電流Ｉｆと、温度センシング部１１０の近傍の温度とに依存した値となる。ダイオード電流Ｉｆは、定電流であるので、電圧Ｖｆは、実質的に、温度センシング部１１０の近傍の温度のみに依存した値となる。なお、電圧Ｖｆは、図７Ｃに示すように、Ｖｉ＝５Ｖのときと、Ｖｉ＝０Ｖのときで、中間電位Ｖｍに対応する２．５Ｖを中心として反転する。

このような図６に示す例によれば、例えば図７Ａに示すように切替信号Ｖｉが５Ｖと０Ｖとの間で切り替わると、それに応じて、図７Ｂに示すように、ダイオード電流Ｉｆは正の電流（すなわち第１方向の電流）と負の電流（すなわち第２方向の電流）とで切り替わる。その結果、図７Ｃに示すように、中間電位Ｖｍに対応する２．５Ｖを中心として反転する電圧Ｖｆが生成され、図７Ｄに示すように、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときの出力（第１電圧情報）ｃｍｐと、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときの出力（第２電圧情報）ｃｍｐとを得ることができる。

図８は、図６に示す比較処理部５１３２からの出力に基づく温度の算出値の導出方法の説明図である。図８は、横軸に温度を取り、縦軸に出力Ｄｕｔｙ比をとったときの、出力Ｄｕｔｙ比と温度との関係を表す特性図である。図８には、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときの出力（第１電圧情報）ｃｍｐに基づく特性８０１と、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときの出力（第２電圧情報）ｃｍｐに基づく特性８０２と、がそれぞれ示される。

出力Ｄｕｔｙ比は、比較処理部５１３２からの出力Ｄｕｔｙの波形（図７Ｄ）から導出されるパラメータであり、出力Ｄｕｔｙにおけるオン時間のデューティ比（所定時間あたりのオン時間の時間的な割合）を表す。オン時間は、電圧Ｖが三角波ＶＴを超えている時間に対応する。

例えば、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときの出力Ｄｕｔｙ比の値は、電圧Ｖｆが大きいほど（第１温度検出ダイオード３１での電圧降下が大きいほど）大きくなる。電圧Ｖｆは、上述したように、実質的に、温度センシング部１１０の近傍の温度のみに依存した値を持つので、出力Ｄｕｔｙ比の値は、図８に示すように、温度と対応付けることができる。具体的には、切替信号Ｖｉが５Ｖである場合、図８に特性８０１で示すように、出力Ｄｕｔｙ比の値が小さくなるほど、温度が高くなる線形的な関係となる。従って、このような線形的な特性８０１を利用して、第１電圧情報に基づき温度の算出値を導出できる。例えば、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときの出力Ｄｕｔｙ比の値が約６５％であるとき、温度の算出値１４０℃を得ることができる。

また、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときの出力Ｄｕｔｙ比の値は、電圧Ｖｆが小さいほど（第２温度検出ダイオード３２での電圧降下が大きいほど）小さくなる。電圧Ｖｆは、上述したように、実質的に、温度センシング部１１０の近傍の温度のみに依存した値を持つので、出力Ｄｕｔｙ比の値は、図８に示すように、温度と対応付けることができる。具体的には、切替信号Ｖｉが０Ｖである場合、図８に特性８０２で示すように、出力Ｄｕｔｙ比の値が大きくなるほど、温度が高くなる線形的な関係となる。従って、このような特性８０２を利用して、第２電圧情報に基づき温度の算出値を導出できる。例えば、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときの出力Ｄｕｔｙ比の値が約３５％であるとき、温度の算出値１４０℃を得ることができる。

なお、図８に示すような特性８０１、８０２は、第１温度検出ダイオード３１及び第２温度検出ダイオード３２を形成する素子の仕様書に基づく特性であってもよいし、実測値に基づく特性であってもよい。上述した温度算出処理部５２１は、図８に示すような特性８０１、８０２に基づいて、温度の算出値を導出できる。

なお、図７Ｄからわかるように、切替信号Ｖｉが０Ｖと５Ｖとの間で切り替わる際は、出力Ｄｕｔｙ比の値の精度が一時的に悪くなる。従って、温度算出処理部５２１は、切替信号Ｖｉが０Ｖと５Ｖとの間で切り替わってから所定時間経過の出力Ｄｕｔｙ比の値に基づいて、温度の算出値を導出してよい。

図９は、図５に示す電気回路５１の構成の他の実現例として、電気回路５１Ａを示す図である。図１０Ａから図１０Ｄは、図９に示す実現例の説明図であり、前出の図７Ａから図７Ｄと同様の各種の波形を示す図である。ただし、図１０Ｃは、三角波ＶＴに代えて、オフセットが付与された三角波ＶＴ_Ｏの波形を示す。

図９に示す電気回路５１Ａは、図６に示した電気回路５１に対して、電圧情報生成部５１３が電圧情報生成部５１３Ａで置換された点が異なる。図９に示す電気回路５１Ａにおいて他の構成要素は、図６と同様であってよく、同一の参照符号を付して説明を省略する場合がある。

電圧情報生成部５１３Ａは、図６に示した電圧情報生成部５１３に対して、オフセット生成部５１３３が追加された点が主に異なる。すなわち、電圧情報生成部５１３Ａは、基準波生成部５１３１及び比較処理部５１３２に加えて、オフセット生成部５１３３を備える。

オフセット生成部５１３３は、切替信号に応答して、三角波のオフセットを変化させる。この結果、図１０Ｃに示すように、オフセットが変化する三角波ＶＴ_Ｏが生成される。

具体的には、オフセット生成部５１３３は、図９に示すように、基準波生成部５１３１と比較処理部５１３２との間に接続される。オフセット生成部５１３３は、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１を備え、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１の間に、比較処理部５１３２を形成するコンパレータの反転入力端子が接続される。すなわち、抵抗Ｒ１０は、一端が、比較処理部５１３２を形成するコンパレータの反転入力端子が接続され、他端が基準波生成部５１３１に接続される。また、抵抗Ｒ１１は、一端に切替信号Ｖｉが入力され、他端が、比較処理部５１３２を形成するコンパレータの反転入力端子が接続される。なお、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１は抵抗値が同じであるとする。この場合、比較処理部５１３２を形成するコンパレータの反転入力端子には、抵抗Ｒ１０、Ｒ１１で分圧される差分電圧（三角波ＶＴと切替信号Ｖｉとの間の差分電圧）に応じて、以下のような電圧ＶＴ_Ｏが入力される。
ＶＴ_Ｏ＝（ＶＴ＋Ｖｉ）／２ 式（５）
この場合、オフセット生成部５１３３は、図１０Ｃに示すように、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときは、２．５Ｖのオフセットを有する三角波ＶＴ_Ｏを生成し、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときは、０Ｖのオフセットを有する三角波ＶＴ_Ｏ（すなわちオフセットなしの三角波ＶＴ_Ｏ）を生成する。

このような図９に示す例によっても、上述した図６に示す例と同様、例えば図１０Ａに示すように切替信号Ｖｉが５Ｖと０Ｖとの間で切り替わると、それに応じて、図１０Ｂに示すように、ダイオード電流Ｉｆは正の電流（すなわち第１方向の電流）と負の電流（すなわち第２方向の電流）とで切り替わる。その結果、図１０Ｃに示すように、中間電位Ｖｍに対応する２．５Ｖを中心として反転する電圧Ｖｆが生成され、図１０Ｄに示すように、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときの出力（第１電圧情報）ｃｍｐと、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときの出力（第２電圧情報）ｃｍｐとを得ることができる。

特に、図９に示す例によれば、上述したように、三角波ＶＴ_Ｏは、切替信号Ｖｉに応答してオフセットが０Ｖと２．５Ｖとの間で切り替わるので、より精度の高い温度の算出値を得ることができる。

具体的には、図９に示す例では、図１０Ｃに示すように２．５Ｖを中心として反転する電圧Ｖｆに対して、当該反転方向に合わせてオフセットが変化する三角波ＶＴ_Ｏを、比較処理部５１３２に入力できる。すなわち、切替信号Ｖｉ＝５Ｖのときは、電圧Ｖｆは、中間電位２．５Ｖよりも高い電圧値となる。このため、０Ｖと５Ｖとの間で振動する三角波ＶＴよりも、２．５Ｖと５Ｖの間で振動する三角波ＶＴ_Ｏの方が、単位時間あたりの三角波ＶＴ_Ｏの電圧変化が小さくなるので、精度の良い比較結果を得ることができる。また、同様に、切替信号Ｖｉ＝０Ｖのときは、電圧Ｖｆは、中間電位２．５Ｖよりも低い電圧値となる。このため、０Ｖと５Ｖとの間で振動する三角波ＶＴよりも、０Ｖと２．５Ｖの間で振動する三角波ＶＴ_Ｏの方が、単位時間あたりの三角波ＶＴ_Ｏの電圧変化が小さくなるので、精度の良い比較結果を得ることができる。なお、この効果については、以下で図１１を参照して説明する特性１１０１、１１０２からも理解できる。

図１１は、図９に示す比較処理部５１３２からの出力に基づく温度の算出値の導出方法の説明図である。図１１は、横軸に温度を取り、縦軸に出力Ｄｕｔｙ比をとったときの、出力Ｄｕｔｙ比と温度との関係を表す特性図である。図１１には、切替信号Ｖｉが５Ｖであるときの出力（第１電圧情報）ｃｍｐに基づく特性１１０１と、切替信号Ｖｉが０Ｖであるときの出力（第２電圧情報）ｃｍｐに基づく特性１１０２と、がそれぞれ示される。

図１１に示すように、特性１１０１及び特性１１０２は、それぞれ、図８に示した特性８０１及び特性８０２と同様の傾向を示すが、図８に示した特性８０１及び特性８０２よりも傾きが大きくなる。これは、上述したように、切替信号Ｖｉ＝０Ｖのときは、０Ｖと５Ｖとの間で振動する三角波ＶＴよりも、０Ｖと２．５Ｖの間で振動する三角波ＶＴ_Ｏの方が、単位時間あたりの三角波ＶＴ_Ｏの電圧変化が小さくなるためである。換言すると、５Ｖの振幅で特定の温度範囲をカバーするよりも、２．５Ｖの振幅で同じ特定の温度範囲をカバーする方が、単位電圧変化あたりの温度変化量を大きくする（２倍にする）ことができる。この結果、図８に示した特性８０１及び特性８０２よりも、精度の高い温度の算出値を得ることができる。

次に、図１２及び図１３を参照して、上述した電気回路５１に対する更なる変形例について説明する。

図１２は、第１変形例による電気回路５１Ｂを概略的に示す図である。

第１変形例による電気回路５１Ｂは、図５等に示した電気回路５１に対して、定電流生成回路部５１０が定電流生成回路部５１０Ｂで置換され、かつ、中間電位生成部５１２が省略された点が異なる。

定電流生成回路部５１０Ｂは、上述した定電流生成回路部５１０に対して、負電源（Ｖｅｅ参照）を更に利用する点が異なる。すなわち、定電流生成回路部５１０Ｂは、正負の両電源に基づいて動作する。

このような第１変形例によっても、負電源を用いることで回路規模が比較的大きくなるものの、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。

図１３は、第２変形例による電気回路５１Ｃを概略的に示す図である。

第２変形例による電気回路５１Ｃは、図５等に示した電気回路５１に対して、定電流生成回路部５１０が定電流生成回路部５１０Ｃで置換され、かつ、中間電位生成部５１２が省略された点が異なる。

定電流生成回路部５１０Ｃは、単電源に基づき動作するスイッチ回路により形成される。具体的には、定電流生成回路部５１０Ｃは、互いに直列に接続された対のスイッチＳＷ１、ＳＷ２と、互いに直列に接続された対のスイッチＳＷ３、ＳＷ４とを含む。対のスイッチＳＷ１、ＳＷ２と、対のスイッチＳＷ３、ＳＷ４とは、互いに対して並列に、比較処理部５１３２（コンパレータの非反転入力端子）とグランドの間に接続される。そして、対のスイッチＳＷ１、ＳＷ２の間は、端子２０Ａに接続され、対のスイッチＳＷ３、ＳＷ４の間は、端子２０Ｋに接続される。なお、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、半導体素子（トランジスタ等）により実現されてもよいし、リレー等により実現されてもよい。

この場合、マイコン５２からの切替信号は、定電流生成回路部５１０Ｃの各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４をオン／オフさせる信号であってよい。具体的には、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオンし、かつ、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３がオフすると、第１方向の電流が生成される。また、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオフし、かつ、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３がオンすると、第２方向の電流が生成される。

なお、第２変形例では、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオンし、かつ、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３がオフした状態では、図１３に示すように、比較処理部５１３２（コンパレータの非反転入力端子）には、端子２０Ａに生じる電圧が入力される。他方、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ４がオフし、かつ、スイッチＳＷ２及びスイッチＳＷ３がオンした状態では、比較処理部５１３２（コンパレータの非反転入力端子）には、端子２０Ｋに生じる電圧が入力される。従って、この場合、温度算出処理部５２１は、図８に示した特性８０１のみに基づいて、温度の算出値を導出できる。

このような第２変形例によっても、スイッチ回路により回路規模が比較的大きくなるものの、上述した実施例と同様の効果を得ることができる。

このように電気回路５１等は、多様な態様で実現されてよい。

なお、以上のような第１変形例や第２変形例においても、電圧情報生成部５１３が、図９を参照して上述した電圧情報生成部５１３Ａで置換されてもよい。なお、この場合、温度算出処理部５２１は、図１１に示した特性１１０１のみに基づいて、温度の算出値を導出できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、温度検出素子としてＳｉダイオードのようなダイオードが用いられるが、温度検出素子としては、ＰＮＰトランジスタのような他の素子が用いられてもよい。

また、上述した実施例では、温度検出装置５０による温度検出対象は、主機用のインバータ４の半導体チップ１１であるが、他の電力変換器の半導体チップにも適用可能である。例えば、補機用のインバータやＤＣ／ＤＣコンバータのような電力変換器の半導体チップにも適用可能である
＜付記＞
以上の実施例に関し、更に以下を開示する。なお、以下で記載する効果のうちの、一の形態に対する追加的な各形態に係る効果は、当該追加的な各形態に起因した付加的な効果である。

（１）一の形態は、電力変換器（４）の半導体チップ（１１）に関する温度を検出する温度検出装置（５０）であって、
前記半導体チップの２つの端子（２０Ａ、２０Ｋ）に電気的に接続される電気回路（５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ）を有し、
前記半導体チップは、１つ以上の第１温度検出素子（３１）と、１つ以上の第２温度検出素子（３２）とが、前記２つの端子の間に、互いに対して逆向きにかつ並列に電気的に接続されており、
前記電気回路は、切替信号（Ｖｉ、Ｓ１）に応答して、前記２つの端子の一方の端子（２０Ａ）から他方の端子（２０Ｋ）に向かう第１方向の電流と、前記他方の端子から前記一方の端子に向かう第２方向の電流とを、切り替えて生成する、温度検出装置である。

本形態によれば、第１方向の電流を生成したときに生じる２つの端子間の電圧（電圧降下）と、第２方向の電流を生成したときに生じる２つの端子間の電圧（電圧降下）との双方に基づいて、電力変換器の半導体チップに関する信頼性の高い温度情報を得ることができる。

（２）また、本形態においては、好ましくは、前記電気回路は、前記一方の端子に電気的に接続される定電流生成回路部（５１０、５１０Ｂ、５１０Ｃ）を含み、
前記定電流生成回路部は、前記切替信号に応答して、前記第１方向の電流を生成する状態と、前記第２方向の電流を生成する状態との間で、切り替わる。

この場合、定電流生成回路部により双方向（第１方向及び第２方向）の定電流を生成できるので、精度の高い温度情報を得ることができる。

（３）また、本形態においては、好ましくは、前記定電流生成回路部は、単電源（Ｖｃｃ）で動作する。

この場合、負電源を追加的に利用する場合に比べて、回路規模を小さくできる。

（４）また、本形態においては、好ましくは、前記切替信号は、電圧値が第１の値（例えば５Ｖ）と、前記第１の値よりも低い第２の値（例えば０Ｖ）の間で切り替わる態様で、前記定電流生成回路部に入力され、
前記電気回路は、前記他方の端子に電気的に接続され、前記他方の端子の電位を、前記第１の値と前記第２の値の間の第３の値（例えば２．５Ｖ）に維持するように動作する中間電位生成部を含み、
前記定電流生成回路部には、前記中間電位生成部により生成される前記第３の値の電圧が入力される。

この場合、中間電位生成部を利用することで、例えばスイッチ回路を利用する場合に比べて、回路規模を小さくできる。

（５）また、本形態においては、好ましくは、前記電気回路は、前記第１方向の電流が生成されるときに前記一方の端子に生じる電圧を表す第１電圧情報（ｃｍｐ、Ｓ２）と、前記第２方向の電流が生成されるときに前記一方の端子に生じる電圧を表す第２電圧情報（ｃｍｐ、Ｓ２）とを生成する電圧情報生成部（５１３、５１３Ａ）を更に含む。

この場合、第１方向の電流による第１電圧情報と、第２方向の電流による第２電圧情報とを生成できる。

（６）また、本形態においては、好ましくは、前記電圧情報生成部は、
基準波生成部（５１３１）と、
前記基準波生成部により生成される基準波（ＶＴ）と、前記一方の端子に生じる電圧（Ｖｆ）との関係に基づいて、前記第１電圧情報及び前記第２電圧情報を生成する比較処理部（５１３２）とを更に含む。

この場合、基準波を利用して電圧情報を生成できる。

（７）また、本形態においては、好ましくは、前記電圧情報生成部は、前記切替信号に応答して前記基準波のオフセットを変化させるオフセット生成部（５１３３）を更に含む。

この場合、切替信号に起因した一方の端子に生じる電圧の反転に適合する基準波を、オフセットを変化させることで生成できる。これにより、電圧情報の分解能を高めることができるので、より高い精度の温度情報を得ることができる。また、例えば２つの基準波生成部を設ける場合に比べて回路規模を低減できる。

（８）また、本形態においては、好ましくは、前記電圧情報生成部に電気的に接続され、前記第１電圧情報と前記第２電圧情報とに基づいて、前記温度の算出値を導出する第１温度算出処理を実行する温度算出部（５２１）を更に含む。

この場合、第１電圧情報と第２電圧情報の一方だけを常に利用する場合に比べて、信頼性の高い温度情報を得ることができる。

（９）また、本形態においては、好ましくは、前記第１温度算出処理は、前記第１電圧情報に基づく前記温度の算出値と、前記第２電圧情報に基づく前記温度の算出値との平均値を算出する処理を含む。

この場合、ばらつきの生じがたい信頼性の高い温度情報を得ることができる。

（１０）また、本形態においては、好ましくは、前記電圧情報生成部に電気的に接続され、前記第１電圧情報と、前記第２電圧情報とに基づいて、前記１つ以上の第１温度検出素子及び前記１つ以上の第２温度検出素子に関する異常を検出する異常検出部（５２２）を更に含む。

この場合、第１電圧情報と第２電圧情報とに基づいて温度検出素子に関する異常を適切に検出できる。

（１１）また、本形態においては、好ましくは、前記温度算出部は、前記異常検出部により前記異常が検出された場合に、前記第１温度算出処理に代えて、前記第１電圧情報及び前記第２電圧情報のうちのいずれか一方のみに基づいて、前記温度の算出値を導出する第２温度算出処理を実行する。

この場合、一方の温度検出系に異常が生じても、正常の方の温度検出系を利用できるので、冗長性を高めることができる。

１ 電動車両用モータ駆動システム
２ 高圧バッテリ
３ 平滑コンデンサ
４ インバータ
５ 走行用モータ
６ インバータ制御装置
１１ 半導体チップ
２０Ａ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｋ、２０Ｓ 端子
３１ 第１温度検出ダイオード
３２ 第２温度検出ダイオード
５０ 温度検出装置
５１、５１Ａ、５１Ｂ 電気回路
５２ マイコン
６０ 絶縁トランシーバ
１１０ 温度センシング部
５１０、５１０Ｂ、５１０Ｃ 定電流生成回路部
５１０１ オペアンプ
５１２ 中間電位生成部
５１２１ オペアンプ
５１３、５１３Ａ 電圧情報生成部
５１３１ 基準波生成部
５１３２ 比較処理部
５１３３ オフセット生成部
５２０ 電流切替部
５２１ 温度算出処理部
５２１１ 第１温度算出処理部
５２１２ 第２温度算出処理部
５２２ 異常検出部

Claims (11)

1. 電力変換器の半導体チップに関する温度を検出する温度検出装置であって、
   前記半導体チップの２つの端子に電気的に接続される電気回路を有し、
   前記半導体チップは、１つ以上の第１温度検出素子と、１つ以上の第２温度検出素子とが、前記２つの端子の間に、互いに対して逆向きにかつ並列に電気的に接続されており、
   前記電気回路は、切替信号に応答して、前記２つの端子の一方の端子から他方の端子に向かう第１方向の電流と、前記他方の端子から前記一方の端子に向かう第２方向の電流とを、切り替えて生成する、温度検出装置。
2. 前記電気回路は、前記一方の端子に電気的に接続される定電流生成回路部を含み、
   前記定電流生成回路部は、前記切替信号に応答して、前記第１方向の電流を生成する状態と、前記第２方向の電流を生成する状態との間で、切り替わる、請求項１に記載の温度検出装置。
3. 前記定電流生成回路部は、単電源で動作する、請求項２に記載の温度検出装置。
4. 前記切替信号は、電圧値が第１の値と、前記第１の値よりも低い第２の値の間で切り替わる態様で、前記定電流生成回路部に入力され、
   前記電気回路は、前記他方の端子に電気的に接続され、前記他方の端子の電位を、前記第１の値と前記第２の値の間の第３の値に維持するように動作する中間電位生成部を含み、
   前記定電流生成回路部には、前記中間電位生成部により生成される前記第３の値の電圧が入力される、請求項２又は３に記載の温度検出装置。
5. 前記電気回路は、前記第１方向の電流が生成されるときに前記一方の端子に生じる電圧を表す第１電圧情報と、前記第２方向の電流が生成されるときに前記一方の端子に生じる電圧を表す第２電圧情報とを生成する電圧情報生成部を更に含む、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の温度検出装置。
6. 前記電圧情報生成部は、
   基準波生成部と、
   前記基準波生成部により生成される基準波と、前記一方の端子に生じる電圧との関係に基づいて、前記第１電圧情報及び前記第２電圧情報を生成する比較処理部とを更に含む、請求項５に記載の温度検出装置。
7. 前記電圧情報生成部は、前記切替信号に応答して前記基準波のオフセットを変化させるオフセット生成部を更に含む、請求項６に記載の温度検出装置。
8. 前記電圧情報生成部に電気的に接続され、前記第１電圧情報と前記第２電圧情報とに基づいて、前記温度の算出値を導出する第１温度算出処理を実行する温度算出部を更に含む、請求項５から７のうちのいずれか１項に記載の温度検出装置。
9. 前記第１温度算出処理は、前記第１電圧情報に基づく前記温度の算出値と、前記第２電圧情報に基づく前記温度の算出値との平均値を算出する処理を含む、請求項８に記載の温度検出装置。
10. 前記電圧情報生成部に電気的に接続され、前記第１電圧情報と、前記第２電圧情報とに基づいて、前記１つ以上の第１温度検出素子及び前記１つ以上の第２温度検出素子に関する異常を検出する異常検出部を更に含む、請求項８又は９に記載の温度検出装置。
11. 前記温度算出部は、前記異常検出部により前記異常が検出された場合に、前記第１温度算出処理に代えて、前記第１電圧情報及び前記第２電圧情報のうちのいずれか一方のみに基づいて、前記温度の算出値を導出する第２温度算出処理を実行する、請求項１０に記載の温度検出装置。

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