JP5574898B2 - パワーモジュール - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係るパワーモジュールの構成を示す図である。当該パワーモジュール100は、パワーデバイスとしての2つのスイッチング素子10,20を備えている。
本実施の形態では、より簡易な構成で低コストな電流検出部12,22を提案する。図7は、実施の形態2に係るパワーモジュールの電流検出部の構成を示す図である。本実施の形態の電流検出部12は、スイッチング素子10の主電流の一部が流れる分流経路40(副電流経路)と、その分流経路40を流れる電流を検出する電流検出回路41とから構成される。
電流検出部12,22における電流検出の手法は任意でよいが、高精度の電流検出が可能であり、絶縁インターフェイスが不要である点から、非接触方式が好ましい。非接触方式としては、検出対象の電流が流れる経路(主電流経路または実施の形態2の分流経路40)を電流検出用のコイルに貫通させ、コイルに発生する誘導電流を検出する方法が挙げられる。
図9および図10は、実施の形態4に係るパワーモジュールの構成を示す図である。当該パワーモジュールは、それぞれ図1および図6に示した構成に、電流検出信号DT1を外部に出力できる電流検出信号出力端子111と、電流検出信号DT2を外部に出力できる電流検出信号出力端子121とを設けたものである。
Claims (8)
- 複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子の各々に設けられ、対応するスイッチング素子を流れる主電流の大きさに応じたレベルをとる電流検出信号を生成する電流検出部と、
前記複数のスイッチング素子の各々に設けられ、所定の駆動制御信号に基づいて、対応するスイッチング素子を駆動する駆動制御部とを備え、
前記駆動制御部の少なくとも一つは、
2以上の前記電流検出部が生成した前記電流検出信号を受け、前記電流検出信号のレベルの組み合わせに基づいて、対応する前記スイッチング素子を前記駆動制御信号に関わらずオフにする保護動作を行う保護機能付き駆動制御部であり、
前記複数のスイッチング素子は、
直列接続した第1および第2のスイッチング素子を含み、
前記保護機能付き駆動制御部は、
前記第1および第2のスイッチング素子のそれぞれに対応する電流検出信号を受け、前記第1および第2のスイッチング素子の過電流が検出されたか否かに関わらず、前記第1および第2のスイッチング素子に同時に電流が流れたことを検出すると前記保護動作を行う
ことを特徴とするパワーモジュール。 - 前記保護機能付き駆動制御部が受ける前記電流検出信号の1つは、当該保護機能付き駆動制御部自身が駆動するスイッチング素子に対応するものである
請求項1記載のパワーモジュール。 - 前記電流検出部は、
前記主電流の一部が流れる分流経路を有し、当該分流経路を流れる電流に基づいて前記電流検出信号を生成する
請求項1または請求項2に記載のパワーモジュール。 - 前記電流検出部は、非接触式の電流検出器を含む
請求項1から請求項3のいずれか一つに記載のパワーモジュール。 - 前記電流検出器は、
少なくとも3つの配線層を含む多層プリント基板に形成されており、
検出対象の電流が流れる第1配線と、
前記第1配線の上を横切る第2配線、前記第1配線の下を横切る第3配線、および前記第2配線と前記第3配線とを接続するビアを用いて構成された電流検出用のコイルとを含む
請求項4記載のパワーモジュール。 - 前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成されている
請求項1から請求項5のいずれか一つに記載のパワーモジュール。 - 前記スイッチング素子に並列接続し、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成されたフリーホイールダイオードをさらに備える
請求項1から請求項6のいずれか一つに記載のパワーモジュール。 - 前記スイッチング素子は、ワイドバンドギャップ半導体を用いて形成され、フリーホイールダイオードを内蔵したRC−IGBT(Reverse Conducting Insulated Gate Bipolar Transistor)である
請求項1から請求項5のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
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