JP5182243B2 - パワーモジュール - Google Patents
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Description
この三相インバータは、パワー半導体素子としてIGBT101および還流ダイオード102を使用した例を示している。この回路構成によれば、IGBT101を2個直列に接続した直列回路が三相分形成され、これらの直列回路の接続点が交流電動機103に接続されている。また、これらの直列回路は、直流電源104に対して並列に接続されている。さらに、それぞれのIGBT101には、還流ダイオード102がそれぞれ逆並列に接続されている。また、IGBT101のゲート端子には、それぞれ駆動回路105が接続され、これら駆動回路105は、パルス分配回路106を介して制御回路107に接続されている。この制御回路107は、出力電圧指令108および基準三角波109を入力とする比較演算部110を備えている。ここで、6組のIGBT101および還流ダイオード102が一体になってパワーモジュールを構成したり、さらに、駆動回路105、パルス分配回路106および制御回路107を含めてパワーモジュールを構成したりしている。
2 IGBT
2a 還流ダイオード
3 金属ベース板
4 絶縁配線基板
4a,4b 回路パターン
5,5a 半田層
6a,6b ダイオード
7 温度勾配監視手段
8 動作状態検出手段
9 素子電流検出手段
10 寿命推定手段
11 亀裂
12 駆動回路
21 差動増幅器
22,22a,22b 直流定電流源
23 駆動回路電源
24 比較器
25 基準電圧源
26 抵抗
27 比較器
28 基準電圧源
29 論理積ゲート回路
30a,30b 抵抗
31 比較器
32 基準電圧源
Claims (6)
- 絶縁配線基板上に複数のパワー半導体素子を実装して構成されるパワーモジュールにおいて、
前記パワー半導体素子の表面中央部および表面周辺部の2箇所の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度を基にして温度勾配を監視する温度勾配監視手段と、
前記パワー半導体素子の動作状態を検出する動作状態検出手段と、
前記表面周辺部の温度が前記表面中央部の温度以上となる温度勾配を前記温度勾配監視手段が検出し、かつ、前記パワー半導体素子が動作していることを前記動作状態検出手段が検出したとき、寿命信号を出力する寿命推定手段と、
を備えていることを特徴とするパワーモジュール。 - 前記温度勾配監視手段は、前記表面周辺部の温度が前記表面中央部の温度より高いときの温度差を検出する比較器を有し、前記温度差が所定の温度差を超えたときに、劣化を現す信号を前記寿命推定手段に出力するようにしたことを特徴とする請求項1記載のパワーモジュール。
- 前記動作状態検出手段は、前記パワー半導体素子を流れる電流を検出する回路を有し、前記パワー半導体素子を流れる電流が所定の電流値を超えたときに、前記パワー半導体素子が動作状態にあることを現す信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項1記載のパワーモジュール。
- 前記動作状態検出手段は、前記パワー半導体素子の駆動信号を検出する回路を有し、前記駆動信号を検出したときに、前記パワー半導体素子が動作状態にあることを現す信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項1記載のパワーモジュール。
- 前記動作状態検出手段は、前記パワー半導体素子の主回路端子間電圧を検出する回路を有し、前記主回路端子間電圧が小さいことを検出したときに、前記パワー半導体素子が動作状態にあることを現す信号を出力するようにしたことを特徴とする請求項1記載のパワーモジュール。
- 前記パワー半導体素子に流れる電流値を検出する素子電流検出手段を備え、
前記素子電流検出手段が前記パワー半導体素子の小電流動作を現す信号を出力しているとき、前記寿命推定手段の出力を無効にするようにしたことを特徴とする請求項1記載のパワーモジュール。
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