JPH11289749A - パワー半導体モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワー半導体モジュールに内蔵されている過
電流保護回路の動作電流を容易に変更する。 【解決手段】 電力変換部３０ｂは、端子ｔ２，ｔ３を
介して入力された直流電流を、制御部３０ａの制御に応
じて、３相交流に変換して端子ｔ４，ｔ５，ｔ６から出
力する。制御部３０ａは、端子ｔ１を介して入力され
た、例えば、ＰＷＭ信号などに応じて、電力変換部３０
ｂを制御する。過電流保護部３０ｄは、電力変換部３０
ｂの所定の位置に具備されている電流検出用抵抗３０ｃ
の両端の電圧を検出し、電力変換部３０ｂを流れる電流
が、あるレベルを超過した場合には、制御部３０ａに信
号を送る。その結果、制御部３０ａは、電力変換部３０
ｂを制御し、電力変換部３０ｂに過大な電流が流れるこ
とを防止する。端子ｔ７，ｔ８は、電流検出用抵抗３０
ｃの両端に接続されており、抵抗の両端に生じている電
圧を外部に取り出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワー半導体モジ
ュールに関し、特に、制御信号が入力され、その制御信
号に応じて電力変換を行うパワー半導体モジュールに関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、エアーコンディショナなどで
は、商用電源である１００Ｖの単相交流を３相交流に変
換してモータに供給することにより、冷媒を循環させる
ためのコンプレッサを回転させる構成とされている。

【０００３】このようなエアコンディショナにおいて
は、例えば、スムーズな温度調節を行うためには、モー
タの回転数は自由に調節可能であることが望ましい。そ
こで、そのような要求に応じるために、設定温度等に応
じた制御信号（例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulati
on）信号）を入力し、その信号に応じて直流電力（商用
電源を整流して得た電力）を３相交流に変換する、いわ
ゆる、インテリジェントパワーモジュールが提供されて
いる。

【０００４】図１０は、従来のインテリジェントパワー
モジュールおよびその付随回路の構成例を示す回路図で
ある。この図において、破線によって囲繞されている部
分がインテリジェントパワーモジュールであり、その他
の部分は、このインテリジェントパワーモジュールに対
して制御信号を供給するための付随回路である。

【０００５】端子１−１〜１−１２には、前述の制御信
号が入力される。フォトカプラ２−１〜２−６は、入力
された信号を後段に伝達するとともに、制御信号を生成
する図示せぬ装置と、インテリジェントパワーモジュー
ルとを絶縁する。

【０００６】抵抗４−１〜４−６は、フォトカプラ２−
１〜２−６に流れる電流を制限する。直流電源５−１〜
５−４は、フォトカプラ２−１〜２−６およびプリドラ
イバ６−１〜６−６に対して電力を供給する。

【０００７】インテリジェントパワーモジュール３０
は、同一パッケージに封入されており、回路各部に接続
されている端子（図中白丸で示す）が、例えば、パッケ
ージの側面に設けられている。

【０００８】なお、インテリジェントパワーモジュール
３０では、前述の付随回路から入力される制御信号に応
じて、Ｐ端子とＮ端子に印加されている直流を３相交流
に電力変換して、端子Ｕ，Ｖ，Ｗから負荷側へ出力す
る。

【０００９】インテリジェントパワーモジュールのプリ
ドライバ６−１〜６−６は、フォトカプラ２−１〜２−
６から供給された制御信号に応じて、後段の回路を制御
する。

【００１０】出力トランジスタ７−１〜７−６は、プリ
ドライバ６−１〜６−６の制御に応じて、スイッチング
動作を行い、入力された電流を断続する。ダイオード８
−１〜８−６は、負荷が誘導性である場合において、ス
イッチングの際の回生エネルギーを環流させる。

【００１１】過電流保護回路１１は、電流検出用抵抗１
３の両端の電圧を検出し、出力トランジスタ７−１〜７
−６に流入する電流が所定のレベルを超過した場合に
は、出力トランジスタ７−１〜７−６を保護するため
に、プリドライバ６−４〜６−６の動作を停止させると
ともに、フォトカプラ１０を介して外部に警告信号を出
力する。

【００１２】加熱保護回路１２は、温度検出用抵抗１４
の両端の電圧を検出し、インテリジェントパワーモジュ
ール３０の温度が所定のレベルを超過した場合には、出
力トランジスタ７−１〜７−６を保護するために、プリ
ドライバ６−４〜６−６の動作を停止させるとともに、
フォトカプラ１０を介して外部に警告信号を出力する。

【００１３】以上のようなインテリジェントパワーモジ
ュール３０を用いれば、制御信号に応じて、負荷側に出
力される電力を制御し、異常時には自己保護することが
できる。

【００１４】図１１は、従来のインテリジェントパワー
モジュールおよびその付随回路の他の構成例を示す回路
図である。この図において、図１０の場合と対応する部
分には、対応する符号を付してあるので、その説明は省
略する。

【００１５】この例では、出力トランジスタ６−１〜６
−６に電流検出用抵抗２０−１〜２０−６が接続されて
おり、出力電流を検出する。また、プリドライバ６−１
〜６−６が、電流検出用抵抗２０−１〜２０−６によっ
て検出された電圧が所定のレベルを超過した場合には、
出力トランジスタ７−１〜７−６を保護するために、そ
の動作を停止するとともに、フォトカプラ１０を介して
外部に警告信号を出力する。

【００１６】また、加熱保護回路１２は、温度検出用抵
抗１４の両端の電圧を検出し、インテリジェントパワー
モジュールの温度が所定のレベルを超過した場合には、
出力トランジスタ７−１〜７−６を保護するために、プ
リドライバ６−４〜６−６の動作を停止させるととも
に、フォトカプラ１０を介して外部に警告信号を出力す
る。

【００１７】なお、その他の構成は、図１０の場合と同
様である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来例においては、電流検出用抵抗１３は、モジ
ュール３０の内部に封入されているため、過電流保護回
路１１が動作する電流レベルを変更することができない
という問題点があった。

【００１９】また、インテリジェントパワーモジュール
３０に内蔵されている過電流保護回路１１以外の過電流
保護回路を設けようとすると、電流を検出するための抵
抗を外部に新たに追加する必要が生じ、その結果、追加
された新たな抵抗において電力の損失が生ずるという問
題点があった。

【００２０】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、保護回路が動作する電流レベルを自由に変更
可能なインテリジェントパワーモジュールを提供するこ
とを目的とする。

【００２１】また、本発明は、電力の損失を増加させる
ことなく、新たな過電流保護回路を追加可能なインテリ
ジェントパワーモジュールを提供することを目的とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、制御信号が入力され、その制御信号に応
じて電力変換を行うパワー半導体モジュールにおいて、
電力変換を行う電力変換部と、前記制御信号に応じて前
記電力変換部を制御する制御部と、前記電力変換部に具
備された電流検出用の抵抗の両端に発生する電圧を検出
し、前記電力変換部に過大な電流が流れた場合には、前
記制御部を制御して前記電力変換部を保護する過電流保
護部と、が同一のパッケージに封入されたパワー半導体
モジュールであって、前記電流検出用の抵抗の両端がパ
ッケージの外部に設けられている端子に接続されている
ことを特徴とする半導体パワーモジュールが提供され
る。

【００２３】ここで、電力変換部は、電力変換を行い、
制御部は、制御信号に応じて電力変換部を制御し、過電
流保護部は、電力変換部に具備された電流検出用の抵抗
の両端に発生する電圧を検出し、電力変換部に過大な電
流が流れた場合には、制御部を制御して電力変換部を保
護する。そして、これらの機能部は、同一のパッケージ
に封入されており、電流検出用の抵抗の両端がパッケー
ジの外部に設けられている端子に接続されている。

【００２４】また、制御信号が入力され、その制御信号
に応じて電力変換を行うパワー半導体モジュールにおい
て、電力変換を行う電力変換部と、前記制御信号に応じ
て前記電力変換部を制御する制御部と、前記電力変換部
に過大な電流が流れた場合には、前記制御部を制御して
前記電力変換部を保護する過電流保護部と、が同一のパ
ッケージに封入されたパワー半導体モジュールであっ
て、前記過電流保護部は、前記パッケージの外部に接続
された電流検出用の抵抗の両端に発生する電圧を監視す
ることにより、前記電力変換部に流れる過大な電流を検
出することを特徴とする半導体パワーモジュールが提供
される。

【００２５】ここで、電力変換部は電力変換を行う。制
御部は、制御信号に応じて電力変換部を制御する。過電
流保護部は、電力変換部に過大な電流が流れた場合に
は、制御部を制御して電力変換部を保護する。そして、
これらの機能は同一のパッケージに封入され、過電流保
護部は、パッケージの外部に接続された電流検出用の抵
抗の両端に発生する電圧を監視することにより、電力変
換部に流れる過大な電流を検出する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の原理を説明する
原理図である。

【００２７】この図において、パワー半導体モジュール
３０は、１パッケージのモジュールとして構成されてお
り、入力された直流を、制御信号に応じて３相交流に電
力変換して出力する。

【００２８】電力変換部３０ｂは、端子ｔ２，ｔ３を介
して入力された直流電流を、制御部３０ａの制御に応じ
て、３相交流に変換して端子ｔ４，ｔ５，ｔ６から出力
する。

【００２９】制御部３０ａは、端子ｔ１を介して入力さ
れた、例えば、ＰＷＭ信号などに応じて、電力変換部３
０ｂを制御する。過電流保護部３０ｄは、電力変換部３
０ｂの所定の位置に具備されている電流検出用抵抗３０
ｃの両端の電圧を検出し、電力変換部３０ｂを流れる電
流が、あるレベルを超過した場合には、制御部３０ａに
信号を送る。その結果、制御部３０ａは、電力変換部３
０ｂを制御し、電力変換部３０ｂに過大な電流が流れる
ことを防止する。

【００３０】端子ｔ７，ｔ８は、電流検出用抵抗３０ｃ
の両端に接続されており、抵抗の両端に生じている電圧
を外部に取り出すことができる。このような構成によれ
ば、電流検出用抵抗３０ｃに接続されている端子ｔ７，
ｔ８に新たな抵抗を接続することにより、過電流保護部
３０ｄの動作する電流のレベルを適宜変更することが可
能となる。

【００３１】また、電流検出用抵抗３０ｃには、電力変
換部３０ｂから出力される電流に略比例した電圧が加わ
っているので、この電圧に基づいて動作する新たな過電
流保護回路を外部に設けたり、また、この電圧に応じ
て、制御部３０ａが出力する制御信号を適宜変更するこ
とにより、更に正確な電力を負荷に供給することが可能
となる。

【００３２】図２は、本発明の実施の形態の構成例を示
す図である。この図において、入力部４０は、例えば、
エアコンディショナ等のコントロールパネルなどから入
力された設定値（例えば、設定温度）などを入力して、
対応する制御信号を出力する。制御信号発生部４１は、
入力部４０からの入力信号と、負荷部４３からの検出信
号（または、図示せぬ検出部からの検出信号（例えば、
現在の室温等））とに応じて、インテリジェントパワー
モジュール３０を制御する。

【００３３】整流部４２は、商用電源（交流）を入力し
てこれを整流することにより、直流電圧を生成し、イン
テリジェントパワーモジュール３０に供給する。インテ
リジェントパワーモジュール３０は、図１に示すパワー
半導体モジュール３０に対応しており、制御信号発生部
４１から供給された制御信号に応じて、整流部４２から
供給される直流を電力変換することにより、３相交流を
発生して、負荷部４３に供給する。

【００３４】負荷部４３は、例えば、コンプレッサ等を
駆動するための３相交流モータなどである。図３は、図
２に示すインテリジェントパワーモジュール３０の第１
の構成例を示す回路図である。

【００３５】この図において、破線によって囲繞されて
いる部分がインテリジェントパワーモジュール３０であ
り、その他の部分は、このインテリジェントパワーモジ
ュールに対して制御信号を供給するための付随回路であ
る。

【００３６】端子１−１〜１−１２には、前述の制御信
号が入力される。フォトカプラ２−１〜２−６は、入力
された信号を後段に伝達するとともに、制御信号発生部
４１と、インテリジェントパワーモジュール３０とを電
気的に絶縁する。

【００３７】抵抗４−１〜４−６は、フォトカプラ２−
１〜２−６に流れる電流を制限する。直流電源５−１〜
５−４は、フォトカプラ２−１〜２−６およびプリドラ
イバ６−１〜６−６に対して電力を供給する。

【００３８】なお、インテリジェントパワーモジュール
３０は、１つのパッケージに封入されており、回路各部
に接続されている端子（図中白丸で示す）が、例えば、
パッケージの側面に設けられている。

【００３９】このインテリジェントパワーモジュール３
０は、前述の付随回路から入力される制御信号に応じ
て、Ｐ端子とＮ端子に印加されている直流を３相交流に
電力変換して、端子Ｕ，Ｖ，Ｗから負荷部４３へ出力す
る。

【００４０】インテリジェントパワーモジュール３０の
プリドライバ６−１〜６−６は、フォトカプラ２−１〜
２−６から出力される制御信号に応じて、後段の回路を
制御する。

【００４１】出力トランジスタ７−１〜７−６は、例え
ば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor ）
などによって構成されており、プリドライバ６−１〜６
−６の制御に応じて、スイッチング動作を行い、入力さ
れた電流を断続する。

【００４２】ダイオード８−１〜８−６は、負荷が誘導
性である場合において、出力トランジスタ７−１〜７−
６がスイッチングする際に、自己誘導（または、相互誘
導）によって生ずる回生エネルギーを環流させる。

【００４３】過電流保護回路１１は、電流検出用抵抗１
３の両端の電圧を検出し、出力トランジスタ７−１〜７
−６に流入する電流が所定のレベルを超過した場合に
は、出力トランジスタ７−１〜７−６を保護するため
に、プリドライバ６−４〜６−６の動作を停止させると
ともに、フォトカプラ１０を介して外部に警告信号を出
力する。

【００４４】電流検出用抵抗１３の両端は、端子Ｎおよ
び端子Ｓに接続されているので、パワー半導体モジュー
ル３０の外部から、電流検出用抵抗１３に生ずる電圧を
検出することが可能となる。

【００４５】加熱保護回路１２は、温度検出用抵抗１４
の両端の電圧を検出し、インテリジェントパワーモジュ
ール３０の温度が所定のレベルを超過した場合には、出
力トランジスタ７−１〜７−６を保護するために、プリ
ドライバ６−４〜６−６の動作を停止させるとともに、
フォトカプラ１０を介して外部に警告信号を出力する。

【００４６】次に、以上の実施の形態の動作を簡単に説
明する。端子１−１〜１−１２から入力された制御信号
は、フォトカプラ２−１〜２−６を介して、プリドライ
バ６−１〜６−６に入力する。

【００４７】プリドライバ６−１〜６−６は、制御信号
に応じて出力トランジスタ７−１〜７−６を制御する。
出力トランジスタ７−１〜７−６は、端子Ｐと端子Ｎと
に供給されている直流を適宜スイッチングすることによ
り、３相交流を生成して、端子Ｕ，Ｖ，Ｗから出力す
る。

【００４８】即ち、出力トランジスタ７−１〜７−３か
らなるグループと、出力トランジスタ７−４〜７−６か
らなるグループのそれぞれから、１対の出力トランジス
タが選択されて、それらが共にＯＮの状態とされること
により、端子Ｕ，Ｖ，Ｗのうちの２組の端子の間で所定
の方向に電流が流れることになる。このような動作が繰
り返されることにより、直流が３相交流に変換される。

【００４９】このとき、電流検出用抵抗１３には、直流
電源から流入する電流に応じた起電力が生じており、過
電流保護回路１１は、その起電力が所定のレベルを超過
した場合に、プリドライバ６−４〜６−６の動作を停止
させるので、出力トランジスタ７−１〜７−６が破損す
ることを防止することができる。

【００５０】本実施の形態では、電流検出用抵抗１３の
両端が端子Ｓ，Ｎに接続されているので、この端子Ｓ，
Ｎに対して新たな抵抗を接続することにより、過電流保
護回路１１が動作する電流のレベルを適宜変更すること
が可能となる。

【００５１】例えば、いま、過電流保護回路１１の動作
電圧をＶ0 とし、電流検出用抵抗１３の抵抗値をＲ、過
電流保護回路１１が動作する電流値をＩ０とすると、こ
れらの間には、以下の関係が成り立つ。

【００５２】Ｉ0 ＝Ｖ０／Ｒ ・・・（１） いま、端子Ｓ，Ｎに対して、抵抗値がｒの抵抗を新たに
接続すると、過電流保護回路１１が動作する電流値Ｉ１
は、以下のようになる。

【００５３】 Ｉ1 ＝Ｖ0 ／（Ｒ・ｒ／（Ｒ＋ｒ）） ・・・（２） ここで、Ｒ・ｒ／（Ｒ＋ｒ）＜Ｒであるので、Ｉ1 ＞Ｉ
0 となる。従って、過電流保護回路１１が動作する電流
のレベルを高く設定することが可能となる。

【００５４】なお、電流検出用抵抗１３の抵抗値をやや
大きめに設定しておき、外部に接続される抵抗によっ
て、過電流保護回路１１が動作する電流値を用途に応じ
て、適宜設定するようにしてもよい。

【００５５】次に、図４を参照して、図２に示すインテ
リジェントパワーモジュールの第２の構成例について説
明する。図４は、図２に示すインテリジェントパワーモ
ジュールの第２の構成例を示す回路図である。この図に
おいて、図３に示す場合と対応する部分には、同一の符
号を付してあるので、その説明は適宜省略する。

【００５６】この実施の形態においては、出力トランジ
スタ７−１〜７−６の電流センス部に接続されている抵
抗２０−１〜２０−６の出力トランジスタ側が、端子Ｓ
１〜Ｓ６に接続されている。また、過電流保護回路１１
が除外され、その代わりに、プリドライバ６−１〜６−
６が、抵抗２０−１〜２０−６の両端の電圧を検出し
て、出力トランジスタから過大な電流が出力された場合
には、その駆動動作を停止する構成とされている。な
お、それ以外は、図３に示す場合と同様の構成とされて
いる。

【００５７】この構成例では、出力トランジスタ７−１
〜７−３から出力される電流は、端子Ｓ１とＵ、端子Ｓ
２とＶ、端子Ｓ３とＷ、の間に出力される電圧をそれぞ
れ参照することにより検出することができる。また、出
力トランジスタ７−４〜７−６から出力される電流は、
端子Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６と端子Ｎとの間に出力される電圧
をそれぞれ参照することにより検出することができる。

【００５８】このような実施の形態によれば、各出力ト
ランジスタから出力される電流を直接監視することがで
きるので、図３に示す実施の形態に比較して、より細か
な制御を行うことが可能となる。

【００５９】なお、以上の実施の形態においては、全て
の出力トランジスタ７−１〜７−６に接続されている電
流検出用抵抗２０−１〜２０−６を接続端子Ｓ１〜Ｓ６
にそれぞれ接続するようにしたが、一部のみを接続する
ようにしてもよい。

【００６０】ところで、図３および図４に示す実施の形
態に具備された電流検出用抵抗には、出力トランジスタ
から出力される電流に応じた電圧が発生することになる
ので、この電圧を検出して動作する過電流保護回路をパ
ッケージの外部に新たに設けることも可能である。

【００６１】即ち、図３および図４に示すインテリジェ
ントパワーモジュール３０の電流検出用抵抗１３または
電流検出用抵抗２０−１〜２０−６の両端の電圧が出力
される端子ＳとＮ、または、端子Ｓ１とＵ、端子Ｓ２と
Ｖ、端子Ｓ３とＷ、端子Ｓ４とＮ、端子Ｓ５とＮ、端子
Ｓ６とＮ、に対して、図５に示す電流検出回路を接続す
る。そして、この回路から出力される信号を、図２に示
す制御信号発生部４１に供給し、その出力が“Ｈ”の状
態である場合には、制御信号の出力を停止するように構
成することにより、出力トランジスタに過大な電流が流
入して破損することを防止することができる。

【００６２】なお、図５に示す電流検出回路は、入力抵
抗５２、基準電源５３、および、コンパレータ５４から
構成されており、端子５０，５１間に入力される電圧が
所定のレベル（基準電源５３の電圧レベル）を超過した
場合には、その出力が“Ｈ”の状態となるように構成さ
れている。

【００６３】なお、入力電圧が基準レベルとほぼ等しい
場合に、チャタリングが発生することを防止するため
に、コンパレータ５４の入出力特性がヒステリシスを有
するように構成することも可能である。

【００６４】以上のような構成とすることにより、イン
テリジェントパワーモジュール３０の内部の過電流保護
回路１１だけでなく、外部の過電流保護回路によって
も、出力トランジスタに対して過大な電流が流入するこ
とを監視することができるので、例えば、環境温度など
に応じて、過電流保護回路が動作する電流値を外部の過
電流保護回路によって適宜変更することも可能となる。

【００６５】図６は、本発明の他の実施の形態の構成例
を示すブロック図である。この図において、図２の場合
と対応する部分には、同一の符号を付してあるのでその
説明は省略する。

【００６６】この実施の形態においては、増幅部７０が
追加されている。その他の構成は、図２に示す場合と同
様である。増幅部７０は、インテリジェントパワーモジ
ュール３０の電流検出用抵抗に接続されている端子から
の出力電圧（検出信号）を増幅して出力する。

【００６７】次に、以上の実施の形態の動作について簡
単に説明する。入力部４０に対して所定の設定値が入力
されると、入力部４０は、その設定値に対応する入力信
号を出力する。

【００６８】制御信号発生部４１は、入力部４０から供
給される入力信号と、増幅部７０から出力される増幅信
号（検出信号が増幅された信号）とを参照し、対応する
制御信号を発生して、インテリジェントパワーモジュー
ル３０に対して供給する。整流部４２は、商用電源の交
流を整流して直流に変換し、インテリジェントパワーモ
ジュール３０に対して供給する。

【００６９】インテリジェントパワーモジュール３０
は、制御信号発生部４１から供給された制御信号に応じ
て、整流部４２から供給される直流を３相交流に電力変
換して出力する。

【００７０】負荷部４３は、インテリジェントパワーモ
ジュール３０から供給される３相交流に応じて、コンプ
レッサなどを駆動する。増幅部７０は、インテリジェン
トパワーモジュール３０の電流検出用抵抗に接続されて
いる端子に出力されている電圧を増幅して、制御信号発
生部４１に供給する。

【００７１】ここで、インテリジェントパワーモジュー
ル３０の電流検出用抵抗の両端に発生する電圧は、出力
電流に略比例することから、この電圧に応じた制御信号
を発生して、インテリジェントパワーモジュール３０に
供給するようにすれば、負荷部４３に供給される電流を
正確に制御することが可能となる。

【００７２】以上の実施の形態によれば、インテリジェ
ントパワーモジュール３０の内部の電流検出用抵抗に接
続されている端子から出力される電圧に応じて、制御信
号発生部４１が発生する信号を変化させるようにしたの
で、負荷部４３に供給される電力を正確に制御すること
が可能となる。

【００７３】次に、図７を参照して、本発明の他の原理
図について説明する。なお、図７において、図１の場合
と対応する部分には同一の符号を付してあるのでその説
明は省略する。

【００７４】図７に示す原理図では、図１の場合と比較
して、電流検出用抵抗３０ｃがパワー半導体モジュール
３０内から除外され、パッケージの外部に設けられた端
子ｔ７，ｔ８に接続されている。その他の構成は、図１
の場合と同様である。

【００７５】図１の構成では、抵抗値は、電流検出用抵
抗３０ｃの抵抗値と端子ｔ７，ｔ８に接続される抵抗の
抵抗値とから計算により求める必要があるが、図７の例
では、端子ｔ７，ｔ８に接続される電流検出用抵抗３０
ｃの抵抗値がそのまま求めるべき抵抗値となるので、設
計を簡便化することが可能となる。

【００７６】また、図１の場合に比較して、抵抗値を広
範囲に設定することが可能となるので、ユーザの用途に
応じて最適な設定を行うことが可能となる。図８は、図
２に示すインテリジェントパワーモジュールの第３の構
成例を示す回路図である。なお、この図において、図３
の場合と対応する部分には同一の符号を付してあるの
で、その説明は省略する。

【００７７】図８に示す実施の形態では、図３の場合と
比較して、電流検出用抵抗１３がインテリジェントパワ
ーモジュール３０のパッケージの外部に設けられた端子
Ｓ，Ｎに接続されている。その他の構成は、図３の場合
と同様である。

【００７８】このような構成によれば、図７に示す原理
図を参照して説明したように、設計を簡便化することが
可能となるとともに、ユーザの用途に応じて最適な設定
を行うことが可能となる。

【００７９】図９は、図２に示すインテリジェントパワ
ーモジュールの第４の構成例を示す回路図である。な
お、この図において、図４の場合と対応する部分には同
一の符号を付してあるので、その説明は省略する。

【００８０】図９に示す実施の形態では、図４の場合と
比較して、電流検出用抵抗２０−１〜２０−６がインテ
リジェントパワーモジュール３０のパッケージの外部に
設けられた端子Ｓ１，Ｕ、端子Ｓ２，Ｖ、端子Ｓ３，
Ｗ、端子Ｓ４，Ｎ、端子Ｓ５，Ｎ、および、端子Ｓ６，
Ｎにそれぞれ接続されている。その他の構成は、図４の
場合と同様である。

【００８１】このような構成によれば、前述の場合と同
様に、設計を簡便化することが可能となるとともに、ユ
ーザの用途に応じて最適な設定を行うことが可能とな
る。なお、図８および図９に示すインテリジェントパワ
ーモジュールを、図５および図６に示す実施の形態とそ
れぞれ組み合わせて用いることも可能であることはいう
までもない。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、電力変
換を行う電力変換部と、制御信号に応じて電力変換部を
制御する制御部と、電力変換部に具備された電流検出用
の抵抗の両端に発生する電圧を検出し、電力変換部に過
大な電流が流れた場合には、制御部を制御して電力変換
部を保護する過電流保護部と、が同一のパッケージに封
入されたパワー半導体モジュールにおいて、前述の電流
検出用の抵抗の両端をパッケージの外部に設けられてい
る端子に接続するようにしたので、過電流保護部が動作
する電流のレベルを、外部の抵抗によって容易に変更す
ることが可能となる。

【００８３】また、本発明では、電力変換を行う電力変
換部と、制御信号に応じて電力変換部を制御する制御部
と、電力変換部に過大な電流が流れた場合には、制御部
を制御して電力変換部を保護する過電流保護部と、が同
一のパッケージに封入されたパワー半導体モジュールに
おいて、過電流保護部が、パッケージの外部に接続され
た電流検出用の抵抗の両端に発生する電圧を監視するこ
とにより、電力変換部に流れる過大な電流を検出するよ
うにしたので、過電流保護部が動作する電流のレベル
を、外部の抵抗によって容易に変更することが可能とな
る。また、回路設計を簡便化するとともに、設計の自由
度を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を示す原理図である。

【図２】本発明の実施の形態の構成例を示すブロック図
である。

【図３】図２に示すインテリジェントパワーモジュール
の第１の構成例を示す回路図である。

【図４】図２に示すインテリジェントパワーモジュール
の第２の構成例を示す回路図である。

【図５】電流検出回路の構成例を示す回路図である。

【図６】本発明の他の実施の形態の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図７】本発明の他の原理を示す原理図である。

【図８】図２に示すインテリジェントパワーモジュール
の第３の構成例を示す回路図である。

【図９】図２に示すインテリジェントパワーモジュール
の第４の構成例を示す回路図である。

【図１０】従来のインテリジェントパワーモジュールの
構成例を示す回路図である。

【図１１】従来のインテリジェントパワーモジュールの
他の構成例を示す回路図である。

【符号の説明】

３０ パワー半導体モジュール ３０ａ 制御部 ３０ｂ 電力変換部 ３０ｃ 電流検出用抵抗 ３０ｄ 過電流保護部 ｔ７，ｔ８ 端子

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御信号が入力され、その制御信号に応
   じて電力変換を行うパワー半導体モジュールにおいて、 電力変換を行う電力変換部と、 前記制御信号に応じて前記電力変換部を制御する制御部
   と、 前記電力変換部に具備された電流検出用の抵抗の両端に
   発生する電圧を検出し、前記電力変換部に過大な電流が
   流れた場合には、前記制御部を制御して前記電力変換部
   を保護する過電流保護部と、が同一のパッケージに封入
   されたパワー半導体モジュールであって、 前記電流検出用の抵抗の両端がパッケージの外部に設け
   られている端子に接続されていることを特徴とする半導
   体パワーモジュール。
2. 【請求項２】 制御信号が入力され、その制御信号に応
   じて電力変換を行うパワー半導体モジュールにおいて、 電力変換を行う電力変換部と、 前記制御信号に応じて前記電力変換部を制御する制御部
   と、 前記電力変換部に過大な電流が流れた場合には、前記制
   御部を制御して前記電力変換部を保護する過電流保護部
   と、が同一のパッケージに封入されたパワー半導体モジ
   ュールであって、 前記過電流保護部は、前記パッケージの外部に接続され
   た電流検出用の抵抗の両端に発生する電圧を監視するこ
   とにより、前記電力変換部に流れる過大な電流を検出す
   ることを特徴とする半導体パワーモジュール。
3. 【請求項３】 前記電流検出用の抵抗の両端に発生する
   電圧を検出し、前記電力変換部に過大な電流が流れるこ
   とを防止する第２の過電流保護部を、前記パッケージの
   外側に更に有することを特徴とする請求項１または請求
   項２記載のパワー半導体モジュール。
4. 【請求項４】 前記電流検出用の抵抗の両端に発生する
   電圧を検出し、前記電力変換部からの出力電流を制御す
   る第２の制御部を、前記パッケージの外側に更に有する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のパワー
   半導体モジュール。