JPH02253129A - Temperature detecting circuit for semiconductor element - Google Patents

Temperature detecting circuit for semiconductor element

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JPH02253129A
JPH02253129A JP7626489A JP7626489A JPH02253129A JP H02253129 A JPH02253129 A JP H02253129A JP 7626489 A JP7626489 A JP 7626489A JP 7626489 A JP7626489 A JP 7626489A JP H02253129 A JPH02253129 A JP H02253129A
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semiconductor element
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temperature
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Kenji Kosaka
高坂 憲司
Masashi Kono
正志 河野
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To surely protect a semiconductor element by calculating the momentary value of the temperature in a junction part in accordance with a preliminarily obtained loss characteristic, the flowing current to the semiconductor element, and the actual value of the voltage between the anode and the cathode. CONSTITUTION:Relations of the turn-on loss to a flowing anode current IA and a voltage VAK between the anode and the cathode, relations of the turn-off loss, and relations of the normal loss are stored in a turn-on loss arithmatic circuit 11, a turn-off loss arithmatic circuit 12, and a normal loss arithmatic circuit 13 respectively in accordance with preliminarily given characteristic data of the semiconductor element. Arithmatic circuits 11, 12, and 13 individually calculate the turn-on loss, the turn-off loss, and the loss during normal operation of the semiconductor element respectively in accordance with characteristic data peculiar to the semiconductor element, the flowing anode current IA, and the voltage VAK between the anode and the cathode, and they are added by an adder 14, and the momentary value of the temperature in the junction part is calculated by a junction part temperature arithmatic circuit 15, and it is detected by a comparator 16 that the temperature in the junction part reaches a maximum value for operation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電力変換装置を構成している半導体スイッ
チ素子の接合部温度を検出する回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a circuit for detecting the junction temperature of a semiconductor switching element constituting a power conversion device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図は半導体素子を組合せて構成したインバータの一
般的な主回路接続図である。
FIG. 4 is a general main circuit connection diagram of an inverter constructed by combining semiconductor elements.

この第4図において、半導体素子としてのケートターン
オフサイリスク(以下でばGTOサイリスクと略記する
)4に還流ダイオード5を逆並列接続したものを、4組
使用してtli相ブリブリッジ接続ことで、インバータ
3を形成している。図示していない制御装置からの指令
により、4個のGTOサイリスタ4を順次オン・オフさ
−Uろことにより、直情型#2からの直流電力は交流電
力に変換されて、負荷6に給電できるのは周知である。
In this FIG. 4, by using four sets of Kate turn-off silicon (hereinafter abbreviated as GTO silicon) 4 as a semiconductor element and a freewheeling diode 5 connected in anti-parallel, tli phase bridge connection is made. An inverter 3 is formed. By commands from a control device (not shown), the four GTO thyristors 4 are sequentially turned on and off, thereby converting the DC power from the direct type #2 into AC power, which can be supplied to the load 6. It is well known that

ここで用いているGTOサイリスタ4は、ゲート制御に
より主電流の導通・遮断が可能な自己消弧形半導体素子
であり、定格に定めている特性を得るためには決められ
た接合部温度の範囲内で使用することが必要である。ま
た、GTOサイリスタ4は、他の半導体素子と同様に、
電流を流すことにより損失が発生し、また、点弧、消弧
の過渡時には短時間ではあるが、大きな損失が発生する
The GTO thyristor 4 used here is a self-extinguishing semiconductor element that can conduct or cut off the main current by gate control, and in order to obtain the characteristics specified in the rating, it must be within a specified junction temperature range. It is necessary to use it within. In addition, the GTO thyristor 4, like other semiconductor elements,
A loss occurs when current flows, and a large loss occurs for a short time during the transition between ignition and extinguishment.

従って、これらの発生損失による温度上昇を、前述の決
められた接合部温度の範囲に納めるためには、何らかの
冷却装置が必要となる。
Therefore, in order to keep the temperature rise due to these losses within the above-determined junction temperature range, some type of cooling device is required.

第5図は公知のGTOサイリスクの冷却系をあられした
構成図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of the cooling system of the known GTO Cyrisk.

この第5図では、大容量半導体素子に多用されている平
形構造を例として示している。すなわち、GTOサイリ
スタ4のアノード′電極Aにはアノード側冷却体7が、
またカソード電極Kにはカソード側冷却体8が直接接続
されており、矢印方向に冷却空気を吹付けることにより
、G T Oサイリスタ4で発生した損失を、冷却体7
と8を介して周囲の大気中へ放散させるようにしている
。なオン、符号9はサーモスタットなどの温度検出器で
ある。
FIG. 5 shows, as an example, a flat structure often used in large-capacity semiconductor devices. That is, the anode side cooling body 7 is attached to the anode 'electrode A of the GTO thyristor 4.
Further, a cathode side cooling body 8 is directly connected to the cathode electrode K, and by blowing cooling air in the direction of the arrow, the loss generated in the G TO thyristor 4 is absorbed by the cooling body 7.
and 8 into the surrounding atmosphere. 9 is a temperature sensor such as a thermostat.

ところで、第4図に示した様なインバータ3において、
負荷6の電力が−・定であるか、または運転方法があら
かじめ決まっている装置の場合は、このGTOサイリス
タ4の最大発生損失は装置の設計時にあらかじめ判って
いるので、その1?4失による当該GTOザイリスタ4
の温度I Wを許容値内に納める様に冷却系を設計ずれ
はよい、。
By the way, in the inverter 3 as shown in FIG.
If the power of the load 6 is constant or the operating method is predetermined, the maximum loss generated by the GTO thyristor 4 is known in advance at the time of device design, so the loss of 1 to 4 The GTO Xyrista 4
It is okay to design the cooling system so that the temperature IW of the unit falls within the allowable range.

しかし、任意の負荷が接続され、また運転方法も負荷に
よって大幅に変化する様な装置においては、GTOサイ
リスタ4に流れる電流が大幅に変化することになり、こ
の場合は、予想される最大の損失を想定して冷却系を設
計することになるのであるが、まれに到来する大きな損
失をも処理できる様に冷却系の設計をしたのではコスト
が」−かり、不経済な装置になってしまう。
However, in a device where an arbitrary load is connected and the operating method changes significantly depending on the load, the current flowing through the GTO thyristor 4 will change significantly, and in this case, the expected maximum loss will be The cooling system must be designed with this in mind, but if the cooling system is designed to be able to handle even the rare occurrence of large losses, the cost will be high and the device will become uneconomical. .

そこで、この様な場合は、常用される負荷に対応した冷
却系を設計しておき、過大負荷や誤操作などの異常時に
は、GTOサイリスタ4の温度上昇が異常に大となるの
で、これを検出して装置を停止させる様にした方が経済
的である。
Therefore, in such a case, design a cooling system that corresponds to the load that is normally used, and in the event of an abnormality such as an overload or incorrect operation, the temperature rise of GTO thyristor 4 will become abnormally large, so this should be detected. It is more economical to stop the equipment when

第6図は第5図に示す構成図におけるGTOサイリスク
のカソード電極とカソード側冷却体との接合面をあられ
した図である。
FIG. 6 is a rough view of the joint surface between the cathode electrode and the cathode side cooling body of the GTO SIRISK in the configuration diagram shown in FIG. 5.

この第6図に示すように、カソード側冷却体8には、G
TOサイリスタ4とともにサーモスタンI・9を取付け
て、GTOサイリスタ4のケース温度を監視するように
している。すなわち、GTOサイリスタ4が何らかの原
因で過負荷状態になり、当該GTOサイリスタ4の接合
部温度が正常動作に耐えられない値まで上昇するとき、
ケース温度もこれにつれて上昇するので、サーモスタッ
ト9がこのケース温度の異常上昇を検知して警報を発し
、あるいは装置の運転を停止させようとするものである
As shown in FIG. 6, the cathode side cooling body 8 has a G
A thermostan I/9 is attached together with the TO thyristor 4 to monitor the case temperature of the GTO thyristor 4. That is, when the GTO thyristor 4 becomes overloaded for some reason and the junction temperature of the GTO thyristor 4 rises to a value that cannot withstand normal operation,
Since the case temperature also rises accordingly, the thermostat 9 detects this abnormal rise in case temperature and issues an alarm or attempts to stop the operation of the device.

[発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述した従来の温度検出方法には、下記
のようにいくつかの欠点を有している。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the above-described conventional temperature detection method has several drawbacks as described below.

すなわち、第1の問題点は、第5図に示した様な冷却体
7と8を用いた場合、サーモスタンド9は、冷却体7.
8のフィン部分にしか取イ1げる場所がなく、GTOサ
イリスタ4のケースからの距離が長くなり、正確なGT
Oサイリスタ4の温度監視が出来ないため、確実な保護
が困難であった。第2の問題点は、GTOザイリスタ4
の冷却体78の熱時定数より短い時間のパルス状の大き
な負荷が印加された場合、当該GTOザイリスタ4の実
際の接合部温度と、第5図に示したサーモスタット9取
付は位置での温度とでは、時間的な遅れがあるために、
正確な温度監視が出来ず、従って確実な保護を行うこと
は困難であった。
That is, the first problem is that when using the cooling bodies 7 and 8 as shown in FIG.
There is only a place to remove the fin part of 8, and the distance from the case of GTO thyristor 4 is longer, so accurate GT
Since the temperature of the O-thyristor 4 could not be monitored, reliable protection was difficult. The second problem is GTO Zyristor 4
When a large pulse-like load is applied for a time shorter than the thermal time constant of the cooling body 78 of So, because of the time delay,
Accurate temperature monitoring was not possible, and therefore reliable protection was difficult.

このような上記2つの問題点のために、GTOサイリス
タ4はその温度限界まで有効利用ずろことができなく、
そのために装置が人形になり、コストが高くなる欠点が
あった。
Due to these two problems mentioned above, the GTO thyristor 4 cannot be effectively utilized up to its temperature limit.
This resulted in the device becoming a doll, which had the disadvantage of increasing costs.

そこでこの発明の目的は、発生損失を放散さ−lる冷却
体をイ」属している半導体素子の接合部温度を正確・迅
速に検知することにより、当該半導体素子を確実に保護
しようとするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling body for dissipating the generated loss, and to accurately and quickly detect the junction temperature of the semiconductor element to which the semiconductor element belongs, thereby reliably protecting the semiconductor element. It is.

(課題を解決するだめの手段〕 上記の目的を達成するために、この発明の温度検出回路
は、電力変換を行う半導体素子と、この半導体素子で発
生する損失を放散させる冷却体とで構成している装置に
おいて、前記半導体素子の損失特性と、この半導体素子
に通流する電流、ならびにアノード・カソード間電圧と
を入力して、当該半導体素子のターンオン時損失を演算
するターンオン損失演算手段と、前記の損失特性と通流
電流ならびにアノード・カソード間電圧とを入力して、
当該半導体素子のターンオフ時損失を演算するターンオ
フ1員失演算手段と、前記の損失特性ならびに通流電流
を入力して、当該半導体素子の定常時損失を演算する定
常損失演算手段と、これらターンオン時損失、ターンオ
フ時損失、ならびに定常時損失を加算する加算手段と、
この加算演算結果から当該半導体素子の接合部温度を演
算する接合部温度演算手段とを備えるものとする。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the temperature detection circuit of the present invention includes a semiconductor element that performs power conversion and a cooling body that dissipates loss generated in this semiconductor element. turn-on loss calculation means for calculating the turn-on loss of the semiconductor element by inputting the loss characteristics of the semiconductor element, the current flowing through the semiconductor element, and the anode-cathode voltage; Input the above loss characteristics, conduction current, and anode-cathode voltage,
a turn-off one-member loss calculation means for calculating the loss at turn-off of the semiconductor element; a steady-state loss calculation means for calculating the steady-state loss of the semiconductor element by inputting the loss characteristics and current flowing; addition means for adding loss, turn-off loss, and steady state loss;
A junction temperature calculation means is provided for calculating the junction temperature of the semiconductor element from the result of this addition operation.

〔作用〕[Effect]

この発明は、あらかじめ求められている半導体素子の損
失特性と冷却系の特性、ならびに当該半導体素子の通流
電流とアノ−1−・カソード間電圧の実際値から、この
半導体素子の接合部温度の瞬時値を演算することで、定
常状態・過渡状態のいずれの場合でも正確な接合部温度
を迅速に把握できることから、確実な保護を行うもので
ある。
This invention calculates the junction temperature of a semiconductor element based on the loss characteristics of the semiconductor element and the characteristics of the cooling system, which have been determined in advance, as well as the actual values of the conduction current of the semiconductor element and the voltage between the anode and the cathode. By calculating the instantaneous value, the accurate junction temperature can be quickly determined in both steady state and transient state, which provides reliable protection.

〔実施例] 第1図は本発明の実施例をあられしたフロ・ンク図であ
る。
[Embodiment] FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.

第4図に示すインハーク3を構成している半導体素子と
してのGTOサイリスク4は、オン・オフ動作により電
力の変換を行うのであるか、このときの当該GTOサイ
リスタ4に発生ずる損失として、オフ状態からオン状態
に移行するときに発生ずるターンオン損失と、オン状態
で定常運転中に発生ずる定常損失と、オン状態からオフ
状態に移行する際に発生ずるターンオフ損失とに分かれ
る。
Does the GTO thyristor 4 as a semiconductor element constituting the in-hark 3 shown in FIG. 4 convert power by on/off operation? There are three types of loss: turn-on loss that occurs when changing from on to on state, steady loss that occurs during steady operation in on state, and turn-off loss that occurs when moving from on to off state.

第1図において、11はGTOサイリスタ4のターンオ
ン時の損失を演算するターンオン損失演算回路であり、
あらかじめ与えられた当該GTOサイリスタ4の特性デ
ータから、これに通流するアノード電流1ケおよびアノ
ード・カソード間電圧VAKに対するターンオン損失の
関係を記憶させておき、このGTOサイリスタ4のアノ
ード電流IA及びアノード・カソード間電圧■□に対応
したターンオン損失を出力する機能を持たせである。
In FIG. 1, 11 is a turn-on loss calculation circuit that calculates the loss at turn-on of the GTO thyristor 4,
From the characteristic data of the GTO thyristor 4 given in advance, the relationship of turn-on loss to one anode current flowing through it and the anode-cathode voltage VAK is memorized, and the anode current IA and anode of this GTO thyristor 4 are stored. - It has a function to output the turn-on loss corresponding to the cathode voltage ■□.

12はGTOサイリスタ4のターンオフ時の損失を演算
するターンオフ損失演算回路であり、あらかじめ与えら
れた当該GTOサイリスタ4の特性データから、これに
通流するアノード電流I、及びアノード・カソード間電
圧■AKに対するターンオフ損失の関係を記憶させてお
き、このGTOサイリスタ4のアノード電流■4及びア
ノード・カソード間電圧■。に対応したターンオフ損失
を出力する機能を持たせである。
12 is a turn-off loss calculation circuit that calculates the loss at turn-off of the GTO thyristor 4, and from the characteristic data of the GTO thyristor 4 given in advance, the anode current I flowing through it and the anode-cathode voltage ■AK The relationship between the turn-off loss and the anode current (4) and the anode-cathode voltage (2) of this GTO thyristor 4 is memorized. It has a function to output the turn-off loss corresponding to the

13はGTOサイリスタ4の定常時の損失を演算する定
常損失演算回路であり、あらかじめ与えられたGTOサ
イリスク4の特性データから、これに通流するアノード
電流I、に対する定常JR失の関係を記憶させておき、
このG T Oリ−イリスタ4のアノード電流IAに対
応した定常損失を出力する機能を持たせである。
13 is a steady loss calculation circuit that calculates the loss of the GTO thyristor 4 during steady state, and stores the relationship between the steady state JR loss and the anode current I flowing through it from the characteristic data of the GTO thyristor 4 given in advance. Keep it
It has a function of outputting a steady loss corresponding to the anode current IA of this GTO iristor 4.

14は加算器であって、ターンオン損失演算回路11、
ターンオフ損失演算回路12)および定常111失演算
回路13でそれぞれ演算された損失を相互に加算するこ
とで、このGTOザイリスタ4がオンオフ動作するとき
に発生する損失の総和を求めている。
14 is an adder, which includes a turn-on loss calculation circuit 11;
By adding together the losses calculated by the turn-off loss calculation circuit 12) and the steady state 111 loss calculation circuit 13, the total sum of losses that occur when the GTO zyristor 4 operates on and off is determined.

15は、加算器14で演算されたG T 04Jイリス
タ4の発生損失から、このG”FOザイリスタ4の接合
部温度を演算する接合部温度演算回路であり、冷却系の
熱時定数に等しい時定数を持つ1次遅れフィルタで構成
されており、その出力は、当該GTOサイリスタ4の接
合部温度に相当する。
15 is a junction temperature calculation circuit that calculates the junction temperature of this G"FO zyristor 4 from the generated loss of the G T 04J iristor 4 calculated by the adder 14, and the time equal to the thermal time constant of the cooling system. It is composed of a first-order lag filter having a constant, and its output corresponds to the junction temperature of the GTO thyristor 4.

16は、上述した接合部温度演算回路15の出力として
得られるGTOザイリスタ4の接合部温度が、動作可詣
最大値に達したことを検出するだめのコンパレータであ
る。これは、このコンパレータ16の内部にあらかじめ
設定されたGTOサイリスタ4の接合部温度の動作可能
最大値と、接合部温度演算回路15の出力として得られ
るGTOサイリスタ4の接合部温度の実際値とを比較し
て、この温度実際値が上述の設定値を超えた場合、出力
の論理信号が反転する様に構成している。それ故、もし
、GTOサイリスタ4が過負荷になり、コンパレータ1
6の論理出力が反転した場合は、図示してない保護回路
により、装置の運転はすみやかに停止となって、過負荷
により破損するおそれを防止している。
Reference numeral 16 denotes a comparator for detecting that the junction temperature of the GTO zyristor 4 obtained as the output of the junction temperature calculation circuit 15 described above has reached the maximum operable value. This means that the maximum operable value of the junction temperature of the GTO thyristor 4, which is preset inside this comparator 16, and the actual value of the junction temperature of the GTO thyristor 4 obtained as the output of the junction temperature calculation circuit 15 are determined. In comparison, if the actual temperature value exceeds the above-mentioned set value, the output logic signal is inverted. Therefore, if GTO thyristor 4 is overloaded and comparator 1
When the logic output of No. 6 is inverted, a protection circuit (not shown) immediately stops the operation of the device to prevent damage due to overload.

第2図はGTOサイリスクを通流するアノード電流IA
と、アノード・カソード間電圧V□を示した図である。
Figure 2 shows the anode current IA flowing through the GTO Cyrisk.
This is a diagram showing the anode-cathode voltage V□.

第3図はGTOサイリスクが損失を発生するタイミング
を示した波形図であって、第3図(イ)はGTOサイリ
スクのアノード電流■。と、アノード・カソード間電圧
■。の時間的な変化、第3図(ロ)ばGTOサイリスク
に発生する損失の時間的変化をそれぞれがあられしてい
る。
Figure 3 is a waveform diagram showing the timing at which GTO Cyrisk generates loss, and Figure 3 (A) shows the anode current ■ of GTO Cyrisk. and the anode-cathode voltage ■. Figure 3 (b) shows the temporal changes in losses incurred by GTO Cyrisk.

この第3図において、1゛、はオフ状態にあるGTOサ
イリスタ4がターンオンを開始する時点、T2はターン
オン完了時点、T、はオン状態にあるGTOサイリスタ
4がターンオフを開始する時点、T4はターンオフ完了
時点である。それ故T1からT2までがターンオン損失
を発生ずる期間、T2からT3までが定常損失を発生す
る期間であり、T:lからT4までがターンオフ1■失
を発生する期間である。
In FIG. 3, 1' is the point in time when the GTO thyristor 4 in the off state starts turning on, T2 is the point in time when the turn on is completed, T is the point in time when the GTO thyristor 4 in the on state starts turning off, and T4 is the point in time when the GTO thyristor 4 in the on state starts turning off. This is the point of completion. Therefore, the period from T1 to T2 is the period in which turn-on loss occurs, the period from T2 to T3 is the period in which steady loss occurs, and the period from T:1 to T4 is the period in which turn-off loss occurs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明によれば、半導体素子がターンオンする際に発
生する損失と、ターンオフする際に発生ずる損失、なら
びに定常運転中に発生ずる損失とを、それぞれ当該半導
体素子に固有の特性データと、通流するアノード電流値
およびアノード・カソード間電圧値から別個に演算し、
これら各1fi失の和から当該半導体素子の接合部温度
の瞬時値を演算できるように回路を構成しているので、
+1%失発生時点から接合部温度を検知するにあたって
、従来方法では存在していた検出の時間遅れを解消して
いる。従って、冷却体の熱時定数よりも短い期間のパル
ス状負荷に対しても、直ちにその温度を正確に検出でき
るので、半導体素子の定格を切下げて使用したり、大き
な冷却体を使用したりする無駄を排除でき、装置を小形
化できる効果が得られる。
According to the present invention, the loss that occurs when a semiconductor element turns on, the loss that occurs when it turns off, and the loss that occurs during steady operation are calculated using characteristic data specific to the semiconductor element and current flow. Calculate separately from the anode current value and anode-cathode voltage value,
Since the circuit is configured so that the instantaneous value of the junction temperature of the semiconductor element can be calculated from the sum of these 1fi losses,
When detecting the junction temperature from the time when +1% loss occurs, the detection time delay that existed in the conventional method is eliminated. Therefore, even when a pulsed load is applied for a period shorter than the thermal time constant of the heat sink, the temperature can be immediately and accurately detected, making it possible to lower the rating of the semiconductor device or use a larger heat sink. This has the effect of eliminating waste and downsizing the device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例をあられしたブロック図、第2
図はGTOサイリスクを通流するアノード電流■4と、
アノード・カソード間電圧VAKを示した図、第3図は
GTOサイリスクが損失を発生ずるタイミングを示した
波形図であり、第4図半導体素子を組合せて構成したイ
ンバータの一般的な主回路接続図、第5図は公知のG、
TOサイリスクの冷却系をあられした構成図、第6図は
第5図に示す構成図におけるGTOサイリスクのカソー
ド電極とカソード側冷却体との接合面をあられした図で
ある。 2・・・直流電源、3・・・インバータ、4・・・半導
体素子としてのGTOサイリスク、5・・・還流ダイオ
ード、6・・・負荷、7・・・アノード側冷却体、8・
・・カソード側冷却体、9・・・サーモスタット、11
・・・ターンオン損失演算回路、12・・・ターンオフ
損失演算回路、13・・・定常損失演算回路、14・・
・加算器、15・・・接合部第 図 第 図 第 図 〜78 \−4
Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
The figure shows the anode current flowing through GTO Cyrisk ■4,
Figure 3 is a diagram showing the anode-cathode voltage VAK, Figure 3 is a waveform diagram showing the timing at which GTO Cyrisk generates loss, Figure 4 is a general main circuit connection diagram of an inverter configured by combining semiconductor elements. , FIG. 5 shows the known G,
FIG. 6 is a schematic diagram showing the cooling system of the TO SIRISK. FIG. 6 is a schematic diagram showing the joint surface between the cathode electrode and the cathode-side cooling body of the GTO SIRISK in the configuration diagram shown in FIG. 5. 2... DC power supply, 3... Inverter, 4... GTO Cyrisk as a semiconductor element, 5... Freewheeling diode, 6... Load, 7... Anode side cooling body, 8...
... Cathode side cooling body, 9 ... Thermostat, 11
... Turn-on loss calculation circuit, 12... Turn-off loss calculation circuit, 13... Steady-state loss calculation circuit, 14...
・Adder, 15...Joint part diagram diagram diagram diagram ~78 \-4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)電力変換を行う半導体素子と、この半導体素子で発
生する損失を放散させる冷却体とで構成している装置に
おいて、前記半導体素子の損失特性と、この半導体素子
に通流する電流、ならびにアノード・カソード間電圧と
を入力して、当該半導体素子のターンオン時損失を演算
するターンオン損失演算手段と、前記の損失特性と通流
電流ならびにアノード・カソード間電圧とを入力して、
当該半導体素子のターンオフ時損失を演算するターンオ
フ損失演算手段と、前記の損失特性ならびに通流電流を
入力して、当該半導体素子の定常時損失を演算する定常
損失演算手段と、これらターンオン時損失、ターンオフ
時損失、ならびに定常時損失を加算する加算手段と、こ
の加算演算結果から当該半導体素子の接合部温度を演算
する接合部温度演算手段とを備えていることを特徴とす
る半導体素子の温度検出回路。 2)特許請求の範囲第1項記載の温度検出回路において
、前記接合部温度演算手段は、前記半導体素子とその冷
却体との熱時定数に等しい時定数を有する1次遅れフィ
ルタで構成することを特徴とする半導体素子の温度検出
回路。
[Claims] 1) In a device configured with a semiconductor element that performs power conversion and a cooling body that dissipates loss generated in this semiconductor element, the loss characteristics of the semiconductor element and the Turn-on loss calculation means inputs the flowing current and the anode-cathode voltage and calculates the turn-on loss of the semiconductor element; hand,
a turn-off loss calculation means for calculating the turn-off loss of the semiconductor element; a steady-state loss calculation means for calculating the steady-state loss of the semiconductor element by inputting the loss characteristics and the conducting current; Temperature detection of a semiconductor element, comprising: an addition means for adding a turn-off loss and a steady state loss; and a junction temperature calculation means for calculating a junction temperature of the semiconductor element from the result of the addition operation. circuit. 2) In the temperature detection circuit according to claim 1, the junction temperature calculation means may be constituted by a first-order lag filter having a time constant equal to a thermal time constant of the semiconductor element and its cooling body. A temperature detection circuit for a semiconductor element characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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