JP6160707B2 - パワー半導体モジュールのドライブ制御方式およびパワー半導体モジュールの制御回路 - Google Patents
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Description
高圧側に設けられたIGBT21は、当該IGBTのセンス機能を利用してIGBTに流れる主電流の検出を行い、検出した主電流があらかじめ設定してある過電流保護レベルを所定期間連続して超えたか否かを短絡保護部12で検出して過電流を判定し、過電流であればゲートドライブ部11によるIGBT21のスイッチ制御を遮断することで過電流によるIGBTの破壊を防止する。その一方、短絡保護部12は、過電流を検出すると、アラーム信号を合成部15に出力する。通常、アラーム信号にはラッチ期間が設定されていて、ラッチ期間の間はアラーム状態が維持され、アラームラッチ期間の終了までの間にアラームに対する処置(例えばアラーム解除が可能であれば解除を行う等)が実施される。
Claims (10)
- 高圧側にドライブ制御部とパワー半導体モジュールとが配置され、低圧側に前記高圧側に配置された前記ドライブ制御部を制御する制御部とを備えてなるパワー半導体モジュールのドライブ制御方式において、前記ドライブ制御部は、
パワー半導体デバイスのゲートに所定の電圧を印加して該パワー半導体デバイスのオンオフを制御するゲートドライブ部と、
前記パワー半導体デバイスの異常状態に対処するととともに異常状態を検出するとアラーム信号を出力する保護部と、
前記パワー半導体モジュールの基板に配置された温度検出素子で検出された温度をデジタル信号に変換して温度情報を作成する温度情報作成部と、
前記アラーム信号及び前記温度情報作成部で作成された温度情報が入力されて、該入力されたアラーム信号及び温度情報を合成する合成部とを含み、
該合成部は、前記パワー半導体モジュールから取得した温度情報とアラーム信号とを合成し、その合成出力を前記高圧側と前記低圧側の間に設けられる一つの絶縁素子に出力することを特徴とするパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。 - 前記保護部は、前記パワー半導体デバイスの過電流を検出すると前記ゲートドライブ部による前記パワー半導体デバイスのオンオフ制御を遮断するとともに過電流アラーム信号を出力する短絡保護部を有し、前記アラーム信号が前記過電流アラーム信号によるものであることを特徴とする請求項1に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記保護部は、前記パワー半導体デバイスの過熱保護を行うとともに過熱アラーム信号を出力する過熱保護部を有し、前記アラーム信号が前記過熱アラーム信号によるものであることを特徴とする請求項1に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記合成部は、前記温度情報と前記アラーム信号との論理積をとるアンド回路で構成されることを特徴とする請求項1に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記合成部は、前記温度情報の入出力経路に挿入されて入力された前記温度情報と前記アラーム信号とを合成し出力するもので、前記アラーム信号に応じて前記温度情報の入力を遮断/通過させるスイッチで構成されることを特徴とする請求項1に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記スイッチは、温度情報入出力端と基準電位との間に接続され、そのオンオフが前記アラーム信号により制御されることを特徴とする請求項5に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記スイッチは、NPNトランジスタで構成され、該NPNトランジスタのコレクタが前記温度情報入出力端に接続され、エミッタが前記基準電位に接続され、ベースが反転回路の出力側に接続され、該反転回路の入力側がアラーム信号入力端に接続されていることを特徴とする請求項6に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記スイッチは、PNPトランジスタで構成され、該PNPトランジスタのエミッタが前記温度情報入出力端に接続され、コレクタが前記基準電位に接続され、ベースがアラーム信号入力端に接続されていることを特徴とする請求項6に記載のパワー半導体モジュールのドライブ制御方式。
- 前記絶縁素子がフォトカプラであることを特徴とする請求項1に記載のドライブ制御方式。
- 高圧側に設けられて、高圧側に設けられたパワー半導体モジュールを制御する制御回路であって、
パワー半導体デバイスのゲートに所定の電圧を印加して該パワー半導体デバイスのオンオフを制御するゲートドライブ部と、
前記パワー半導体デバイスの過電流を検出すると前記ゲートドライブ部による前記パワー半導体デバイスのオンオフ制御を遮断するとともにアラーム信号を出力する短絡保護部と、
前記パワー半導体モジュールの基板に配置された温度検出素子で検出された温度をデジタル信号に変換して温度情報を作成する温度情報作成部と、
前記アラーム信号及び前記温度情報作成部で作成された温度情報が入力されて、該入力されたアラーム信号及び温度情報を合成する合成部とを有し、
該合成部は、前記パワー半導体モジュールから取得した温度情報とアラーム信号とを合成し、その合成出力を前記高圧側と低圧側の間に設けられる一つの絶縁素子に出力することを特徴とするパワー半導体モジュールの制御回路。
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