JP7494609B2 - Semiconductor Module - Google Patents

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Description

本発明は半導体モジュールに関し、特にモータ駆動用インバータ装置やDC-DCコンバータ装置などの電力変換装置に用いられる半導体モジュール(Power Module)に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor module, and in particular to a semiconductor module (power module) used in power conversion devices such as motor drive inverter devices and DC-DC converter devices.

電力変換装置は、電力変換のための複数のパワー半導体素子を1つのパッケージに集積した半導体モジュールが用いられている。半導体モジュールは、さらに、パワー半導体素子を駆動するためのドライバや動作異常を検出して保護する機能を有する制御IC(Integrated Circuit)を備えたIPM(Intelligent Power Module)が知られている。 Power conversion devices use semiconductor modules that integrate multiple power semiconductor elements for power conversion into a single package. Known semiconductor modules include IPMs (Intelligent Power Modules) that are equipped with drivers for driving the power semiconductor elements and control ICs (Integrated Circuits) that have the function of detecting and protecting against operational anomalies.

図9は三相交流モータを駆動するインバータ装置を構成した従来の半導体モジュールの一例を示す回路図、図10は従来の半導体モジュールの下アームの制御ICにおける過電流検出回路の接続関係を示す回路図である。 Figure 9 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor module that constitutes an inverter device that drives a three-phase AC motor, and Figure 10 is a circuit diagram showing the connection relationship of an overcurrent detection circuit in a control IC for the lower arm of a conventional semiconductor module.

従来の半導体モジュール100は、図9に示したように、3組のハーフブリッジ回路を備え、三相のインバータ回路を構成している。この半導体モジュール100は、パワー半導体素子としてIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)とこのIGBTに逆並列接続したFWD(Free Wheeling Diode)とを使用している。 As shown in FIG. 9, the conventional semiconductor module 100 has three half-bridge circuits and constitutes a three-phase inverter circuit. This semiconductor module 100 uses an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) as a power semiconductor element and an FWD (Free Wheeling Diode) connected in inverse parallel to the IGBT.

半導体モジュール100において、第1のハーフブリッジ回路は、上アームにおけるU相のIGBT101およびFWD102と下アームにおけるX相のIGBT103およびFWD104とを直列に接続して構成されている。第2のハーフブリッジ回路は、上アームにおけるV相のIGBT105およびFWD106と下アームにおけるY相のIGBT107およびFWD108とを直列に接続して構成されている。第3のハーフブリッジ回路は、上アームにおけるW相のIGBT109およびFWD110と下アームにおけるZ相のIGBT111およびFWD112とを直列に接続して構成されている。 In the semiconductor module 100, the first half-bridge circuit is configured by connecting in series the U-phase IGBT 101 and FWD 102 in the upper arm and the X-phase IGBT 103 and FWD 104 in the lower arm. The second half-bridge circuit is configured by connecting in series the V-phase IGBT 105 and FWD 106 in the upper arm and the Y-phase IGBT 107 and FWD 108 in the lower arm. The third half-bridge circuit is configured by connecting in series the W-phase IGBT 109 and FWD 110 in the upper arm and the Z-phase IGBT 111 and FWD 112 in the lower arm.

U相、V相およびW相のIGBT101,105,109のコレクタ端子は、正極電源端子P(以下、P端子という。)に接続され、X相、Y相およびZ相のIGBT103,107,111のエミッタ端子は、負極電源端子N(以下、N端子という。)に接続されている。P端子は、電源150の正極端子に接続され、N端子は、電源140の負極端子に接続されている。U相のIGBT101のエミッタ端子とX相のIGBT103のコレクタ端子との接続部は、モータ150のU相の入力端子に接続されている。V相のIGBT105のエミッタ端子とY相のIGBT107のコレクタ端子との接続部は、モータ150のV相の入力端子に接続されている。W相のIGBT109のエミッタ端子とZ相のIGBT111のコレクタ端子との接続部は、モータ150のW相の入力端子に接続されている。 The collector terminals of the U-phase, V-phase, and W-phase IGBTs 101, 105, and 109 are connected to a positive power supply terminal P (hereinafter referred to as the P terminal), and the emitter terminals of the X-phase, Y-phase, and Z-phase IGBTs 103, 107, and 111 are connected to a negative power supply terminal N (hereinafter referred to as the N terminal). The P terminal is connected to the positive terminal of the power supply 150, and the N terminal is connected to the negative terminal of the power supply 140. The connection between the emitter terminal of the U-phase IGBT 101 and the collector terminal of the X-phase IGBT 103 is connected to the U-phase input terminal of the motor 150. The connection between the emitter terminal of the V-phase IGBT 105 and the collector terminal of the Y-phase IGBT 107 is connected to the V-phase input terminal of the motor 150. The connection between the emitter terminal of the W-phase IGBT 109 and the collector terminal of the Z-phase IGBT 111 is connected to the W-phase input terminal of the motor 150.

IGBT101,103,105,107,109,111は、コレクタ電流に比例した電流を出力することができるセンスIGBTを内蔵し、エミッタ端子とは別にセンスエミッタ端子を備えている。IGBT101,103,105,107,109,111のゲート端子、センスエミッタ端子および補助エミッタ端子は、それぞれ制御IC113,114,115,116,117,118のOUT端子、OC端子およびGND端子に接続されている。上アームのU相、V相およびW相の制御IC113,115,117は、Vcc端子およびGND端子を有し、Vcc端子およびGND端子は、それぞれ電源119,120,121の正極端子および負極端子に接続されている。下アームのX相、Y相およびZ相の制御IC114,116,118は、Vcc端子およびGND端子を有し、Vcc端子およびGND端子は、それぞれ共通の電源122の正極端子および負極端子に接続されている。 IGBTs 101, 103, 105, 107, 109, and 111 each have a sense IGBT that can output a current proportional to the collector current, and have a sense emitter terminal in addition to the emitter terminal. The gate terminals, sense emitter terminals, and auxiliary emitter terminals of IGBTs 101, 103, 105, 107, 109, and 111 are connected to the OUT terminals, OC terminals, and GND terminals of control ICs 113, 114, 115, 116, 117, and 118, respectively. The control ICs 113, 115, and 117 of the U-phase, V-phase, and W-phase of the upper arm each have a Vcc terminal and a GND terminal, and the Vcc terminal and the GND terminal are connected to the positive terminal and the negative terminal of the power supplies 119, 120, and 121, respectively. The control ICs 114, 116, 118 of the X-phase, Y-phase, and Z-phase of the lower arm have Vcc and GND terminals, which are connected to the positive and negative terminals of a common power supply 122, respectively.

なお、制御IC113,114,115,116,117,118のVin端子は、対応するIGBT101,103,105,107,109,111を駆動する入力信号の入力端子であり、それぞれ半導体モジュール100の図示しない入力端子に接続されている。半導体モジュール100の図示しない入力端子は、上位の制御装置に接続される。 The Vin terminals of the control ICs 113, 114, 115, 116, 117, and 118 are input terminals for input signals that drive the corresponding IGBTs 101, 103, 105, 107, 109, and 111, and are each connected to an input terminal (not shown) of the semiconductor module 100. The input terminal (not shown) of the semiconductor module 100 is connected to a higher-level control device.

N端子のライン(以下、Nラインという。)に見られるコイルは、X相、Y相およびZ相のIGBT103,107,111が実装されるプリント基板の電流経路における寄生インダクタンスLxp,Lyp,Lzpを示している。 The coil seen on the N-terminal line (hereinafter referred to as the N-line) represents the parasitic inductances Lxp, Lyp, and Lzp in the current path of the printed circuit board on which the X-phase, Y-phase, and Z-phase IGBTs 103, 107, and 111 are mounted.

制御IC113,114,115,116,117,118は、過電流検出回路をそれぞれ有している。それぞれの過電流検出回路は、対応するIGBT101,103,105,107,109,111のセンスエミッタ端子からOC端子にセンス電流を受け、主電流(コレクタ電流)があらかじめ設定した値に達したか否かを判断する。過電流検出回路が主電流の過電流状態を検出すると、制御IC113,114,115,116,117,118は、対応するIGBT101,103,105,107,109,111を停止するなどの保護動作に遷移する。 Each of the control ICs 113, 114, 115, 116, 117, and 118 has an overcurrent detection circuit. Each overcurrent detection circuit receives a sense current from the sense emitter terminal of the corresponding IGBT 101, 103, 105, 107, 109, or 111 to its OC terminal, and determines whether the main current (collector current) has reached a preset value. When the overcurrent detection circuit detects an overcurrent state of the main current, the control ICs 113, 114, 115, 116, 117, and 118 transition to a protective operation such as stopping the corresponding IGBT 101, 103, 105, 107, 109, or 111.

ここで、電源122の負極端子が接続されるグランドラインを共通の基準電位とした下アームにおける制御IC114,116,118は、図10に示したように、それぞれ過電流検出回路114a,116a,118aを有している。また、半導体モジュール100内では、X相のIGBT103、Y相のIGBT107およびZ相のIGBT111がこの順番にN端子から離れる方向に配置されているとする。 Here, the control ICs 114, 116, and 118 in the lower arm, which have a common reference potential of the ground line to which the negative terminal of the power supply 122 is connected, have overcurrent detection circuits 114a, 116a, and 118a, respectively, as shown in FIG. 10. In addition, in the semiconductor module 100, the X-phase IGBT 103, the Y-phase IGBT 107, and the Z-phase IGBT 111 are arranged in this order in a direction away from the N terminal.

X相の過電流検出回路114aは、電流センス抵抗123と、基準電圧源124と、比較器125とを有している。制御IC114のOC端子は、電流センス抵抗123の一方の端子と比較器125の反転入力端子とに接続され、電流センス抵抗123の他方の端子は、GND端子に接続されている。基準電圧源124の正極端子は、比較器125の非反転入力端子に接続され、基準電圧源124の負極端子は、GND端子に接続されている。比較器125の出力端子は、制御IC114の図示しない保護回路に接続されている。 The X-phase overcurrent detection circuit 114a has a current sense resistor 123, a reference voltage source 124, and a comparator 125. The OC terminal of the control IC 114 is connected to one terminal of the current sense resistor 123 and the inverting input terminal of the comparator 125, and the other terminal of the current sense resistor 123 is connected to the GND terminal. The positive terminal of the reference voltage source 124 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 125, and the negative terminal of the reference voltage source 124 is connected to the GND terminal. The output terminal of the comparator 125 is connected to a protection circuit (not shown) of the control IC 114.

Y相の過電流検出回路116aは、電流センス抵抗126と、基準電圧源127と、比較器128とを有している。制御IC116のOC端子は、電流センス抵抗126の一方の端子と比較器128の反転入力端子とに接続され、電流センス抵抗126の他方の端子は、GND端子に接続されている。基準電圧源127の正極端子は、比較器128の非反転入力端子に接続され、基準電圧源127の負極端子は、GND端子に接続されている。比較器128の出力端子は、制御IC116の図示しない保護回路に接続されている。 The Y-phase overcurrent detection circuit 116a has a current sense resistor 126, a reference voltage source 127, and a comparator 128. The OC terminal of the control IC 116 is connected to one terminal of the current sense resistor 126 and the inverting input terminal of the comparator 128, and the other terminal of the current sense resistor 126 is connected to the GND terminal. The positive terminal of the reference voltage source 127 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 128, and the negative terminal of the reference voltage source 127 is connected to the GND terminal. The output terminal of the comparator 128 is connected to a protection circuit (not shown) of the control IC 116.

Z相の過電流検出回路118aは、電流センス抵抗129と、基準電圧源130と、比較器131とを有している。制御IC118のOC端子は、電流センス抵抗129の一方の端子と比較器131の反転入力端子とに接続され、電流センス抵抗129の他方の端子は、GND端子に接続されている。基準電圧源130の正極端子は、比較器131の非反転入力端子に接続され、基準電圧源130の負極端子は、GND端子に接続されている。比較器131の出力端子は、制御IC118の図示しない保護回路に接続されている。 The Z-phase overcurrent detection circuit 118a has a current sense resistor 129, a reference voltage source 130, and a comparator 131. The OC terminal of the control IC 118 is connected to one terminal of the current sense resistor 129 and the inverting input terminal of the comparator 131, and the other terminal of the current sense resistor 129 is connected to the GND terminal. The positive terminal of the reference voltage source 130 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 131, and the negative terminal of the reference voltage source 130 is connected to the GND terminal. The output terminal of the comparator 131 is connected to a protection circuit (not shown) of the control IC 118.

以上の過電流検出回路114a,116a,118aにおいて、IGBT103,107,111がターンオンされると、コレクタ電流は、それぞれのエミッタ端子EからNラインを介してN端子に流れる。このとき、OC端子には、IGBT103,107,111のセンスエミッタ端子からコレクタ電流に比例したセンス電流が供給される。このセンス電流は、電流センス抵抗123,126,129を流れることによって電圧に変換され電流検出信号Vsenseとなる。この電流検出信号Vsenseは、比較器125,128,131によって基準電圧源124,127,130の基準電圧と比較される。電流検出信号Vsenseが基準電圧源124,127,130の基準電圧に達していない通常時では、比較器125,128,131は、ハイ(H)レベルの保護動作信号を出力する。電流検出信号Vsenseが基準電圧源124,127,130の基準電圧以上に上昇する異常時では、比較器125,128,131は、ロー(L)レベルの保護動作信号を出力する。 In the above overcurrent detection circuits 114a, 116a, and 118a, when the IGBTs 103, 107, and 111 are turned on, the collector current flows from each emitter terminal E to the N terminal via the N line. At this time, a sense current proportional to the collector current is supplied to the OC terminal from the sense emitter terminals of the IGBTs 103, 107, and 111. This sense current is converted into a voltage by flowing through the current sense resistors 123, 126, and 129, and becomes the current detection signal Vsense. This current detection signal Vsense is compared with the reference voltages of the reference voltage sources 124, 127, and 130 by the comparators 125, 128, and 131. In normal operation when the current detection signal Vsense has not reached the reference voltages of the reference voltage sources 124, 127, and 130, the comparators 125, 128, and 131 output a high (H) level protection operation signal. In the event of an abnormality in which the current detection signal Vsense rises above the reference voltage of the reference voltage sources 124, 127, and 130, the comparators 125, 128, and 131 output a low (L) level protection operation signal.

X相のIGBT103がターンオンしたときのコレクタ電流は、そのエミッタ端子EからNラインを通ってN端子に流れる。このとき、Nラインの寄生インダクタンスLxpの作用によりN端子から見たエミッタ端子Eの電位が上昇する。また、Y相のIGBT107がターンオンしたとき、コレクタ電流は、そのエミッタ端子EからNラインを通ってN端子に流れるので、Nラインの寄生インダクタンスLyp,Lxpの作用によりN端子から見たエミッタ端子Eの電位が上昇する。同様に、Z相のIGBT111がターンオンしたとき、コレクタ電流は、そのエミッタ端子EからNラインを通ってN端子に流れるので、Nラインの寄生インダクタンスLzp,Lyp,Lxpの作用によりN端子から見たエミッタ端子Eの電位が上昇する。これらの電位の上昇は、補助エミッタ端子EEを介して制御IC114,116,118のGND端子に伝えられるので、制御IC114,116,118のグランド電位が上昇する。このグランド電位が上昇すると、電流検出信号Vsenseが変化する。この電流検出信号Vsenseの変化は、N端子からの距離が近いX相の過電流検出回路114aが小さく、N端子からの距離が遠いZ相の過電流検出回路118aが大きくなる。 When the X-phase IGBT 103 is turned on, the collector current flows from its emitter terminal E through the N line to the N terminal. At this time, the potential of the emitter terminal E as seen from the N terminal rises due to the action of the parasitic inductance Lxp of the N line. Also, when the Y-phase IGBT 107 is turned on, the collector current flows from its emitter terminal E through the N line to the N terminal, so the potential of the emitter terminal E as seen from the N terminal rises due to the action of the parasitic inductances Lyp and Lxp of the N line. Similarly, when the Z-phase IGBT 111 is turned on, the collector current flows from its emitter terminal E through the N line to the N terminal, so the potential of the emitter terminal E as seen from the N terminal rises due to the action of the parasitic inductances Lzp, Lyp, and Lxp of the N line. These increases in potential are transmitted to the GND terminals of the control ICs 114, 116, and 118 via the auxiliary emitter terminal EE, so the ground potential of the control ICs 114, 116, and 118 increases. When this ground potential increases, the current detection signal Vsense changes. The change in this current detection signal Vsense is small for the X-phase overcurrent detection circuit 114a, which is close to the N terminal, and large for the Z-phase overcurrent detection circuit 118a, which is far from the N terminal.

このように、半導体モジュール100内で配置されるIGBT103,107,111の位置によって、検出される電流検出信号Vsenseの値にばらつきが生じることになる。特に、三相のインバータ回路を構成している半導体モジュール100では、すべての相で同じ特性を有していることが望まれる。 As such, the value of the detected current detection signal Vsense varies depending on the positions of the IGBTs 103, 107, and 111 arranged within the semiconductor module 100. In particular, in a semiconductor module 100 that constitutes a three-phase inverter circuit, it is desirable for all phases to have the same characteristics.

過電流検出回路114a,116a,118aにあるようなばらつきに対して、過電流判定を同じになるように補正する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の技術によれば、電流検出信号と比較される基準電圧を可変できる構成とし、基準電圧を、コレクタ電流が過電状態に達したときの電流検出信号の電圧に設定している。 A technique has been proposed for correcting the overcurrent determination so that the overcurrent determination is uniform in response to the variations present in the overcurrent detection circuits 114a, 116a, and 118a (see, for example, Patent Document 1). According to the technique described in Patent Document 1, the reference voltage compared to the current detection signal is variable, and the reference voltage is set to the voltage of the current detection signal when the collector current reaches an overcurrent state.

特開2001-197723号公報JP 2001-197723 A

しかしながら、過電流検出回路の基準電圧を可変する構成は、複数のパワー半導体素子および制御ICを1つのパッケージに組み込んだ半導体モジュールでは、個々の制御ICに対してあらかじめトリミングなどの処理が必要なため現実的ではない。 However, a configuration that varies the reference voltage of the overcurrent detection circuit is not practical for semiconductor modules that incorporate multiple power semiconductor elements and control ICs in a single package, because each control IC requires pre-processing such as trimming.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、パワー半導体素子の電源端子からの設置距離の違いによる過電流検出回路の検出ばらつきを抑制した半導体モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these points, and aims to provide a semiconductor module that suppresses the detection variation of the overcurrent detection circuit caused by differences in the installation distance from the power supply terminal of the power semiconductor element.

本発明では、上記の課題を解決するために、1つの案では、半導体モジュールが提供される。半導体モジュールは、パッケージの両側に設けられて電源が選択的に接続される第1の負極電源端子および第2の負極電源端子と、第1の負極電源端子および第2の負極電源端子を内部接続するラインに沿って配置されていて主電極がラインに接続された複数のパワー半導体素子と、パワー半導体素子を駆動する複数の制御ICと、パッケージの第1の負極電源端子と同じ側に設けられて電源の電圧が印加される電源接続端子と、を備える。また、制御ICは、電源接続端子に電源の電圧が印加されたか否かを検出する電源接続端子電圧検出回路と、駆動しようとするパワー半導体素子の第1の負極電源端子または第2の負極電源端子からの距離に相当するラインに沿った配置位置を識別する相識別回路と、電源接続端子電圧検出回路の検出結果と相識別回路の識別結果とから選択信号を生成する選択信号生成回路と、パワー半導体素子の主電流に比例したセンス電流を入力して電圧に変換した電流検出信号を出力する電流センス抵抗と、複数の電圧源を有し、選択信号を受けて電圧源の1つが選択信号によって選択され、基準電圧として出力する可変基準電圧源と、電流検出信号を選択された基準電圧と比較する比較器と、を有する過電流検出回路を備える。 In order to solve the above problems, one idea of the present invention provides a semiconductor module, which includes a first negative power supply terminal and a second negative power supply terminal provided on both sides of a package and selectively connected to a power supply, a plurality of power semiconductor elements arranged along a line internally connecting the first negative power supply terminal and the second negative power supply terminal and having main electrodes connected to the line, a plurality of control ICs for driving the power semiconductor elements, and a power supply connection terminal provided on the same side of the package as the first negative power supply terminal and to which a power supply voltage is applied. The control IC also includes a power supply connection terminal voltage detection circuit that detects whether a power supply voltage is applied to the power supply connection terminal, a phase identification circuit that identifies an arrangement position along a line corresponding to the distance from the first negative power supply terminal or the second negative power supply terminal of the power semiconductor element to be driven, a selection signal generation circuit that generates a selection signal from the detection result of the power supply connection terminal voltage detection circuit and the identification result of the phase identification circuit, a current sense resistor that receives a sense current proportional to the main current of the power semiconductor element and converts it into a voltage to output a current detection signal, a variable reference voltage source that has a plurality of voltage sources, one of the voltage sources is selected by the selection signal upon receiving the selection signal and outputs it as a reference voltage, and a comparator that compares the current detection signal with the selected reference voltage.

上記構成の半導体モジュールは、パワー半導体素子の負極電源端子からの距離に応じて過電流検出回路のセンス電流または過電流検出閾値を可変したので、パワー半導体素子の負極電源端子からの距離に関係なく、同じ条件で過電流状態を検出できるようになる。 The semiconductor module of the above configuration varies the sense current or overcurrent detection threshold of the overcurrent detection circuit depending on the distance from the negative power supply terminal of the power semiconductor element, making it possible to detect an overcurrent state under the same conditions regardless of the distance from the negative power supply terminal of the power semiconductor element.

本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの構成例を示した回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration example of a semiconductor module according to an embodiment of the present invention; 第1の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。2 is a circuit diagram illustrating an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in the semiconductor module according to the first embodiment; 第2の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。13 is a circuit diagram illustrating an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to a second embodiment. 本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの別の構成例を示した回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing another configuration example of a semiconductor module according to an embodiment of the present invention. 第3の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to a third embodiment. 第4の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to a fourth embodiment. 第5の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to a fifth embodiment. 第6の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram illustrating an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to a sixth embodiment. 三相交流モータを駆動するインバータ装置を構成した従来の半導体モジュールの一例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a conventional semiconductor module that constitutes an inverter device for driving a three-phase AC motor. 従来の半導体モジュールの下アームの制御ICにおける過電流検出回路の接続関係を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing the connections of an overcurrent detection circuit in a control IC for a lower arm of a conventional semiconductor module.

以下、本発明の実施の形態について、電源端子がパッケージの両側に設けられた三相交流モータ用の半導体モジュールに適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一の符号で示される部分は、同一の構成要素を示し、端子名とその端子における電圧、信号などは、同じ符号を用いることがある。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings, taking as an example a case where the present invention is applied to a semiconductor module for a three-phase AC motor in which power terminals are provided on both sides of a package. In the drawings, parts indicated with the same reference numerals indicate the same components, and the same reference numerals may be used for terminal names and the voltages and signals at those terminals.

図1は本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの構成例を示した回路図である。
図1に示した本発明の半導体モジュール10は、基本的には、図9に示した従来の構成と同じである。すなわち、半導体モジュール10は、U相のIGBT11およびFWD12とX相のIGBT13およびFWD14とを直列に接続した第1のハーフブリッジ回路を有している。第2のハーフブリッジ回路は、V相のIGBT15およびFWD16とY相のIGBT17およびFWD18とを直列に接続して構成されている。第3のハーフブリッジ回路は、W相のIGBT19およびFWD20とZ相のIGBT21およびFWD22とを直列に接続して構成されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
The semiconductor module 10 of the present invention shown in Fig. 1 has basically the same configuration as the conventional one shown in Fig. 9. That is, the semiconductor module 10 has a first half-bridge circuit in which a U-phase IGBT 11 and FWD 12 and an X-phase IGBT 13 and FWD 14 are connected in series. The second half-bridge circuit is configured by connecting a V-phase IGBT 15 and FWD 16 and a Y-phase IGBT 17 and FWD 18 in series. The third half-bridge circuit is configured by connecting a W-phase IGBT 19 and FWD 20 and a Z-phase IGBT 21 and FWD 22 in series.

IGBT11,13,15,17,19,21は、それぞれ制御IC23,24,25,26,27,28によって駆動するよう接続されている。上アームのU相、V相およびW相の制御IC23,25,27は、電源29,30,31によってそれぞれ給電され、下アームのX相、Y相およびZ相の制御IC24,26,28は、共通の電源32によって給電される。 IGBTs 11, 13, 15, 17, 19, and 21 are connected to be driven by control ICs 23, 24, 25, 26, 27, and 28, respectively. The control ICs 23, 25, and 27 of the U-phase, V-phase, and W-phase of the upper arm are powered by power supplies 29, 30, and 31, respectively, and the control ICs 24, 26, and 28 of the X-phase, Y-phase, and Z-phase of the lower arm are powered by a common power supply 32.

第1のハーフブリッジ回路の出力は、モータ1のU相の入力端子に接続され、第2のハーフブリッジ回路の出力は、モータ1のV相の入力端子に接続され、第3のハーフブリッジ回路の出力は、モータ1のW相の入力端子に接続されている。 The output of the first half-bridge circuit is connected to the U-phase input terminal of motor 1, the output of the second half-bridge circuit is connected to the V-phase input terminal of motor 1, and the output of the third half-bridge circuit is connected to the W-phase input terminal of motor 1.

IGBT11,13,15,17,19,21は、また、センスIGBTを内蔵し、それらのセンスエミッタ端子は、それぞれ制御IC23,24,25,26,27,28が有する過電流検出回路のOC端子に接続されている。 IGBTs 11, 13, 15, 17, 19, and 21 also incorporate sense IGBTs, and their sense emitter terminals are connected to the OC terminals of the overcurrent detection circuits of control ICs 23, 24, 25, 26, 27, and 28, respectively.

この半導体モジュール10は、さらに、外部の電源2を接続するP端子およびN端子を有している。半導体モジュール10の内部では、P端子は、正極の電源ラインを介して上アームのIGBT11,15,19のコレクタ端子に接続され、N端子は、負極のNラインを介して下アームのIGBT13,17,21のエミッタ端子に接続されている。図示の例では、X相、Y相およびZ相のIGBT13,17,21がN端子からNラインに沿ってこの順に配置されているとする。このため、Nラインでは、N端子とX相のIGBT13のエミッタ端子との間におけるプリント基板の配線の寄生インダクタンスLxpが存在する。N端子とY相のIGBT17のエミッタ端子との間のNラインには、寄生インダクタンスLxp,Lypが存在し、N端子とZ相のIGBT21のエミッタ端子との間のNラインには、寄生インダクタンスLxp,Lyp,Lzpが存在する。 This semiconductor module 10 further has a P terminal and an N terminal for connecting an external power supply 2. Inside the semiconductor module 10, the P terminal is connected to the collector terminals of the IGBTs 11, 15, and 19 of the upper arm via a positive power supply line, and the N terminal is connected to the emitter terminals of the IGBTs 13, 17, and 21 of the lower arm via a negative N line. In the illustrated example, the IGBTs 13, 17, and 21 of the X-phase, Y-phase, and Z-phase are arranged in this order from the N terminal along the N line. For this reason, on the N line, there is a parasitic inductance Lxp of the wiring of the printed circuit board between the N terminal and the emitter terminal of the IGBT 13 of the X phase. On the N line between the N terminal and the emitter terminal of the IGBT 17 of the Y phase, there are parasitic inductances Lxp and Lyp, and on the N line between the N terminal and the emitter terminal of the IGBT 21 of the Z phase, there are parasitic inductances Lxp, Lyp, and Lzp.

下アームの制御IC24,26,28は、また、それぞれPh1端子およびPh2端子を有し、そのPh1端子およびPh2端子のグランドラインへの接続の仕方によって、X相、Y相およびZ相のいずれであるかを識別している。図示の例では、制御IC24は、Ph1端子およびPh2端子のいずれもグランドラインへ接続されていないので、X相であると識別する。制御IC26は、Ph1端子がグランドラインへ接続されているので、Y相であると識別し、制御IC28は、Ph2端子がグランドラインへ接続されているので、Z相であると識別する。 The control ICs 24, 26, and 28 of the lower arm also each have a Ph1 terminal and a Ph2 terminal, and identify whether they are X-phase, Y-phase, or Z-phase depending on how the Ph1 and Ph2 terminals are connected to the ground line. In the example shown, control IC 24 identifies it as X-phase because neither the Ph1 nor Ph2 terminals are connected to the ground line. Control IC 26 identifies it as Y-phase because the Ph1 terminal is connected to the ground line, and control IC 28 identifies it as Z-phase because the Ph2 terminal is connected to the ground line.

次に、下アームの制御IC24,26,28がX相、Y相およびZ相のどれかという識別結果に基づいて、過電流検出回路で行われる基準電圧および電流センス抵抗の補正動作について順次説明する。 Next, we will explain the reference voltage and current sense resistor correction operations performed by the overcurrent detection circuit based on the identification result of whether the lower arm control ICs 24, 26, and 28 are X-phase, Y-phase, or Z-phase.

図2は第1の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。なお、下アームの制御IC24,26,28の過電流検出回路は、同じ回路構成を有しているので、図2では、代表して、X相の制御IC24について説明する。 Figure 2 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to the first embodiment. Note that the overcurrent detection circuits of the lower arm control ICs 24, 26, and 28 have the same circuit configuration, so in Figure 2, the X-phase control IC 24 will be described as a representative.

第1の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御IC24の過電流検出回路は、OC端子にIGBT13のセンスエミッタ端子から供給されるセンス電流を受けて電流検出信号Vsenseに変換する電流センス抵抗Rsを有している。過電流検出回路は、また、過電流検出用の比較器40と、比較器40の基準電圧を生成するために、相識別回路50および可変基準電圧回路60を備えている。 The overcurrent detection circuit of the control IC 24 of the semiconductor module according to the first embodiment has a current sense resistor Rs that receives a sense current supplied from the sense emitter terminal of the IGBT 13 at its OC terminal and converts it into a current detection signal Vsense. The overcurrent detection circuit also has a comparator 40 for detecting overcurrent, and a phase identification circuit 50 and a variable reference voltage circuit 60 for generating a reference voltage for the comparator 40.

相識別回路50は、抵抗R1,R2と、インバータ回路51,52と、アンド回路53,54,55とを有している。抵抗R1,R2の一方の端子は、Vdd電源のラインに接続され、抵抗R1の他方の端子は、制御IC24のPh1端子に接続され、抵抗R2の他方の端子は、制御IC24のPh2端子に接続されている。Ph1端子は、また、インバータ回路52の入力端子とアンド回路53,55の一方の入力端子とに接続されている。Ph2端子は、また、インバータ回路51の入力端子とアンド回路54の一方の入力端子とアンド回路55の他方の入力端子とに接続されている。インバータ回路51の出力端子は、アンド回路53の他方の入力端子に接続され、インバータ回路52の出力端子は、アンド回路54の他方の入力端子に接続されている。アンド回路53の出力端子は、識別信号Sizを出力し、アンド回路54の出力端子は、識別信号Siyを出力し、アンド回路55の出力端子は、識別信号Sixを出力する。 The phase identification circuit 50 has resistors R1 and R2, inverter circuits 51 and 52, and AND circuits 53, 54, and 55. One terminal of the resistors R1 and R2 is connected to the Vdd power supply line, the other terminal of the resistor R1 is connected to the Ph1 terminal of the control IC 24, and the other terminal of the resistor R2 is connected to the Ph2 terminal of the control IC 24. The Ph1 terminal is also connected to the input terminal of the inverter circuit 52 and one input terminal of the AND circuits 53 and 55. The Ph2 terminal is also connected to the input terminal of the inverter circuit 51, one input terminal of the AND circuit 54, and the other input terminal of the AND circuit 55. The output terminal of the inverter circuit 51 is connected to the other input terminal of the AND circuit 53, and the output terminal of the inverter circuit 52 is connected to the other input terminal of the AND circuit 54. The output terminal of AND circuit 53 outputs the identification signal Siz, the output terminal of AND circuit 54 outputs the identification signal Siy, and the output terminal of AND circuit 55 outputs the identification signal Six.

可変基準電圧回路60は、抵抗R11,R12,R13,R14と、トランスミッションゲート61,62,63とを有している。抵抗R11の一方の端子は、Vdd電源のラインに接続され、抵抗R11の他方の端子は、抵抗R12の一方の端子とトランスミッションゲート63の入力端子とに接続されている。抵抗R12の他方の端子は、抵抗R13の一方の端子とトランスミッションゲート62の入力端子とに接続されている。抵抗R13の他方の端子は、抵抗R14の一方の端子とトランスミッションゲート61の入力端子とに接続され、抵抗R14の他方の端子は、グランドラインに接続されている。トランスミッションゲート61,62,63の出力端子は、比較器40の非反転入力端子に接続されている。トランスミッションゲート61,62,63の制御入力端子には、相識別回路50が出力する識別信号Six,Siy,Sizが入力される。 The variable reference voltage circuit 60 has resistors R11, R12, R13, and R14, and transmission gates 61, 62, and 63. One terminal of the resistor R11 is connected to the Vdd power supply line, and the other terminal of the resistor R11 is connected to one terminal of the resistor R12 and the input terminal of the transmission gate 63. The other terminal of the resistor R12 is connected to one terminal of the resistor R13 and the input terminal of the transmission gate 62. The other terminal of the resistor R13 is connected to one terminal of the resistor R14 and the input terminal of the transmission gate 61, and the other terminal of the resistor R14 is connected to the ground line. The output terminals of the transmission gates 61, 62, and 63 are connected to the non-inverting input terminal of the comparator 40. The identification signals Six, Siy, and Siz output by the phase identification circuit 50 are input to the control input terminals of the transmission gates 61, 62, and 63.

ここで、相識別回路50のPh1端子およびPh2端子は、X相の制御IC24については、図1に示したように、いずれもグランドラインに接続されていないので、Hレベルになっている。このため、Ph1端子およびPh2端子のHレベルを両入力端子に受けるアンド回路55のみがHレベルの識別信号Sixを出力する。 Here, as shown in FIG. 1, the Ph1 and Ph2 terminals of the phase identification circuit 50 are both H level because neither of them is connected to the ground line for the X-phase control IC 24. Therefore, only the AND circuit 55, which receives the H level of the Ph1 and Ph2 terminals at both input terminals, outputs the H level identification signal Six.

なお、Y相の制御IC26では、Ph1端子のみがグランドラインに接続されているので、Ph1端子がLレベル、Ph2端子がHレベルになっている。このとき、アンド回路54のみ両入力端子にHレベルが入力されるので、アンド回路54は、Hレベルの識別信号Siyを出力することになる。Z相の制御IC28では、Ph2端子のみがグランドラインに接続されているので、Ph1端子がHレベル、Ph2端子がLレベルになっている。このとき、アンド回路53のみ両入力端子にHレベルが入力されるので、アンド回路53は、Hレベルの識別信号Sizを出力することになる。 In the Y-phase control IC 26, only the Ph1 terminal is connected to the ground line, so the Ph1 terminal is at L level and the Ph2 terminal is at H level. At this time, only the AND circuit 54 has both input terminals input with H level, so the AND circuit 54 outputs an H level identification signal Siy. In the Z-phase control IC 28, only the Ph2 terminal is connected to the ground line, so the Ph1 terminal is at H level and the Ph2 terminal is at L level. At this time, only the AND circuit 53 has both input terminals input with H level, so the AND circuit 53 outputs an H level identification signal Siz.

X相の制御IC24では、相識別回路50は、Hレベルの識別信号Sixを出力しているので、可変基準電圧回路60では、識別信号Sixを受けるトランスミッションゲート61が導通制御される。このとき、他の識別信号Siy,Sizは、Lレベルであるため、識別信号Siy,Sizを受けるトランスミッションゲート72,71は、非導通制御される。この結果、可変基準電圧回路60は、電圧Vddを抵抗R11-R13と抵抗R14とで分圧した電圧Vref1が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に与えられる。 In the control IC 24 for the X phase, the phase identification circuit 50 outputs an identification signal Six at an H level, so in the variable reference voltage circuit 60, the transmission gate 61 that receives the identification signal Six is controlled to be conductive. At this time, the other identification signals Siy and Siz are at an L level, so the transmission gates 72 and 71 that receive the identification signals Siy and Siz are controlled to be non-conductive. As a result, in the variable reference voltage circuit 60, the voltage Vref1 obtained by dividing the voltage Vdd by resistors R11-R13 and resistor R14 is provided to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

なお、Y相の制御IC26では、相識別回路50は、識別信号Siyを出力するので、可変基準電圧回路60では、トランスミッションゲート62が導通制御される。このため、可変基準電圧回路60は、電圧Vddを抵抗R11,R12と抵抗R13,R14とで分圧した電圧Vref2が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に与えられる。 In the Y-phase control IC 26, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siy, so that the transmission gate 62 in the variable reference voltage circuit 60 is controlled to be conductive. Therefore, in the variable reference voltage circuit 60, the voltage Vref2 obtained by dividing the voltage Vdd by resistors R11, R12 and resistors R13, R14 is provided to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

同様に、Z相の制御IC28では、相識別回路50は、識別信号Sizを出力するので、可変基準電圧回路60では、トランスミッションゲート63が導通制御される。このため、可変基準電圧回路60は、電圧Vddを抵抗R11と抵抗R12-R14とで分圧した電圧Vref3が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に与えられる。 Similarly, in the Z-phase control IC 28, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siz, so that the transmission gate 63 in the variable reference voltage circuit 60 is controlled to be conductive. Therefore, in the variable reference voltage circuit 60, the voltage Vref3 obtained by dividing the voltage Vdd by resistor R11 and resistors R12-R14 is provided to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

以上のように、X相の過電流検出回路では、N端子に最も近いIGBT13がターンオンしたときのエミッタ電位の上昇が最も少ないので比較器40の基準電圧も最も小さな電圧Vref1に設定している。同様に、Y相およびZ相の過電流検出回路では、IGBT17,21のエミッタ電位の上昇が順次大きくなるのに応じて比較器40の基準電圧も順次大きな電圧Vref2,Vref3に設定している。このため、X相、Y相およびZ相の過電流検出回路は、同じ電流値で過電流状態を検出することになる。 As described above, in the X-phase overcurrent detection circuit, the rise in emitter potential when the IGBT 13 closest to the N terminal is turned on is the smallest, so the reference voltage of the comparator 40 is set to the smallest voltage, Vref1. Similarly, in the Y-phase and Z-phase overcurrent detection circuits, the reference voltage of the comparator 40 is set to successively larger voltages, Vref2 and Vref3, in response to the successively larger rises in the emitter potential of the IGBTs 17 and 21. For this reason, the X-phase, Y-phase and Z-phase overcurrent detection circuits detect an overcurrent state at the same current value.

図3は第2の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。第2の実施の形態の過電流検出回路は、第1の実施の形態の過電流検出回路が比較器40に印加する基準電圧を相ごとに変更していたのに対し、比較器40に印加する電流検出信号Vsenseを相ごとに変更している。なお、図3では、第2の実施の形態のX相の制御IC24aを示し、Y相およびZ相の制御ICについては、このX相の制御IC24aを参照して説明する。 Figure 3 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to the second embodiment. The overcurrent detection circuit of the second embodiment changes the current detection signal Vsense applied to the comparator 40 for each phase, whereas the overcurrent detection circuit of the first embodiment changes the reference voltage applied to the comparator 40 for each phase. Note that Figure 3 shows the X-phase control IC 24a of the second embodiment, and the Y-phase and Z-phase control ICs will be described with reference to this X-phase control IC 24a.

第2の実施の形態の過電流検出回路は、過電流検出用の比較器40とその過電流検出閾値の電圧を出力する基準電圧源41とを有している。過電流検出回路は、また、OC端子にIGBT13のセンスエミッタ端子から供給されるセンス電流を電流検出信号Vsenseに変換する可変抵抗回路70と相識別回路50とを備えている。なお、相識別回路50は、図2に示したものと同じであるため、ここでは、その詳細な説明は省略する。 The overcurrent detection circuit of the second embodiment has a comparator 40 for detecting overcurrent and a reference voltage source 41 that outputs the voltage of the overcurrent detection threshold. The overcurrent detection circuit also has a variable resistance circuit 70 that converts the sense current supplied to the OC terminal from the sense emitter terminal of the IGBT 13 into a current detection signal Vsense, and a phase identification circuit 50. Note that the phase identification circuit 50 is the same as that shown in FIG. 2, so a detailed description thereof will be omitted here.

可変抵抗回路70は、電流センス抵抗Rs1,Rs2,Rs3とトランスミッションゲート71,72,73とを有している。電流センス抵抗Rs1の一方の端子は、OC端子とトランスミッションゲート71の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs1の他方の端子は、電流センス抵抗Rs2の一方の端子とトランスミッションゲート72の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs2の他方の端子は、電流センス抵抗Rs3の一方の端子とトランスミッションゲート73の入力端子とに接続され、電流センス抵抗Rs3の他方の端子は、グランドラインに接続されている。トランスミッションゲート71,72,73の出力端子は、比較器40の反転入力端子に接続されている。 The variable resistance circuit 70 has current sense resistors Rs1, Rs2, and Rs3 and transmission gates 71, 72, and 73. One terminal of the current sense resistor Rs1 is connected to the OC terminal and the input terminal of the transmission gate 71. The other terminal of the current sense resistor Rs1 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs2 and the input terminal of the transmission gate 72. The other terminal of the current sense resistor Rs2 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs3 and the input terminal of the transmission gate 73, and the other terminal of the current sense resistor Rs3 is connected to the ground line. The output terminals of the transmission gates 71, 72, and 73 are connected to the inverting input terminal of the comparator 40.

X相の制御IC24aでは、相識別回路50は、Hレベルの識別信号Sixを出力しているので、可変抵抗回路70では、トランスミッションゲート71が導通制御されている。このとき、他の識別信号Siy,Sizは、Lレベルであるため、トランスミッションゲート72,73は非導通である。 In the control IC 24a for the X phase, the phase identification circuit 50 outputs an identification signal Six at H level, so that the transmission gate 71 in the variable resistance circuit 70 is controlled to be conductive. At this time, the other identification signals Siy and Siz are at L level, so that the transmission gates 72 and 73 are non-conductive.

したがって、電流センス抵抗Rs1,Rs2,Rs3により電圧に変換された電流検出信号Vsenseは、分圧比がゼロで減衰されることなく比較器40の反転入力端子に供給される。 Therefore, the current detection signal Vsense converted to a voltage by the current sense resistors Rs1, Rs2, and Rs3 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40 without being attenuated because the voltage division ratio is zero.

このとき、Y相の制御IC26の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Siyを出力しているので、可変抵抗回路70では、トランスミッションゲート72が導通制御される。これにより、可変抵抗回路70では、電流センス抵抗Rs1-Rs3により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1と電流センス抵抗Rs2,Rs3との分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 At this time, in the overcurrent detection circuit of the Y-phase control IC 26, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siy, so in the variable resistance circuit 70, the transmission gate 72 is controlled to be conductive. As a result, in the variable resistance circuit 70, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs3 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistor Rs1 to the current sense resistors Rs2 and Rs3, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

Z相の制御IC28の過電流検出回路では、相識別回路50がHレベルの識別信号Sizを出力しているので、可変抵抗回路70では、トランスミッションゲート73が導通制御される。これにより、可変抵抗回路70では、電流センス抵抗Rs1-Rs3により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1,Rs2と電流センス抵抗Rs3とによる分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 In the overcurrent detection circuit of the Z-phase control IC 28, the phase identification circuit 50 outputs an H-level identification signal Siz, so that the transmission gate 73 in the variable resistance circuit 70 is controlled to be conductive. As a result, in the variable resistance circuit 70, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs3 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1, Rs2 and the current sense resistor Rs3, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

このように、IGBT13,17,21がターンオンすることでエミッタ端子の電位がばらばらに上昇するが、その上昇分を可変抵抗回路70で補正したことにより、それぞれの過電流検出回路は、同じ電流値で過電流状態を検出することになる。 In this way, when IGBTs 13, 17, and 21 are turned on, the potentials of the emitter terminals rise differently, but by compensating for this rise with variable resistance circuit 70, each overcurrent detection circuit detects an overcurrent state at the same current value.

以上の半導体モジュール10は、外部の電源2を接続するためのP端子およびN端子がパッケージの片側の辺に備えたものであるが、次に、外部の電源2を接続するための電源端子がパッケージの対向する両側に備えた半導体モジュールへの適用について説明する。この場合、外部の電源2を一方の側の電源端子に接続した場合と他方の側の電源端子に接続した場合とで、電源2を接続した電源端子から見たX相、Y相およびZ相のIGBT13,17,21までの距離が変化することになる。 The above semiconductor module 10 has a P terminal and an N terminal for connecting an external power supply 2 on one side of the package, but next we will explain the application to a semiconductor module that has power supply terminals for connecting an external power supply 2 on opposing sides of the package. In this case, the distance from the power supply terminal to which the power supply 2 is connected to the X-phase, Y-phase, and Z-phase IGBTs 13, 17, and 21 will change depending on whether the external power supply 2 is connected to the power supply terminal on one side or the other side.

図4は本発明の実施の形態に係る半導体モジュールの別の構成例を示した回路図である。
図4に示した半導体モジュール10aは、パッケージの一方の側(図の左側)に正極電源端子P1(以下、P1端子という。)および負極電源端子N1(以下、N1端子という。)が設けられている。パッケージの図の右側には、正極電源端子P2(以下、P2端子という。)および負極電源端子N2(以下、N2端子という。)が設けられている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the configuration of a semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
4 has a positive power supply terminal P1 (hereinafter referred to as the P1 terminal) and a negative power supply terminal N1 (hereinafter referred to as the N1 terminal) on one side of the package (the left side of the figure), and a positive power supply terminal P2 (hereinafter referred to as the P2 terminal) and a negative power supply terminal N2 (hereinafter referred to as the N2 terminal) on the right side of the package.

半導体モジュール10aの内部では、P1端子とP2端子とがラインによって接続され、N1端子とN2端子とがNラインによって接続されている。N1端子とN2端子との間では、N1端子からNラインに沿ってX相、Y相およびZ相のIGBT13,17,21がこの順に配置されているとする。このため、Nラインでは、N1端子とX相のIGBT13のエミッタ端子との間にプリント基板の配線の寄生インダクタンスLxpが存在する。N1端子とY相のIGBT17のエミッタ端子との間のNラインには、寄生インダクタンスLxp,Lypが存在し、N1端子とZ相のIGBT21のエミッタ端子との間のNラインには、寄生インダクタンスLxp,Lyp,Lzpが存在する。 Inside the semiconductor module 10a, the P1 terminal and the P2 terminal are connected by a line, and the N1 terminal and the N2 terminal are connected by an N line. Between the N1 terminal and the N2 terminal, the X-phase, Y-phase, and Z-phase IGBTs 13, 17, and 21 are arranged in this order along the N line from the N1 terminal. Therefore, on the N line, a parasitic inductance Lxp of the wiring of the printed circuit board exists between the N1 terminal and the emitter terminal of the X-phase IGBT 13. On the N line between the N1 terminal and the emitter terminal of the Y-phase IGBT 17, parasitic inductances Lxp and Lyp exist, and on the N line between the N1 terminal and the emitter terminal of the Z-phase IGBT 21, parasitic inductances Lxp, Lyp, and Lzp exist.

半導体モジュール10aは、また、P1端子のある側にP3端子(電源接続端子)を備えている。このP3端子は、電源2をP1端子およびN1端子に接続するときに、電源2の正極端子が接続される端子である。したがって、このP3端子は、電源2を反対側のP2端子およびN2端子に接続するときには、何も接続されない。 The semiconductor module 10a also has a P3 terminal (power supply connection terminal) on the side where the P1 terminal is located. This P3 terminal is the terminal to which the positive terminal of the power supply 2 is connected when the power supply 2 is connected to the P1 terminal and the N1 terminal. Therefore, when the power supply 2 is connected to the P2 terminal and the N2 terminal on the opposite side, nothing is connected to this P3 terminal.

P3端子は、抵抗R21の一方の端子に接続され、抵抗R21の他方の端子は、抵抗R22の一方の端子に接続され、抵抗R22の他方の端子は、N1端子が接続されたNラインに接続されている。抵抗R21および抵抗R22の共通の接続部は、下アームの制御IC33,34,35のVp3端子に接続されている。これにより、制御IC33,34,35は、抵抗R21および抵抗R22の分圧回路から電源2の電圧を分圧した電圧Vp3を受けたとき、電源2がP1端子およびN1端子に接続されていると判断する。 The P3 terminal is connected to one terminal of resistor R21, the other terminal of resistor R21 is connected to one terminal of resistor R22, and the other terminal of resistor R22 is connected to the N line to which the N1 terminal is connected. The common connection point of resistors R21 and R22 is connected to the Vp3 terminals of the lower arm control ICs 33, 34, and 35. As a result, when the control ICs 33, 34, and 35 receive voltage Vp3, which is the divided voltage of power supply 2, from the voltage divider circuit of resistors R21 and R22, they determine that power supply 2 is connected to the P1 terminal and the N1 terminal.

下アームの制御IC33,34,35は、自身がX相、Y相およびZ相のいずれであるかを識別するPh1端子およびPh2端子を有している。図示の例では、制御IC33は、Ph1端子およびPh2端子のいずれもグランドラインへ接続していないので、X相であると識別する。制御IC34は、Ph1端子がグランドラインへ接続しているので、Y相であると識別し、制御IC35は、Ph2端子がグランドラインへ接続しているので、Z相であると識別する。 The lower arm control ICs 33, 34, and 35 have Ph1 and Ph2 terminals that identify whether they are X-phase, Y-phase, or Z-phase. In the example shown, control IC 33 identifies itself as X-phase because neither Ph1 nor Ph2 terminals are connected to the ground line. Control IC 34 identifies itself as Y-phase because the Ph1 terminal is connected to the ground line, and control IC 35 identifies itself as Z-phase because the Ph2 terminal is connected to the ground line.

次に、電源2がP1端子およびN1端子に接続したかP2端子およびN2端子に接続したかという条件と、下アームの制御IC33,34,35がX相、Y相およびZ相のどれかという条件とに基づいて、過電流検出回路で行われる動作について説明する。 Next, we will explain the operation of the overcurrent detection circuit based on the condition of whether the power supply 2 is connected to the P1 and N1 terminals or the P2 and N2 terminals, and the condition of whether the lower arm control ICs 33, 34, and 35 are X-phase, Y-phase, or Z-phase.

図5は第3の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。なお、この図5において、図2に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。また、下アームの制御IC33,34,35の過電流検出回路は、同じ回路構成を有しているので、図5では、代表して、X相の制御IC33について説明する。なお、第3の実施の形態に係る半導体モジュールでは、Y相のIGBT17がX相のIGBT13寄りに配置されており、したがって、電源2がP1端子に接続した場合とP2端子に接続した場合とでも、過電流検出回路の検出ばらつきがあるものとしている。 Figure 5 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit of a control IC in a semiconductor module according to a third embodiment. In this Figure 5, components that are the same as or equivalent to those shown in Figure 2 are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. In addition, the overcurrent detection circuits of the lower arm control ICs 33, 34, and 35 have the same circuit configuration, so in Figure 5, the X-phase control IC 33 will be described as a representative. In the semiconductor module according to the third embodiment, the Y-phase IGBT 17 is disposed closer to the X-phase IGBT 13, and therefore, there is a detection variation in the overcurrent detection circuit even when the power source 2 is connected to the P1 terminal and when it is connected to the P2 terminal.

第3の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御IC33の過電流検出回路は、OC端子にIGBT13のセンスエミッタ端子から供給されるセンス電流を受けて電流検出信号Vsenseに変換する電流センス抵抗Rsと過電流検出用の比較器40とを有している。過電流検出回路は、また、比較器40の基準電圧を生成するために、相識別回路50、可変基準電圧回路60a、電源接続端子電圧検出回路80および選択信号生成回路90を備えている。 The overcurrent detection circuit of the control IC 33 of the semiconductor module according to the third embodiment has a current sense resistor Rs that receives a sense current supplied from the sense emitter terminal of the IGBT 13 at the OC terminal and converts it into a current detection signal Vsense, and a comparator 40 for overcurrent detection. The overcurrent detection circuit also has a phase identification circuit 50, a variable reference voltage circuit 60a, a power supply connection terminal voltage detection circuit 80, and a selection signal generation circuit 90 to generate a reference voltage for the comparator 40.

電源接続端子電圧検出回路80は、抵抗R31,R32と比較器81とを有している。抵抗R31の一方の端子は、Vdd電源のラインに接続され、抵抗R31の他方の端子は、抵抗R32の一方の端子と比較器81の反転入力端子とに接続されている。抵抗R32の他方の端子は、グランドラインに接続されている。比較器81の非反転入力端子は、制御IC33のVp3端子に接続され、Vp3端子は、外部の電源2の電圧を分圧する抵抗R1および抵抗R2の接続点に接続されている。 The power supply connection terminal voltage detection circuit 80 has resistors R31 and R32 and a comparator 81. One terminal of the resistor R31 is connected to the Vdd power supply line, and the other terminal of the resistor R31 is connected to one terminal of the resistor R32 and the inverting input terminal of the comparator 81. The other terminal of the resistor R32 is connected to the ground line. The non-inverting input terminal of the comparator 81 is connected to the Vp3 terminal of the control IC 33, and the Vp3 terminal is connected to the connection point of the resistors R1 and R2, which divide the voltage of the external power supply 2.

選択信号生成回路90は、インバータ回路91と、アンド回路92-97と、オア回路98,99とを有している。インバータ回路91の入力端子は、電源接続端子電圧検出回路80の比較器81の出力端子と、アンド回路92-94の一方の入力端子とに接続され、インバータ回路91の出力端子は、アンド回路95-97の一方の入力端子に接続されている。アンド回路92,95の他方の入力端子は、相識別回路50のアンド回路53の出力端子に接続され、アンド回路93,96の他方の入力端子は、相識別回路50のアンド回路54の出力端子に接続され、アンド回路94,97の他方の入力端子は、相識別回路50のアンド回路55の出力端子に接続されている。オア回路98の一方の入力端子は、アンド回路94の出力端子に接続され、オア回路98の他方の入力端子は、アンド回路95の出力端子に接続されている。オア回路99の一方の入力端子は、アンド回路92の出力端子に接続され、オア回路99の他方の入力端子は、アンド回路97の出力端子に接続されている。オア回路99の出力端子は、選択信号SHを出力し、アンド回路96の出力端子は、選択信号SM1を出力し、オア回路98の出力端子は、選択信号SLを出力し、アンド回路93の出力端子は、選択信号SM2を出力する。 The selection signal generating circuit 90 has an inverter circuit 91, AND circuits 92-97, and OR circuits 98 and 99. The input terminal of the inverter circuit 91 is connected to the output terminal of the comparator 81 of the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 and one of the input terminals of the AND circuits 92-94, and the output terminal of the inverter circuit 91 is connected to one of the input terminals of the AND circuits 95-97. The other input terminals of the AND circuits 92 and 95 are connected to the output terminal of the AND circuit 53 of the phase identification circuit 50, the other input terminals of the AND circuits 93 and 96 are connected to the output terminal of the AND circuit 54 of the phase identification circuit 50, and the other input terminals of the AND circuits 94 and 97 are connected to the output terminal of the AND circuit 55 of the phase identification circuit 50. One input terminal of the OR circuit 98 is connected to the output terminal of the AND circuit 94, and the other input terminal of the OR circuit 98 is connected to the output terminal of the AND circuit 95. One input terminal of the OR circuit 99 is connected to the output terminal of the AND circuit 92, and the other input terminal of the OR circuit 99 is connected to the output terminal of the AND circuit 97. The output terminal of the OR circuit 99 outputs a selection signal SH, the output terminal of the AND circuit 96 outputs a selection signal SM1, the output terminal of the OR circuit 98 outputs a selection signal SL, and the output terminal of the AND circuit 93 outputs a selection signal SM2.

可変基準電圧回路60aは、抵抗R11,R12,R13,R14,R15と、トランスミッションゲート61,62,63,64とを有している。抵抗R11の一方の端子は、Vdd電源のラインに接続され、抵抗R11の他方の端子は、抵抗R12の一方の端子とトランスミッションゲート64の入力端子とに接続されている。抵抗R12の他方の端子は、抵抗R13の一方の端子とトランスミッションゲート63の入力端子とに接続されている。抵抗R13の他方の端子は、抵抗R14の一方の端子とトランスミッションゲート62の入力端子とに接続されている。抵抗R14の他方の端子は、抵抗R15の一方の端子とトランスミッションゲート61の入力端子とに接続され、抵抗R15の他方の端子は、グランドラインに接続されている。トランスミッションゲート61,62,63,64の出力端子は、比較器40の非反転入力端子に接続されている。トランスミッションゲート61,62,63,64の制御入力端子には、選択信号生成回路90が出力する選択信号SL,SM2,SM1,SHが入力される。 The variable reference voltage circuit 60a has resistors R11, R12, R13, R14, and R15, and transmission gates 61, 62, 63, and 64. One terminal of the resistor R11 is connected to the Vdd power supply line, and the other terminal of the resistor R11 is connected to one terminal of the resistor R12 and the input terminal of the transmission gate 64. The other terminal of the resistor R12 is connected to one terminal of the resistor R13 and the input terminal of the transmission gate 63. The other terminal of the resistor R13 is connected to one terminal of the resistor R14 and the input terminal of the transmission gate 62. The other terminal of the resistor R14 is connected to one terminal of the resistor R15 and the input terminal of the transmission gate 61, and the other terminal of the resistor R15 is connected to the ground line. The output terminals of the transmission gates 61, 62, 63, and 64 are connected to the non-inverting input terminal of the comparator 40. The selection signals SL, SM2, SM1, and SH output by the selection signal generation circuit 90 are input to the control input terminals of the transmission gates 61, 62, 63, and 64.

ここで、図4に示したように、半導体モジュール10aのP3端子に電源2の正極端子が接続されていると、電源接続端子電圧検出回路80には、電源2の電圧を分圧した所定の値の電圧Vp3が入力される。この電圧Vp3は、抵抗R31,R32によって出力される基準電圧よりも高くしてあるので、比較器81は、Hレベルの信号を出力する。一方、半導体モジュール10aのP3端子に電源2の正極端子が接続されていないと、電源接続端子電圧検出回路80には、ほぼグランドレベルの電圧Vp3が入力される。このとき、比較器81は、Lレベルの信号を出力する。 As shown in FIG. 4, when the positive terminal of the power supply 2 is connected to the P3 terminal of the semiconductor module 10a, a voltage Vp3 of a predetermined value obtained by dividing the voltage of the power supply 2 is input to the power supply connection terminal voltage detection circuit 80. This voltage Vp3 is set higher than the reference voltage output by resistors R31 and R32, so the comparator 81 outputs an H-level signal. On the other hand, when the positive terminal of the power supply 2 is not connected to the P3 terminal of the semiconductor module 10a, a voltage Vp3 of approximately ground level is input to the power supply connection terminal voltage detection circuit 80. At this time, the comparator 81 outputs an L-level signal.

相識別回路50は、X相の制御IC33の場合、Hレベルの識別信号Sixを出力する。なお、Y相の制御IC34の場合、相識別回路50は、Hレベルの識別信号Siyを出力し、Z相の制御IC35の場合、相識別回路50は、Hレベルの識別信号Sizを出力する。 When the control IC 33 is an X-phase, the phase identification circuit 50 outputs an H-level identification signal Six. When the control IC 34 is a Y-phase, the phase identification circuit 50 outputs an H-level identification signal Siy, and when the control IC 35 is a Z-phase, the phase identification circuit 50 outputs an H-level identification signal Siz.

ここで、電源接続端子電圧検出回路80がHレベルの信号を出力し、相識別回路50がHレベルの識別信号Sixを出力すると、選択信号生成回路90では、アンド回路94のみHレベルの信号を出力する。このアンド回路94が出力するHレベルの信号は、オア回路98に入力され、オア回路98は、Hレベルの選択信号SLを出力し、可変基準電圧回路60aのトランスミッションゲート61を導通制御する。このとき、他の識別信号Siy,Sizは、Lレベルであるため、アンド回路92,93は、Lレベルの信号を出力し、アンド回路95,96,97も一方の入力端子にインバータ回路91のLレベルの信号を受けていてLレベルの信号を出力している。このため、アンド回路93,96およびオア回路99は、Lレベルの選択信号SM2,SM1,SHを出力するので、制御入力端子にLレベルの選択信号SM2,SM1,SHを受けるトランスミッションゲート62,63,64は、非導通制御される。この結果、可変基準電圧回路60aは、電圧Vddを抵抗R11-R14と抵抗R15とで分圧した電圧Vref1が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に与えられる。 Here, when the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 outputs a high-level signal and the phase identification circuit 50 outputs a high-level identification signal Six, only the AND circuit 94 in the selection signal generation circuit 90 outputs a high-level signal. The high-level signal output by the AND circuit 94 is input to the OR circuit 98, which outputs a high-level selection signal SL and controls the conduction of the transmission gate 61 of the variable reference voltage circuit 60a. At this time, the other identification signals Siy and Siz are low-level, so the AND circuits 92 and 93 output low-level signals, and the AND circuits 95, 96, and 97 also receive a low-level signal from the inverter circuit 91 at one of their input terminals and output low-level signals. Therefore, the AND circuits 93 and 96 and the OR circuit 99 output low-level selection signals SM2, SM1, and SH, so that the transmission gates 62, 63, and 64 that receive the low-level selection signals SM2, SM1, and SH at their control input terminals are controlled to be non-conductive. As a result, the variable reference voltage circuit 60a provides the voltage Vref1, which is the voltage Vdd divided by resistors R11-R14 and resistor R15, to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

なお、Y相の制御IC34では、相識別回路50は、識別信号Siyを出力するので、選択信号生成回路90は、アンド回路93がHレベルの選択信号SM2を出力する。これにより、可変基準電圧回路60aは、電圧Vddを抵抗R11-R13と抵抗R14,R15とで分圧した電圧Vref2が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に与えられる。Z相の制御IC35では、相識別回路50は、識別信号Sizを出力するので、選択信号生成回路90は、アンド回路92がHレベルの信号を出力し、オア回路99がHレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変基準電圧回路60aは、電圧Vddを抵抗R11と抵抗R12-R15とで分圧した電圧Vref4が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に与えられる。 In the control IC 34 for the Y phase, the phase identification circuit 50 outputs an identification signal Siy, and therefore the AND circuit 93 of the selection signal generation circuit 90 outputs an H-level selection signal SM2. As a result, in the variable reference voltage circuit 60a, the voltage Vref2 obtained by dividing the voltage Vdd by the resistors R11-R13 and the resistors R14 and R15 is provided to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage. In the control IC 35 for the Z phase, the phase identification circuit 50 outputs an identification signal Siz, and therefore the AND circuit 92 of the selection signal generation circuit 90 outputs an H-level signal, and the OR circuit 99 outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable reference voltage circuit 60a, the voltage Vref4 obtained by dividing the voltage Vdd by the resistors R11 and the resistors R12-R15 is provided to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

以上のように、X相の過電流検出回路では、IGBT13のエミッタ電位の上昇が少ないのに応じて比較器40の基準電圧も小さな電圧Vref1に設定している。同様に、Y相およびZ相の過電流検出回路では、IGBT17,21のエミッタ電位の上昇が順次大きくなるのに応じて比較器40の基準電圧も順次大きな電圧Vref2,Vref4に設定している。このため、X相、Y相およびZ相の過電流検出回路は、同じ電流値で過電流状態を検出することになる。 As described above, in the X-phase overcurrent detection circuit, the reference voltage of the comparator 40 is set to a small voltage Vref1 in response to the small increase in the emitter potential of IGBT 13. Similarly, in the Y-phase and Z-phase overcurrent detection circuits, the reference voltage of the comparator 40 is set to successively larger voltages Vref2 and Vref4 in response to the successively larger increase in the emitter potential of IGBTs 17 and 21. Therefore, the X-phase, Y-phase, and Z-phase overcurrent detection circuits detect an overcurrent state at the same current value.

次に、半導体モジュール10aのP2端子およびN2端子に電源2を接続し、P3端子には何も接続していない場合、電源接続端子電圧検出回路80には、0ボルト(V)の電圧Vp3が入力されるので、比較器81は、Lレベルの信号を出力する。このとき、選択信号生成回路90では、Lレベルの信号を受けてインバータ回路91がHレベルの信号を出力し、アンド回路95-97は、一方の入力端子にHレベルの信号を入力するので、他方の入力端子に応じた論理レベルの出力信号を出力することになる。 Next, when the power supply 2 is connected to the P2 and N2 terminals of the semiconductor module 10a and nothing is connected to the P3 terminal, a voltage Vp3 of 0 volts (V) is input to the power supply connection terminal voltage detection circuit 80, and the comparator 81 outputs an L-level signal. At this time, in the selection signal generation circuit 90, the inverter circuit 91 receives the L-level signal and outputs an H-level signal, and the AND circuits 95-97 input an H-level signal to one of their input terminals, so that they output an output signal with a logical level according to the other input terminal.

すなわち、選択信号生成回路90は、相識別回路50からHレベルの識別信号Sixを受けると、アンド回路97がHレベルの信号を出力し、オア回路99がHレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変基準電圧回路60aは、トランスミッションゲート64が導通制御されて、電圧Vref4が基準電圧として設定される。また、選択信号生成回路90が相識別回路50からHレベルの識別信号Siyを受けると、アンド回路96がHレベルの選択信号SM1を出力する。これにより、可変基準電圧回路60aは、トランスミッションゲート63が導通制御されて、電圧Vref3が基準電圧として設定される。選択信号生成回路90が相識別回路50からHレベルの識別信号Sizを受けると、アンド回路95がHレベルの信号を出力し、オア回路98がHレベルの選択信号SLを出力する。これにより、可変基準電圧回路60aは、トランスミッションゲート61が導通制御されて、電圧Vref1が基準電圧として設定される。 That is, when the selection signal generating circuit 90 receives an H-level identification signal Six from the phase identification circuit 50, the AND circuit 97 outputs an H-level signal, and the OR circuit 99 outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable reference voltage circuit 60a, the transmission gate 64 is controlled to be conductive, and the voltage Vref4 is set as the reference voltage. Also, when the selection signal generating circuit 90 receives an H-level identification signal Siy from the phase identification circuit 50, the AND circuit 96 outputs an H-level selection signal SM1. As a result, in the variable reference voltage circuit 60a, the transmission gate 63 is controlled to be conductive, and the voltage Vref3 is set as the reference voltage. When the selection signal generating circuit 90 receives an H-level identification signal Siz from the phase identification circuit 50, the AND circuit 95 outputs an H-level signal, and the OR circuit 98 outputs an H-level selection signal SL. As a result, in the variable reference voltage circuit 60a, the transmission gate 61 is controlled to be conductive, and the voltage Vref1 is set as the reference voltage.

半導体モジュール10aのP2端子およびN2端子に電源2を接続した場合、N2端子に近いZ相のIGBT21のエミッタ電位の上昇が小さく、N2端子から最も遠いX相のIGBT13のエミッタ電位の上昇が大きい。この場合、可変基準電圧回路60は、基準電圧をZ相、Y相およびX相の順に大きくなるよう設定したことで、X相、Y相およびZ相の過電流検出回路は、同じ電流値で過電流状態を検出することになる。なお、Y相のIGBT17がX相のIGBT13寄りに配置されているとして説明したが、Y相のIGBT17がZ相のIGBT21寄りに配置されている場合、Y相の制御IC34では、選択信号生成回路90は、アンド回路93がHレベルの選択信号SM2を出力するよう変更すればよい。 When the power source 2 is connected to the P2 terminal and the N2 terminal of the semiconductor module 10a, the rise in the emitter potential of the Z-phase IGBT 21, which is closest to the N2 terminal, is small, and the rise in the emitter potential of the X-phase IGBT 13, which is the furthest from the N2 terminal, is large. In this case, the variable reference voltage circuit 60 sets the reference voltage to increase in the order of Z-phase, Y-phase, and X-phase, so that the overcurrent detection circuits of the X-phase, Y-phase, and Z-phase detect the overcurrent state at the same current value. Note that, although the description has been given assuming that the Y-phase IGBT 17 is disposed closer to the X-phase IGBT 13, if the Y-phase IGBT 17 is disposed closer to the Z-phase IGBT 21, in the Y-phase control IC 34, the selection signal generation circuit 90 may be changed so that the AND circuit 93 outputs the H-level selection signal SM2.

図6は第4の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。第4の実施の形態の過電流検出回路は、第2の実施の形態の過電流検出回路が比較器40に印加する基準電圧を変えていたのに対し、比較器40に印加する電流検出信号Vsenseを変えている。なお、この図6において、図3および図5に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。この図6においても、第4の実施の形態のX相の制御IC33aを示し、Y相およびZ相の制御ICについては、このX相の制御IC33aを参照して説明する。 Figure 6 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to the fourth embodiment. The overcurrent detection circuit of the fourth embodiment changes the current detection signal Vsense applied to the comparator 40, whereas the overcurrent detection circuit of the second embodiment changes the reference voltage applied to the comparator 40. In this Figure 6, components that are the same as or equivalent to those shown in Figures 3 and 5 are given the same reference numerals and detailed descriptions thereof are omitted. In this Figure 6, the X-phase control IC 33a of the fourth embodiment is also shown, and the Y-phase and Z-phase control ICs will be described with reference to this X-phase control IC 33a.

第4の実施の形態の過電流検出回路は、過電流検出用の比較器40とその過電流検出閾値の電圧を出力する基準電圧源41とを有している。過電流検出回路は、また、OC端子にIGBT13のセンスエミッタ端子から供給されるセンス電流を電流検出信号Vsenseに変換する可変抵抗回路70aを備えている。 The overcurrent detection circuit of the fourth embodiment has a comparator 40 for detecting overcurrent and a reference voltage source 41 that outputs the voltage of the overcurrent detection threshold. The overcurrent detection circuit also has a variable resistance circuit 70a that converts the sense current supplied to the OC terminal from the sense emitter terminal of the IGBT 13 into a current detection signal Vsense.

可変抵抗回路70aは、電流センス抵抗Rs1,Rs2,Rs3,Rs4と、トランスミッションゲート71,72,73,74とを有している。電流センス抵抗Rs1の一方の端子は、OC端子とトランスミッションゲート71の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs1の他方の端子は、電流センス抵抗Rs2の一方の端子とトランスミッションゲート72の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs2の他方の端子は、電流センス抵抗Rs3の一方の端子とトランスミッションゲート73の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs3の他方の端子は、電流センス抵抗Rs4の一方の端子とトランスミッションゲート74の入力端子とに接続され、電流センス抵抗Rs4の他方の端子は、グランドラインに接続されている。トランスミッションゲート71,72,73,74の出力端子は、比較器40の反転入力端子に接続されている。 The variable resistance circuit 70a has current sense resistors Rs1, Rs2, Rs3, and Rs4, and transmission gates 71, 72, 73, and 74. One terminal of the current sense resistor Rs1 is connected to the OC terminal and the input terminal of the transmission gate 71. The other terminal of the current sense resistor Rs1 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs2 and the input terminal of the transmission gate 72. The other terminal of the current sense resistor Rs2 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs3 and the input terminal of the transmission gate 73. The other terminal of the current sense resistor Rs3 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs4 and the input terminal of the transmission gate 74, and the other terminal of the current sense resistor Rs4 is connected to the ground line. The output terminals of the transmission gates 71, 72, 73, and 74 are connected to the inverting input terminal of the comparator 40.

ここで、半導体モジュール10aのP3端子に電源2の正極端子が接続されている場合について説明する。このとき、N1端子に距離的に近いX相のIGBT13のエミッタ端子で電位の上昇が最も小さく、Z相のIGBT21のエミッタ端子で電位の上昇が最も大きくなる。P3端子に電源2が接続されている場合、電源接続端子電圧検出回路80の比較器81は、Hレベルの信号を出力している。 Here, we will explain the case where the positive terminal of the power supply 2 is connected to the P3 terminal of the semiconductor module 10a. In this case, the potential rise is smallest at the emitter terminal of the X-phase IGBT 13, which is closest to the N1 terminal, and the potential rise is largest at the emitter terminal of the Z-phase IGBT 21. When the power supply 2 is connected to the P3 terminal, the comparator 81 of the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 outputs an H-level signal.

相識別回路50では、X相の制御IC33aのPh1端子およびPh2端子がHレベルになっているので、アンド回路55は、Hレベルの識別信号Sixを出力し、識別信号Siy,Sizは、Lレベルになっている。 In the phase identification circuit 50, the Ph1 and Ph2 terminals of the X-phase control IC 33a are at the H level, so the AND circuit 55 outputs an H-level identification signal Six, and the identification signals Siy and Siz are at the L level.

このため、選択信号生成回路90では、アンド回路94がHレベルの信号を出力し、オア回路98がHレベルの選択信号SLを出力し、可変抵抗回路70aのトランスミッションゲート71を導通制御する。このとき、他の識別信号Siy,Sizは、Lレベルであるため、選択信号生成回路90のアンド回路93,96およびオア回路99が出力する選択信号SM2,SM1,SHは、Lレベルであり、トランスミッションゲート72,73,74は非導通である。 Therefore, in the selection signal generation circuit 90, the AND circuit 94 outputs an H-level signal, and the OR circuit 98 outputs an H-level selection signal SL, controlling the conduction of the transmission gate 71 of the variable resistance circuit 70a. At this time, since the other identification signals Siy and Siz are at L level, the selection signals SM2, SM1, and SH output by the AND circuits 93 and 96 and the OR circuit 99 of the selection signal generation circuit 90 are at L level, and the transmission gates 72, 73, and 74 are non-conductive.

したがって、電流センス抵抗Rs1,Rs2,Rs3,Rs4により電圧に変換された電流検出信号Vsenseは、分圧比がゼロで減衰されることなく比較器40の反転入力端子に供給される。 Therefore, the current detection signal Vsense, which is converted to a voltage by the current sense resistors Rs1, Rs2, Rs3, and Rs4, is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40 without being attenuated because the voltage division ratio is zero.

このとき、Y相の制御IC34の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Siyを出力しているので、選択信号生成回路90は、アンド回路93がHレベルの選択信号SM2を出力し、可変抵抗回路70aでは、トランスミッションゲート72が導通制御される。これにより、可変抵抗回路70aでは、電流センス抵抗Rs1-Rs4により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1と電流センス抵抗Rs2-Rs4との分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 At this time, in the overcurrent detection circuit of the Y-phase control IC 34, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siy, so that in the selection signal generation circuit 90, the AND circuit 93 outputs the H-level selection signal SM2, and in the variable resistance circuit 70a, the transmission gate 72 is controlled to be conductive. As a result, in the variable resistance circuit 70a, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs4 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1 and Rs2-Rs4, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

Z相の制御IC35の過電流検出回路では、相識別回路50がHレベルの識別信号Sizを出力しているので、選択信号生成回路90は、アンド回路92がHレベルの信号を出力し、オア回路99がHレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変抵抗回路70aでは、トランスミッションゲート74が導通制御されるので、電流センス抵抗Rs1-Rs4により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1-Rs3と電流センス抵抗Rs4とによる分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 In the overcurrent detection circuit of the Z-phase control IC 35, the phase identification circuit 50 outputs an H-level identification signal Siz, so in the selection signal generation circuit 90, the AND circuit 92 outputs an H-level signal and the OR circuit 99 outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable resistance circuit 70a, the transmission gate 74 is controlled to be conductive, so that the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs4 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1-Rs3 and Rs4, and the voltage is output as the current detection signal Vsense and supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

以上のように、N1端子からの距離が最も近いX相の過電流検出回路では、IGBT13のエミッタ電位の上昇が少ないのに応じて比較器40に供給される電流検出信号Vsenseの分圧比をゼロに設定している。N1端子からの距離が順次遠くなるY相およびZ相の過電流検出回路では、電流検出信号Vsenseの分圧比を順次大きく設定している。このため、X相、Y相およびZ相の過電流検出回路は、同じ電流値で過電流状態を検出することになる。 As described above, in the X-phase overcurrent detection circuit, which is closest to the N1 terminal, the voltage division ratio of the current detection signal Vsense supplied to the comparator 40 is set to zero in response to the small increase in the emitter potential of the IGBT 13. In the Y-phase and Z-phase overcurrent detection circuits, which are successively farther away from the N1 terminal, the voltage division ratio of the current detection signal Vsense is set to successively larger values. For this reason, the X-phase, Y-phase, and Z-phase overcurrent detection circuits detect an overcurrent state at the same current value.

次に、半導体モジュール10aのP2端子およびN2端子に電源2が接続されている場合について説明する。このとき、N2端子に距離的に近いZ相のIGBT21のエミッタ端子で電位の上昇が最も小さく、X相のIGBT13のエミッタ端子で電位の上昇が最も大きくなる。P3端子には電源2が接続されないので、電源接続端子電圧検出回路80の比較器81は、Lレベルの信号を出力して、選択信号生成回路90のアンド回路92-94を無効にし、アンド回路95-97を有効にする。 Next, a case where the power supply 2 is connected to the P2 terminal and the N2 terminal of the semiconductor module 10a will be described. In this case, the potential rise is smallest at the emitter terminal of the Z-phase IGBT 21, which is closest to the N2 terminal, and the potential rise is largest at the emitter terminal of the X-phase IGBT 13. Since the power supply 2 is not connected to the P3 terminal, the comparator 81 of the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 outputs an L-level signal to disable the AND circuits 92-94 of the selection signal generation circuit 90 and enable the AND circuits 95-97.

このため、選択信号生成回路90は、相識別回路50から識別信号Sixが入力されると、アンド回路97がHレベルの信号を出力し、オア回路99がHレベルの選択信号SHを出力し、可変抵抗回路70aのトランスミッションゲート74を導通制御する。これにより、可変抵抗回路70aでは、電流センス抵抗Rs1-Rs4により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1-Rs3と電流センス抵抗Rs4との分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 When the selection signal generating circuit 90 receives the identification signal Six from the phase identification circuit 50, the AND circuit 97 outputs an H-level signal, and the OR circuit 99 outputs an H-level selection signal SH, controlling the conduction of the transmission gate 74 of the variable resistance circuit 70a. As a result, in the variable resistance circuit 70a, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs4 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1-Rs3 and the current sense resistor Rs4, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

このとき、Y相の制御IC34の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Siyを出力しているので、選択信号生成回路90では、アンド回路96がHレベルの選択信号SM1を出力し、可変抵抗回路70aでは、トランスミッションゲート73が導通制御される。これにより、可変抵抗回路70aでは、電流センス抵抗Rs1-Rs4により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1,Rs2と電流センス抵抗Rs3,Rs4との分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 At this time, in the overcurrent detection circuit of the Y-phase control IC 34, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siy, so in the selection signal generation circuit 90, the AND circuit 96 outputs the H-level selection signal SM1, and in the variable resistance circuit 70a, the transmission gate 73 is controlled to be conductive. As a result, in the variable resistance circuit 70a, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs4 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1, Rs2 and the current sense resistors Rs3, Rs4, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

Z相の制御IC35の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Sizを出力しているので、選択信号生成回路90は、アンド回路95がHレベルの信号を出力し、オア回路98がHレベルの選択信号SLを出力し、可変抵抗回路70aでは、トランスミッションゲート71が導通制御される。これにより、電流センス抵抗Rs1-Rs4により電圧に変換された電流検出信号Vsenseは、減衰されることなく比較器40の反転入力端子に供給されることになる。 In the overcurrent detection circuit of the Z-phase control IC 35, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siz, so in the selection signal generation circuit 90, the AND circuit 95 outputs an H-level signal, and the OR circuit 98 outputs an H-level selection signal SL, and in the variable resistance circuit 70a, the transmission gate 71 is controlled to be conductive. As a result, the current detection signal Vsense converted to a voltage by the current sense resistors Rs1-Rs4 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40 without being attenuated.

図7は第5の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。第5の実施の形態の過電流検出回路は、電源2がP1端子に接続した場合とP2端子に接続した場合とに応じて比較器40に印加する基準電圧をX相およびZ相のみ可変するものである。なお、この図7において、図5に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。この図7では、第5の実施の形態のX相の制御IC33bを示し、Y相およびZ相の制御ICについては、このX相の制御IC33bを参照して説明する。 Figure 7 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit of a control IC in a semiconductor module according to the fifth embodiment. The overcurrent detection circuit of the fifth embodiment varies the reference voltage applied to the comparator 40 only for the X-phase and Z-phase depending on whether the power supply 2 is connected to the P1 terminal or the P2 terminal. In Figure 7, components that are the same as or equivalent to those shown in Figure 5 are given the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. Figure 7 shows the X-phase control IC 33b of the fifth embodiment, and the Y-phase and Z-phase control ICs will be described with reference to this X-phase control IC 33b.

第5の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御IC33bでは、第3の実施の形態に係る半導体モジュールの選択信号生成回路90および可変基準電圧回路60aを簡略化した選択信号生成回路90aおよび可変基準電圧回路60bを備えている。 The control IC 33b of the semiconductor module according to the fifth embodiment includes a selection signal generating circuit 90a and a variable reference voltage circuit 60b that are simplified versions of the selection signal generating circuit 90 and the variable reference voltage circuit 60a of the semiconductor module according to the third embodiment.

選択信号生成回路90aにおいて、インバータ回路91の入力端子は、電源接続端子電圧検出回路80の出力端子とアンド回路92,94の一方の入力端子とに接続され、インバータ回路91の出力端子は、アンド回路95,97の一方の入力端子に接続されている。アンド回路92,95の他方の入力端子は、相識別回路50のアンド回路53の出力端子に接続され、アンド回路94,97の他方の入力端子は、相識別回路50のアンド回路55の出力端子に接続されている。オア回路98の一方の入力端子は、アンド回路94の出力端子に接続され、オア回路98の他方の入力端子は、アンド回路55の出力端子に接続されている。オア回路99の一方の入力端子は、アンド回路92の出力端子に接続され、オア回路99の他方の入力端子は、アンド回路97の出力端子に接続されている。オア回路99の出力端子は、選択信号SHを出力し、オア回路98の出力端子は、選択信号SLを出力する。 In the selection signal generating circuit 90a, the input terminal of the inverter circuit 91 is connected to the output terminal of the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 and one of the input terminals of the AND circuits 92 and 94, and the output terminal of the inverter circuit 91 is connected to one of the input terminals of the AND circuits 95 and 97. The other input terminals of the AND circuits 92 and 95 are connected to the output terminal of the AND circuit 53 of the phase identification circuit 50, and the other input terminals of the AND circuits 94 and 97 are connected to the output terminal of the AND circuit 55 of the phase identification circuit 50. One input terminal of the OR circuit 98 is connected to the output terminal of the AND circuit 94, and the other input terminal of the OR circuit 98 is connected to the output terminal of the AND circuit 55. One input terminal of the OR circuit 99 is connected to the output terminal of the AND circuit 92, and the other input terminal of the OR circuit 99 is connected to the output terminal of the AND circuit 97. The output terminal of the OR circuit 99 outputs the selection signal SH, and the output terminal of the OR circuit 98 outputs the selection signal SL.

可変基準電圧回路60bは、抵抗R11,R12,R13,R14と、トランスミッションゲート61,62,63とを有している。抵抗R11の一方の端子は、Vdd電源のラインに接続され、抵抗R11の他方の端子は、抵抗R12の一方の端子とトランスミッションゲート63の入力端子とに接続されている。抵抗R12の他方の端子は、抵抗R13の一方の端子とトランスミッションゲート62の入力端子とに接続されている。抵抗R13の他方の端子は、抵抗R14の一方の端子とトランスミッションゲート61の入力端子とに接続され、抵抗R14の他方の端子は、グランドラインに接続されている。トランスミッションゲート61,62,63の出力端子は、比較器40の非反転入力端子に接続されている。トランスミッションゲート63の制御入力端子には、選択信号生成回路90が出力する選択信号SHが入力される。トランスミッションゲート62の制御入力端子には、相識別回路50が出力する識別信号Siyが入力される。トランスミッションゲート61の制御入力端子には、選択信号生成回路90が出力する選択信号SLが入力される。 The variable reference voltage circuit 60b has resistors R11, R12, R13, and R14, and transmission gates 61, 62, and 63. One terminal of the resistor R11 is connected to the line of the Vdd power supply, and the other terminal of the resistor R11 is connected to one terminal of the resistor R12 and the input terminal of the transmission gate 63. The other terminal of the resistor R12 is connected to one terminal of the resistor R13 and the input terminal of the transmission gate 62. The other terminal of the resistor R13 is connected to one terminal of the resistor R14 and the input terminal of the transmission gate 61, and the other terminal of the resistor R14 is connected to the ground line. The output terminals of the transmission gates 61, 62, and 63 are connected to the non-inverting input terminal of the comparator 40. The selection signal SH output by the selection signal generation circuit 90 is input to the control input terminal of the transmission gate 63. The identification signal Siy output by the phase identification circuit 50 is input to the control input terminal of the transmission gate 62. The selection signal SL output by the selection signal generation circuit 90 is input to the control input terminal of the transmission gate 61.

ここで、半導体モジュール10aのP3端子に電源2の正極端子が接続されていて、電源接続端子電圧検出回路80には、電源2の電圧を分圧した所定の値の電圧Vp3が入力されるとする。この場合、電源接続端子電圧検出回路80は、Hレベルの信号を出力している。 Here, the positive terminal of the power supply 2 is connected to the P3 terminal of the semiconductor module 10a, and a voltage Vp3 of a predetermined value obtained by dividing the voltage of the power supply 2 is input to the power supply connection terminal voltage detection circuit 80. In this case, the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 outputs an H-level signal.

ここで、相識別回路50がHレベルの識別信号Sixを出力すると、選択信号生成回路90aは、アンド回路94のみHレベルの信号を出力し、オア回路98がHレベルの選択信号SLを出力し、可変基準電圧回路60bのトランスミッションゲート61を導通制御する。このため、可変基準電圧回路60bは、電圧Vddを抵抗R11-R13と抵抗R13とで分圧した電圧Vref11が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に供給される。 When the phase identification circuit 50 outputs an H-level identification signal Six, the selection signal generation circuit 90a causes only the AND circuit 94 to output an H-level signal, and the OR circuit 98 to output an H-level selection signal SL, thereby controlling the conduction of the transmission gate 61 of the variable reference voltage circuit 60b. Therefore, in the variable reference voltage circuit 60b, the voltage Vref11 obtained by dividing the voltage Vdd by resistors R11-R13 and resistor R13 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

なお、Y相の制御IC34では、相識別回路50が識別信号Siyを出力し、この識別信号Siyがトランスミッションゲート62を導通制御する。これにより、可変基準電圧回路60bは、電圧Vddを抵抗R11,R12と抵抗R13,R14とで分圧した電圧Vref12が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に供給される。Z相の制御IC35では、相識別回路50が識別信号Sizを出力するので、選択信号生成回路90aは、アンド回路92がHレベルの信号を出力し、オア回路99がHレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変基準電圧回路60bは、トランスミッションゲート63が導通制御され、電圧Vddを抵抗R11と抵抗R12-R13とで分圧した電圧Vref13が基準電圧として比較器40の非反転入力端子に供給される。 In the Y-phase control IC 34, the phase identification circuit 50 outputs an identification signal Siy, which controls the conduction of the transmission gate 62. As a result, in the variable reference voltage circuit 60b, the voltage Vref12 obtained by dividing the voltage Vdd by the resistors R11, R12 and the resistors R13, R14 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage. In the Z-phase control IC 35, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siz, so that in the selection signal generation circuit 90a, the AND circuit 92 outputs an H-level signal, and the OR circuit 99 outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable reference voltage circuit 60b, the transmission gate 63 is controlled to be conductive, and the voltage Vref13 obtained by dividing the voltage Vdd by the resistors R11 and the resistors R12-R13 is supplied to the non-inverting input terminal of the comparator 40 as a reference voltage.

一方、半導体モジュール10aのP2端子およびN2端子に電源2を接続し、P3端子には何も接続していない場合、電源接続端子電圧検出回路80には、0Vの電圧Vp3が入力されるので、比較器81は、Lレベルの信号を出力する。このとき、選択信号生成回路90aでは、Lレベルの信号を受けてインバータ回路91がHレベルの信号を出力するので、一方の入力端子にHレベルの信号を入力するアンド回路95,97が有効になる。 On the other hand, when the power supply 2 is connected to the P2 and N2 terminals of the semiconductor module 10a and nothing is connected to the P3 terminal, a voltage Vp3 of 0V is input to the power supply connection terminal voltage detection circuit 80, and the comparator 81 outputs an L-level signal. At this time, in the selection signal generation circuit 90a, the inverter circuit 91 outputs an H-level signal upon receiving the L-level signal, and the AND circuits 95 and 97, which input an H-level signal to one of their input terminals, become effective.

したがって、相識別回路50からHレベルの識別信号Sixを受けると、アンド回路97がHレベルの信号を出力し、オア回路99がHレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変基準電圧回路60bでは、トランスミッションゲート63が導通制御されて、電圧Vref13が基準電圧として設定される。また、相識別回路50からHレベルの識別信号Sizを受けると、アンド回路95がHレベルの信号を出力し、オア回路98がHレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変基準電圧回路60bでは、トランスミッションゲート61が導通制御されて、電圧Vref11が基準電圧として設定される。なお、Y相の制御IC34の過電流検出回路では、可変基準電圧回路60bが基準電圧として出力する電圧に変化はなく、電圧Vref12のままである。 Therefore, when the phase identification circuit 50 receives an H-level identification signal Six, the AND circuit 97 outputs an H-level signal, and the OR circuit 99 outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable reference voltage circuit 60b, the transmission gate 63 is controlled to be conductive, and the voltage Vref13 is set as the reference voltage. Also, when the phase identification circuit 50 receives an H-level identification signal Siz, the AND circuit 95 outputs an H-level signal, and the OR circuit 98 outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable reference voltage circuit 60b, the transmission gate 61 is controlled to be conductive, and the voltage Vref11 is set as the reference voltage. Note that in the overcurrent detection circuit of the Y-phase control IC 34, there is no change in the voltage output by the variable reference voltage circuit 60b as the reference voltage, and it remains at voltage Vref12.

図8は第6の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御ICの過電流検出回路の一例を示す回路図である。第6の実施の形態の過電流検出回路は、電源2がP1端子に接続した場合とP2端子に接続した場合とに応じて比較器40に印加する電流検出信号Vsenseを変えている。なお、この図8において、図6および図7に示した構成要素と同じまたは均等の構成要素については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。この図8では、第6の実施の形態のX相の制御IC33cを示し、Y相およびZ相の制御ICについては、このX相の制御IC33cを参照して説明する。 Figure 8 is a circuit diagram showing an example of an overcurrent detection circuit of a control IC included in a semiconductor module according to the sixth embodiment. The overcurrent detection circuit of the sixth embodiment changes the current detection signal Vsense applied to the comparator 40 depending on whether the power supply 2 is connected to the P1 terminal or the P2 terminal. In Figure 8, components that are the same as or equivalent to those shown in Figures 6 and 7 are given the same reference numerals and detailed descriptions thereof are omitted. Figure 8 shows the X-phase control IC 33c of the sixth embodiment, and the Y-phase and Z-phase control ICs will be described with reference to this X-phase control IC 33c.

第6の実施の形態に係る半導体モジュールが有する制御IC33cでは、第4の実施の形態に係る半導体モジュールの選択信号生成回路90および可変抵抗回路70aを簡略化した選択信号生成回路90aおよび可変抵抗回路70bを備えている。 The control IC 33c of the semiconductor module according to the sixth embodiment includes a selection signal generating circuit 90a and a variable resistance circuit 70b that are simplified versions of the selection signal generating circuit 90 and the variable resistance circuit 70a of the semiconductor module according to the fourth embodiment.

可変抵抗回路70bは、電流センス抵抗Rs1,Rs2,Rs3と、トランスミッションゲート71,72,73とを有している。電流センス抵抗Rs1の一方の端子は、OC端子とトランスミッションゲート71の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs1の他方の端子は、電流センス抵抗Rs2の一方の端子とトランスミッションゲート72の入力端子とに接続されている。電流センス抵抗Rs2の他方の端子は、電流センス抵抗Rs3の一方の端子とトランスミッションゲート73の入力端子とに接続され、電流センス抵抗Rs3の他方の端子は、グランドラインに接続されている。トランスミッションゲート71,72,73の出力端子は、比較器40の反転入力端子に接続されている。 The variable resistance circuit 70b has current sense resistors Rs1, Rs2, and Rs3, and transmission gates 71, 72, and 73. One terminal of the current sense resistor Rs1 is connected to the OC terminal and the input terminal of the transmission gate 71. The other terminal of the current sense resistor Rs1 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs2 and the input terminal of the transmission gate 72. The other terminal of the current sense resistor Rs2 is connected to one terminal of the current sense resistor Rs3 and the input terminal of the transmission gate 73, and the other terminal of the current sense resistor Rs3 is connected to the ground line. The output terminals of the transmission gates 71, 72, and 73 are connected to the inverting input terminal of the comparator 40.

ここで、半導体モジュール10aのP3端子に電源2の正極端子が接続されている場合について説明する。このとき、電源接続端子電圧検出回路80は、Hレベルの信号を出力している。 Here, we will explain the case where the positive terminal of the power supply 2 is connected to the P3 terminal of the semiconductor module 10a. At this time, the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 outputs an H level signal.

X相の制御IC33cの相識別回路50は、Hレベルの識別信号Sixと、Lレベルの識別信号Siy,Sizとを出力している。選択信号生成回路90aは、Hレベルの選択信号SLとLレベルの選択信号SLとを出力する。したがって、可変抵抗回路70bは、トランスミッションゲート71のみ導通制御されるので、電流センス抵抗Rs1,Rs2,Rs3により電圧に変換された電流検出信号Vsenseが減衰されることなく比較器40の反転入力端子に供給される。 The phase identification circuit 50 of the X-phase control IC 33c outputs an H-level identification signal Six and L-level identification signals Siy and Siz. The selection signal generation circuit 90a outputs an H-level selection signal SL and an L-level selection signal SL. Therefore, in the variable resistance circuit 70b, only the transmission gate 71 is controlled to be conductive, so that the current detection signal Vsense converted to a voltage by the current sense resistors Rs1, Rs2, and Rs3 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40 without being attenuated.

Y相の制御IC34の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Siyを出力しているので、可変抵抗回路70bでは、トランスミッションゲート72が導通制御される。これにより、可変抵抗回路70bでは、電流センス抵抗Rs1-Rs3により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1と電流センス抵抗Rs2,Rs3との分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 In the overcurrent detection circuit of the Y-phase control IC 34, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siy, so that the transmission gate 72 in the variable resistance circuit 70b is controlled to be conductive. As a result, in the variable resistance circuit 70b, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs3 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistor Rs1 to the current sense resistors Rs2 and Rs3, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

Z相の制御IC35の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Sizを出力しているので、選択信号生成回路90aは、Hレベルの選択信号SHを出力する。これにより、可変抵抗回路70bでは、トランスミッションゲート73が導通制御されるので、電流センス抵抗Rs1-Rs3により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1,Rs2と電流センス抵抗Rs3とによる分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 In the overcurrent detection circuit of the Z-phase control IC 35, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siz, so the selection signal generation circuit 90a outputs an H-level selection signal SH. As a result, in the variable resistance circuit 70b, the transmission gate 73 is controlled to be conductive, so that the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs3 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1, Rs2 and the current sense resistor Rs3, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense and supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

次に、半導体モジュール10aのP2端子およびN2端子に電源2が接続されている場合について説明する。このとき、P3端子に電源2が接続されていないので、電源接続端子電圧検出回路80は、Lレベルの信号を出力して、選択信号生成回路90aのアンド回路92,94を無効にし、アンド回路95,97を有効にする。 Next, a case where the power supply 2 is connected to the P2 terminal and the N2 terminal of the semiconductor module 10a will be described. At this time, since the power supply 2 is not connected to the P3 terminal, the power supply connection terminal voltage detection circuit 80 outputs an L-level signal to disable the AND circuits 92 and 94 of the selection signal generation circuit 90a and enable the AND circuits 95 and 97.

このため、選択信号生成回路90aは、相識別回路50からの識別信号Sixを受けてHレベルの選択信号SHを出力し、可変抵抗回路70bのトランスミッションゲート73を導通制御する。これにより、可変抵抗回路70bでは、電流センス抵抗Rs1-Rs3により変換された電圧を電流センス抵抗Rs1,Rs2と電流センス抵抗Rs3との分圧比で分圧した電圧が電流検出信号Vsenseとして出力され、比較器40の反転入力端子に供給される。 Therefore, the selection signal generating circuit 90a receives the identification signal Six from the phase identification circuit 50 and outputs an H-level selection signal SH, controlling the conduction of the transmission gate 73 of the variable resistance circuit 70b. As a result, in the variable resistance circuit 70b, the voltage converted by the current sense resistors Rs1-Rs3 is divided by the voltage division ratio of the current sense resistors Rs1, Rs2 and the current sense resistor Rs3, and the resulting voltage is output as the current detection signal Vsense, which is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40.

このとき、Y相の制御IC34の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Siyを出力しているので、可変抵抗回路70bでは、トランスミッションゲート72の導通制御が維持されている。 At this time, in the overcurrent detection circuit of the Y-phase control IC 34, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siy, so that the variable resistance circuit 70b maintains the conduction control of the transmission gate 72.

Z相の制御IC35の過電流検出回路では、相識別回路50が識別信号Sizを出力しているので、選択信号生成回路90aは、Hレベルの選択信号SLを出力し、可変抵抗回路70bでは、トランスミッションゲート71が導通制御される。これにより、電流センス抵抗Rs1-Rs3により電圧に変換された電流検出信号Vsenseは、減衰されることなく比較器40の反転入力端子に供給されることになる。 In the overcurrent detection circuit of the Z-phase control IC 35, the phase identification circuit 50 outputs the identification signal Siz, so the selection signal generation circuit 90a outputs an H-level selection signal SL, and the variable resistance circuit 70b controls the conduction of the transmission gate 71. As a result, the current detection signal Vsense converted to a voltage by the current sense resistors Rs1-Rs3 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 40 without being attenuated.

以上の実施の形態では、半導体モジュール10,10aのパワー半導体素子にIGBTを採用した場合を例に説明した。しかし、パワー半導体素子としては、パワートランジスタまたはパワーMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)でもよい。 In the above embodiment, an example has been described in which an IGBT is used as the power semiconductor element of the semiconductor module 10, 10a. However, the power semiconductor element may also be a power transistor or a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor).

1 モータ
2 電源
10,10a 半導体モジュール
11,13,15,17,19,21 IGBT
12,14,16,18,20,22 FWD
23,24,24a,25-28,33,33a,33b,33c,34,35 制御IC
29-32 電源
40 比較器
41 基準電圧源
50 相識別回路
51,52 インバータ回路
53-55 アンド回路
60,60a,60b 可変基準電圧回路
61-64 トランスミッションゲート
70,70a,70b 可変抵抗回路
71-74 トランスミッションゲート
80 電源接続端子電圧検出回路
81 比較器
90,90a 選択信号生成回路
91 インバータ回路
92-97 アンド回路
98,99 オア回路
Lxp,Lyp,Lzp 寄生インダクタンス
N,N1,N2 負極電源端子
P,P1,P2 正極電源端子
P3 電源接続端子
R1,R2,R11-R15,R21,R22,R31,R32 抵抗
Rs,Rs1-Rs4 電流センス抵抗
1 Motor 2 Power supply 10, 10a Semiconductor module 11, 13, 15, 17, 19, 21 IGBT
12, 14, 16, 18, 20, 22 FWD
23, 24, 24a, 25-28, 33, 33a, 33b, 33c, 34, 35 Control IC
29-32 Power supply 40 Comparator 41 Reference voltage source 50 Phase identification circuit 51, 52 Inverter circuit 53-55 AND circuit 60, 60a, 60b Variable reference voltage circuit 61-64 Transmission gate 70, 70a, 70b Variable resistance circuit 71-74 Transmission gate 80 Power supply connection terminal voltage detection circuit 81 Comparator 90, 90a Selection signal generation circuit 91 Inverter circuit 92-97 AND circuit 98, 99 OR circuit Lxp, Lyp, Lzp Parasitic inductance N, N1, N2 Negative power supply terminal P, P1, P2 Positive power supply terminal P3 Power supply connection terminal R1, R2, R11-R15, R21, R22, R31, R32 Resistor Rs, Rs1-Rs4 Current sense resistor

Claims (10)

パッケージの両側に設けられて電源が選択的に接続される第1の負極電源端子および第2の負極電源端子と、
前記第1の負極電源端子および前記第2の負極電源端子を内部接続するラインに沿って配置されていて主電極が前記ラインに接続された複数のパワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子を駆動する複数の制御ICと、
前記パッケージの前記第1の負極電源端子と同じ側に設けられて前記電源の電圧が印加される電源接続端子と、を備え、
前記制御ICは、
前記電源接続端子に前記電源の電圧が印加されたか否かを検出する電源接続端子電圧検出回路と、
駆動しようとする前記パワー半導体素子の前記第1の負極電源端子または前記第2の負極電源端子からの距離に相当する前記ラインに沿った配置位置を識別する相識別回路と、
前記電源接続端子電圧検出回路の検出結果と前記相識別回路の識別結果とから選択信号を生成する選択信号生成回路と、
前記パワー半導体素子の主電流に比例したセンス電流を入力して電圧に変換した電流検出信号を出力する電流センス抵抗と、
複数の電圧源を有し、前記選択信号を受けて前記電圧源の1つが前記選択信号によって選択され、基準電圧として出力する可変基準電圧源と、
前記電流検出信号を選択された前記基準電圧と比較する比較器と、
を有する過電流検出回路を備えた、半導体モジュール。
a first negative power supply terminal and a second negative power supply terminal provided on opposite sides of the package to which a power supply is selectively connected;
a plurality of power semiconductor elements arranged along a line interconnecting the first negative power supply terminal and the second negative power supply terminal, the power semiconductor elements having main electrodes connected to the line;
A plurality of control ICs for driving the power semiconductor elements;
a power supply connection terminal provided on the same side of the package as the first negative power supply terminal and to which a voltage of the power supply is applied,
The control IC includes:
a power supply connection terminal voltage detection circuit that detects whether or not a voltage of the power supply is applied to the power supply connection terminal;
a phase identification circuit that identifies a position along the line corresponding to a distance from the first negative power supply terminal or the second negative power supply terminal of the power semiconductor device to be driven;
a selection signal generating circuit that generates a selection signal based on a detection result of the power supply connection terminal voltage detection circuit and an identification result of the phase identification circuit;
a current sense resistor that receives a sense current proportional to a main current of the power semiconductor device, converts the sense current into a voltage, and outputs a current detection signal;
a variable reference voltage source having a plurality of voltage sources, one of the voltage sources being selected by the selection signal in response to the selection signal and outputting the selected voltage as a reference voltage;
a comparator for comparing the current sense signal with the selected reference voltage;
A semiconductor module comprising an overcurrent detection circuit having the above-mentioned configuration.
前記選択信号生成回路は、前記相識別回路が識別した前記パワー半導体素子の配置位置の順序を前記電源接続端子電圧検出回路の検出結果に応じて逆にした、請求項1記載の半導体モジュール。 2. The semiconductor module according to claim 1 , wherein the selection signal generating circuit reverses the order of the arrangement positions of the power semiconductor elements identified by the phase identifying circuit in accordance with a detection result of the power supply connection terminal voltage detecting circuit. 前記選択信号生成回路が生成する前記選択信号は、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出したとき、前記可変基準電圧源にて前記相識別回路が識別した前記第1の負極電源端子からの配置位置の順に高い電圧を出力する前記電圧源を選択し、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出しないとき、前記可変基準電圧源にて前記相識別回路が識別した前記第2の負極電源端子からの配置位置の順に高い電圧を出力する前記電圧源を選択する、請求項1記載の半導体モジュール。 2. The semiconductor module according to claim 1, wherein the selection signal generated by the selection signal generation circuit selects, in the variable reference voltage source, the voltage sources that output increasing voltages in order of their arrangement positions from the first negative power supply terminal identified by the phase identification circuit when the power supply connection terminal voltage detection circuit detects the application of the power supply voltage, and selects, in the variable reference voltage source, the voltage sources that output increasing voltages in order of their arrangement positions from the second negative power supply terminal identified by the phase identification circuit when the power supply connection terminal voltage detection circuit does not detect the application of the power supply voltage. 前記ラインに沿って前記第1の負極電源端子の側から第1ないし第3のパワー半導体素子が配置され、前記第1ないし第3のパワー半導体素子の第1ないし第3の制御ICの前記可変基準電圧源は異なる前記基準電圧を出力する4つの前記電圧源を有し、前記選択信号生成回路は前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出したとき、前記第1の負極電源端子からの配置位置の順に高い電圧を出力する3つの前記電圧源を選択し、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出しないとき、前記第2の負極電源端子からの配置位置の順に高い電圧を出力する3つの前記電圧源を選択する、請求項1記載の半導体モジュール。 2. The semiconductor module according to claim 1, wherein first to third power semiconductor elements are arranged along the line from a side of the first negative power supply terminal, the variable reference voltage sources of the first to third control ICs of the first to third power semiconductor elements have four voltage sources that output different reference voltages, and the selection signal generation circuit selects the three voltage sources that output increasing voltages in order of their arrangement position from the first negative power supply terminal when the power supply connection terminal voltage detection circuit detects application of the power supply voltage, and selects the three voltage sources that output increasing voltages in order of their arrangement position from the second negative power supply terminal when the power supply connection terminal voltage detection circuit does not detect application of the power supply voltage. 前記ラインに沿って前記第1の負極電源端子の側から第1、第2および第3のパワー半導体素子が配置され、前記第1、第2および第3のパワー半導体素子の第1、第2および第3の制御ICの前記可変基準電圧源は異なる前記基準電圧を出力する3つの前記電圧源を有し、前記選択信号生成回路は前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出したとき、前記第1の制御ICの前記選択信号生成回路は最も高い電圧を出力する前記電圧源を選択するとともに前記第3の制御ICの前記選択信号生成回路は最も低い電圧を出力する前記電圧源を選択し、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出しないとき、前記第3の制御ICの前記選択信号生成回路は最も高い電圧を出力する前記電圧源を選択するとともに前記第1の制御ICの前記選択信号生成回路は最も低い電圧を出力する前記電圧源を選択し、前記第2の制御ICの前記選択信号生成回路は常に中間の電圧を出力する前記電圧源を選択する、請求項1記載の半導体モジュール。 2. The semiconductor module according to claim 1, wherein first, second and third power semiconductor elements are arranged along the line from a side of the first negative power supply terminal, the variable reference voltage sources of the first, second and third control ICs of the first, second and third power semiconductor elements have three voltage sources which output different reference voltages, and the selection signal generation circuit of the first control IC selects the voltage source which outputs the highest voltage and the selection signal generation circuit of the third control IC selects the voltage source which outputs the lowest voltage when the power supply connection terminal voltage detection circuit detects application of a voltage of the power supply, and when the power supply connection terminal voltage detection circuit does not detect application of a voltage of the power supply, the selection signal generation circuit of the third control IC selects the voltage source which outputs the highest voltage and the selection signal generation circuit of the first control IC selects the voltage source which outputs the lowest voltage, and the selection signal generation circuit of the second control IC always selects the voltage source which outputs an intermediate voltage. パッケージの両側に設けられて電源が選択的に印加される第1の負極電源端子および第2の負極電源端子と、
前記第1の負極電源端子および前記第2の負極電源端子を内部接続するラインに沿って配置されていて主電極が前記ラインに接続された複数のパワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子を駆動する複数の制御ICと、
前記パッケージの前記第1の負極電源端子と同じ側に設けられて前記電源の電圧が印加される電源接続端子と、を備え、
前記制御ICは、
前記電源接続端子に前記電源の電圧が印加されたか否かを検出する電源接続端子電圧検出回路と、
駆動しようとする前記パワー半導体素子の前記第1の負極電源端子または前記第2の負極電源端子からの距離に相当する前記ラインに沿った配置位置を識別する相識別回路と、
前記電源接続端子電圧検出回路の検出結果と前記相識別回路の識別結果とから選択信号を生成する選択信号生成回路と、
直列に接続した抵抗を有し、前記パワー半導体素子の主電流に比例したセンス電流を入力して電圧に変換し、分圧した複数の電流検出信号の1つが前記選択信号によって選択されて出力される可変抵抗回路と、
基準電圧を出力する基準電圧源と、
前記電流検出信号を前記基準電圧と比較する比較器と、
を有する過電流検出回路を備えた、半導体モジュール。
a first negative power supply terminal and a second negative power supply terminal provided on opposite sides of the package to which power is selectively applied;
a plurality of power semiconductor elements arranged along a line interconnecting the first negative power supply terminal and the second negative power supply terminal, the power semiconductor elements having main electrodes connected to the line;
A plurality of control ICs for driving the power semiconductor elements;
a power supply connection terminal provided on the same side of the package as the first negative power supply terminal and to which a voltage of the power supply is applied,
The control IC includes:
a power supply connection terminal voltage detection circuit that detects whether or not a voltage of the power supply is applied to the power supply connection terminal;
a phase identification circuit that identifies a placement position along the line corresponding to a distance from the first negative power supply terminal or the second negative power supply terminal of the power semiconductor element to be driven;
a selection signal generating circuit that generates a selection signal based on a detection result of the power supply connection terminal voltage detection circuit and an identification result of the phase identification circuit;
a variable resistor circuit having resistors connected in series, receiving a sense current proportional to a main current of the power semiconductor element, converting the sense current into a voltage, and selecting one of a plurality of divided current detection signals in response to the selection signal to output the selected current detection signal;
A reference voltage source that outputs a reference voltage;
a comparator for comparing the current detection signal with a reference voltage;
A semiconductor module comprising an overcurrent detection circuit having the above-mentioned configuration.
前記選択信号生成回路は、前記相識別回路が識別した前記パワー半導体素子の配置位置の順序を前記電源接続端子電圧検出回路の検出結果に応じて逆にした、請求項6記載の半導体モジュール。 7. The semiconductor module according to claim 6 , wherein the selection signal generating circuit reverses the order of the arrangement positions of the power semiconductor elements identified by the phase identifying circuit in accordance with the detection result of the power supply connection terminal voltage detecting circuit. 前記選択信号生成回路が生成する前記選択信号は、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出したとき、前記可変抵抗回路にて前記相識別回路が識別した前記第1の負極電源端子からの配置位置の順に分圧比を大きくした前記電流検出信号を選択し、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出しないとき、前記可変抵抗回路にて前記相識別回路が識別した前記第2の負極電源端子からの配置位置の順に分圧比を大きくした前記電流検出信号を選択する、請求項6記載の半導体モジュール。 7. The semiconductor module according to claim 6, wherein the selection signal generated by the selection signal generation circuit selects, in the variable resistor circuit, the current detection signals with increasing voltage division ratios in the order of arrangement positions from the first negative power supply terminal identified by the phase identification circuit when the power supply connection terminal voltage detection circuit detects the application of the power supply voltage, and selects, in the variable resistor circuit, the current detection signals with increasing voltage division ratios in the order of arrangement positions from the second negative power supply terminal identified by the phase identification circuit when the power supply connection terminal voltage detection circuit does not detect the application of the power supply voltage . 前記ラインに沿って前記第1の負極電源端子の側から第1ないし第3のパワー半導体素子が配置され、前記第1ないし第3のパワー半導体素子の第1ないし第3の制御ICの前記可変抵抗回路は異なる分圧比で分圧した4つの前記電流検出信号を有し、前記選択信号生成回路は前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出したとき、前記第1の負極電源端子からの配置位置の順に前記分圧比を大きくした前記電流検出信号を選択し、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出しないとき、前記第2の負極電源端子からの配置位置の順に前記分圧比を大きくした前記電流検出信号を選択する、請求項6記載の半導体モジュール。 7. The semiconductor module according to claim 6, wherein first to third power semiconductor elements are arranged along said line from a side of said first negative power supply terminal, said variable resistance circuits of first to third control ICs of said first to third power semiconductor elements have four of said current detection signals divided at different voltage division ratios, and said selection signal generation circuit selects said current detection signals with increasing voltage division ratios in order of arrangement position from said first negative power supply terminal when said power supply connection terminal voltage detection circuit detects application of the power supply voltage, and selects said current detection signals with increasing voltage division ratios in order of arrangement position from said second negative power supply terminal when said power supply connection terminal voltage detection circuit does not detect application of the power supply voltage. 前記ラインに沿って前記第1の負極電源端子の側から第1、第2および第3のパワー半導体素子が配置され、前記第1、第2および第3のパワー半導体素子の第1、第2および第3の制御ICの前記可変抵抗回路は異なる分圧比で分圧した3つの前記電流検出信号を有し、前記選択信号生成回路は前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出したとき、前記第1の制御ICの前記選択信号生成回路は最も小さい前記分圧比で分圧した前記電流検出信号を選択するとともに前記第3の制御ICの前記選択信号生成回路は最も大きい前記分圧比で分圧した前記電流検出信号を選択し、前記電源接続端子電圧検出回路が前記電源の電圧の印加を検出しないとき、前記第3の制御ICの前記選択信号生成回路は最も小さい前記分圧比で分圧した前記電流検出信号を選択するとともに前記第1の制御ICの前記選択信号生成回路は最も大きい前記分圧比で分圧した前記電流検出信号を選択し、前記第2の制御ICの前記選択信号生成回路は常に中間の前記分圧比で分圧した前記電流検出信号を選択する、請求項6記載の半導体モジュール。 A first, second and third power semiconductor element are arranged along the line from the side of the first negative power supply terminal, the variable resistance circuits of the first, second and third control ICs of the first, second and third power semiconductor elements have three current detection signals divided at different voltage division ratios, and when the power supply connection terminal voltage detection circuit detects application of a voltage from the power supply, the selection signal generation circuit of the first control IC selects the current detection signal divided at the smallest voltage division ratio and the selection signal of the third control IC selects the current detection signal divided at the smallest voltage division ratio. 7. The semiconductor module of claim 6, wherein the generation circuit selects the current detection signal divided by the largest voltage division ratio, and when the power supply connection terminal voltage detection circuit does not detect the application of voltage from the power supply, the selection signal generation circuit of the third control IC selects the current detection signal divided by the smallest voltage division ratio and the selection signal generation circuit of the first control IC selects the current detection signal divided by the largest voltage division ratio, and the selection signal generation circuit of the second control IC always selects the current detection signal divided by an intermediate voltage division ratio.
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