WO2018235572A1 - 検知器及び電力変換装置 - Google Patents

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WO2018235572A1
WO2018235572A1 PCT/JP2018/021275 JP2018021275W WO2018235572A1 WO 2018235572 A1 WO2018235572 A1 WO 2018235572A1 JP 2018021275 W JP2018021275 W JP 2018021275W WO 2018235572 A1 WO2018235572 A1 WO 2018235572A1
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diodes
detection diode
gnd
capacitors
rectifier
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勲 方田
ジャア 李
船戸　裕樹
龍二 栗原
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01K7/01—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using semiconducting elements having PN junctions
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Definitions

  • the present invention relates to a detector and a power converter using the detector.
  • the temperature detection device 1 includes temperature sensitive diodes 10 to 12, a capacitor 13, and the like.
  • the resistors 14 and 15, the reference power supply 16, and the comparator 18 are provided.
  • One end of the temperature sensitive diodes 10 to 12 is a circuit GND insulated from the vehicle casing via the resistor 14, and the other end is A capacitor 13 is connected in parallel to the temperature sensitive diodes 10 to 12 via a resistor 15.
  • one end of the reference power supply 16 is connected to the circuit GND and the other end is connected to the circuit GND.
  • the common mode noise can be suppressed by the capacitor 13 and the resistors 14 and 15, respectively. Suppressing voltage fluctuations of the temperature-sensitive diodes 10-12 by road noise, it is described that accurately detect the temperature. ".
  • Patent Document 1 describes a physical quantity detection device capable of accurately detecting a physical quantity by suppressing voltage fluctuation of a detection element due to common mode noise.
  • the physical quantity detection device of Patent Document 1 is formed by temperature sensitive diodes 10 to 12, capacitor 13 and parasitic inductance in a BCI (Bulk Current Injection) test that simulates the superposition of electromagnetic noise on a high voltage cable of a power conversion device. In the loop, resonance occurs at a specific frequency, and this resonance noise reduces the forward voltage of the temperature-sensitive diode regardless of temperature, and the temperature sensor detection value rises significantly, which causes the operation of the power conversion device. There was a problem that it stopped.
  • BCI Battery Current Injection
  • the present invention provides a detector capable of blocking common mode noise superimposed on noise due to electromagnetic interference and interrupting normal mode loop current, and a power conversion device using the same.
  • one or more detection diodes for detecting a change in an environment to be detected one end of the detection diode and GND, and the other end of the detection diode and the other Y capacitors having a plurality of capacitors separately disposed between GND and at least one end of the detection diode and the GND, or between the other end of the detection diode and the GND Connected in series with the Y capacitor to transmit a common mode current caused by noise induced in the detection diode to the GND and to interrupt a normal mode loop current flowing between the plurality of capacitors and the detection diode And a rectifier circuit.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a detector in Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a power conversion device according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the outline
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a detector in Embodiment 2.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of a detector in Embodiment 3.
  • FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a detector in Embodiment 4.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of a detector in Embodiment 5.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of the main part of a detector in a sixth embodiment.
  • a detection sensor belonging to the detector according to the present invention is an IGBT (Insulated Gate Bipolor Transistor) or the like incorporated in a power conversion device such as a drive inverter for driving a motor such as an electric car or a hybrid car.
  • IGBT Insulated Gate Bipolor Transistor
  • a power conversion device such as a drive inverter for driving a motor such as an electric car or a hybrid car.
  • MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field effect Transistor
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the detector in the first embodiment.
  • the power conversion device on which the detector in this embodiment is mounted includes a semiconductor module 30, a semiconductor module temperature detection circuit 32, and a control unit 35.
  • the semiconductor module 30a belonging to the semiconductor module 30 is configured as a metal module that accommodates semiconductor elements 301a and 302a such as IGBTs, MOSFETs and SiC, and the semiconductor elements 301a and 302a are a high voltage power supply positive terminal 303a and a high voltage power supply And the negative electrode terminal 304a of the first and second terminals are connected in series with each other.
  • the connection point between the semiconductor element 301a and the semiconductor element 302a is output from the semiconductor module 30a as the switching output 305a.
  • the semiconductor module 30b belonging to the semiconductor module 30 also includes the semiconductor element 301b and the semiconductor element 302b (not shown) connected in series, and the positive terminal 303b of the high voltage power supply and the high voltage power supply It has a negative terminal 304b and a switching output 305b.
  • the semiconductor module 30c belonging to the semiconductor module 30 also has the semiconductor element 301c and the semiconductor element 302c (not shown) connected in series with each other as in the semiconductor module 30a, and the positive terminal 303c of the high voltage power supply, the high voltage The power supply has a negative terminal 304c and a switching output 305c.
  • the semiconductor module 30a includes, as a detection sensor, a temperature sensor 31a that detects a change in the environment around the semiconductor elements 301a and 302a, for example, the ambient temperature of the semiconductor elements 301a and 302a or the temperature of the semiconductor module 30a.
  • the temperature sensor 31a generally uses a circuit in which one or more diodes are connected in series. In this embodiment, a configuration in which four diodes (detection diodes) 311 to 314 are connected in series is used. It shows as an example.
  • These diodes 311 to 314 are elements whose forward voltage changes in accordance with the ambient temperature, and detection information (temperature information) detected by the temperature sensor 31 a is the total of the forward voltages of these diodes 311 to 314 Is output as In the present embodiment, for convenience, the anode terminal of the diode 311 is referred to as the anode terminal of the temperature sensor 31a, and the cathode terminal of the diode 314 is referred to as the cathode terminal of the temperature sensor 31a.
  • the anode terminal and the cathode terminal of the temperature sensor 31a are connected to the semiconductor module temperature detection circuit 32, respectively.
  • the semiconductor module temperature detection circuit 32 supplies a current to the anode terminal of the temperature sensor 31a, and a voltage detection unit (voltage detector) detects a forward voltage between the anode terminal and the cathode terminal of the temperature sensor 31a.
  • a voltage detection unit voltage detector
  • the capacitors 323a and 323b and the rectifying diodes 324a and 324b constitute a detector together with four diodes (detection diodes) 311 to 314, and the rectifying diodes 324a and 324b are configured as a rectifying circuit.
  • the anode terminal of the temperature sensor 31a is connected to one terminal (one terminal) of the capacitor 323a, and the other terminal of the capacitor 323a is connected to the anode terminal of the rectifier diode 324a.
  • the cathode terminal of the rectifying diode 324 a is connected to GND (circuit ground) of the semiconductor module temperature detection circuit 32.
  • the GND (circuit ground) of the semiconductor module temperature detection circuit 32 is set to, for example, a zero voltage value as a reference voltage.
  • the cathode terminal of the temperature sensor 31a is connected to one terminal (one terminal) of the capacitor 323b, and the other terminal of the capacitor 323b is connected to the anode terminal of the rectifying diode 324b.
  • the cathode terminal of the rectifying diode 324 b is connected to GND (circuit ground) of the semiconductor module temperature detection circuit 32.
  • the voltage (voltage between the anode terminal and the cathode terminal of the temperature sensor 31 a) detected by the voltage detection unit 321 is supplied to the control unit 35.
  • the control unit 35 has a correlation table in which the correlation between the voltage value detected by the voltage detection unit 321 and the temperature of the semiconductor module 30a is defined in advance, and refers to the correlation table based on the voltage value detected by the voltage detection unit 321. By doing this, temperature information of the semiconductor module 30a can be obtained.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the power conversion device according to the first embodiment.
  • an inverter that generates an AC voltage (AC power) from a DC voltage (DC power) is taken as an example.
  • DC power DC voltage
  • a converter can be used instead of the inverter.
  • the inverter (power conversion device) 3 includes semiconductor modules 30 a to 30 c including semiconductor elements such as IGBTs, MOSFETs, and SiC, a semiconductor module temperature detection circuit 32, a control unit 35, and a smoothing capacitor 34.
  • semiconductor elements such as IGBTs, MOSFETs, and SiC
  • a semiconductor module temperature detection circuit 32 is connected to the load 5 via the cable 4 to switch the semiconductor elements 301a to 302c in each of the semiconductor modules 30a to 30c (on and off
  • a desired voltage or current is generated by switching.
  • the power source 1 uses a battery or an AC power source converted to a DC voltage by a converter.
  • a driving inverter for a hybrid vehicle uses a high voltage battery of several hundred volts as a power supply.
  • medical devices such as X-ray diagnostic apparatuses use commercial AC power, AC power is converted to DC power using a rectifier circuit or a converter.
  • a high frequency switching current and a voltage are generated from the semiconductor elements 301a to 302c in each of the semiconductor modules 30a to 30c according to the control signal from the control unit 35. Therefore, the smoothing capacitor 34 is used to smooth this. Is generally used.
  • the positive electrode side of the high voltage power output from the smoothing capacitor 34 is connected to the positive electrode terminals 303a to 303c of the semiconductor modules 30a to 30c.
  • the negative electrode side of the high voltage power output from the smoothing capacitor 34 is connected to the negative terminals 304a to 304c of the semiconductor modules 30a to 30c.
  • the switching outputs 305a to 305c of the semiconductor modules 30a to 30c are connected to the load 5 via the cables 4, respectively.
  • the load 5 of the inverter for an electric car or a hybrid car is a motor, generates a three-phase current, and drives the motor by applying the generated three-phase current to the load 5.
  • the switching operation of each semiconductor element in the semiconductor modules 30a to 30c is controlled by the control unit 35.
  • At least one of the semiconductor modules 30a to 30c is provided with a temperature sensor 31a for detecting the temperature in the semiconductor module.
  • the temperature sensor 31 a detects the temperature in the semiconductor module 30 a during the switching operation
  • the semiconductor module temperature detection circuit (detection circuit) 32 detects the output of the temperature sensor 31 a, and supplies the detection output to the control unit 35.
  • the control unit 35 sets, for example, the sum of the forward voltages detected by the temperature sensor 31a (the sum of the forward voltages of the diodes 311 to 314) when the temperature in the semiconductor module 30a rises above a predetermined temperature. In the case where the value is exceeded, the switching operation of the semiconductor elements 301a to 302c in each semiconductor module is stopped in order to prevent the damage of the semiconductor module 30a.
  • the temperature sensor 31a is configured as one element of a detector that outputs a voltage according to the ambient temperature of the detection target, with the semiconductor module 30a or the plurality of semiconductor elements 301a to 302a as the detection target.
  • the plurality of semiconductor elements 301a to 302c function as a power converter that converts direct current power to alternating current power by switching operation, and the control unit 35 controls the switching operation of the plurality of semiconductor elements 301a to 302c and the temperature sensor 31a. Function as a controller for stopping the switching operation of the plurality of semiconductor elements 301a to 302c on the condition that the output voltage of the temperature sensor 31a exceeds the set value.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the BCI test.
  • the DUT 6 (Device Under Test) is a measurement target whose immunity is to be evaluated, and is connected to the load 8 through the cable 7.
  • the current injection probe 11 is attached so as to penetrate the cable 7 and inject current into the cable 7.
  • the signal generator 9 generates a sine wave or AM modulated signal of a predetermined amplitude at a predetermined frequency and supplies the signal to the amplifier 10.
  • the amplifier 10 amplifies the supplied signal and supplies it to the current injection probe 11.
  • the current injection probe 11 injects a current into the cable 7 by magnetic field coupling.
  • a sine wave or AM modulated current of a predetermined amplitude is injected at a predetermined frequency into the cable 7 connecting the DUT 6 and the load 8 by the current injection probe 11 as described above, at which time the DUT 6 It is a test to confirm that it works properly without being disturbed.
  • the desired operation means, for example, that the switching of the inverter 3 does not malfunction, or that the fluctuation of the monitor value of the temperature sensor or current sensor in the semiconductor module does not exceed a predetermined value.
  • the inverter (power conversion device) 3 in the present embodiment is to be tested.
  • the case where one of the cables 4 output from the semiconductor module 30a and connected to the load 5 is subjected to the BCI test will be described. That is, the DUT 6 in the block diagram schematically showing the BCI test of FIG. 3 is the inverter (power conversion device) 3 in FIG. 2, and the load 8 in FIG. 3 is the load 5 in FIG.
  • the current is transmitted to the semiconductor module 30 a and the load 5.
  • the current transmitted to the semiconductor module 30a is transmitted from the switching output 305a to the semiconductor elements 301a and 302a in the semiconductor module 30a and is also induced as common mode noise in the temperature sensor 31a mounted in the same module.
  • common mode noise can be removed by connecting it to the ground by means of a Y capacitor.
  • the capacitors 323a and 323b play the role of Y capacitors, and common mode noise can be removed. That is, when common mode noise is induced in the temperature sensor 31a, the common mode current flowing through the temperature sensor 31a is transmitted to the GND (circuit ground) of the semiconductor module temperature detection circuit 32 via the capacitors 323a and 323b.
  • the normal mode loop current flows in the loop formed by the temperature sensor 31a and the capacitors 323a and 323b, and this normal mode loop current Resonance occurs at the frequency of
  • the rectifying diodes 324a and 324b can be cut off and as a result, resonance at a specific frequency is prevented. can do.
  • the common mode noise superimposed on the temperature sensor 31a is removed by the Y capacitor formed by the capacitor 323a and the capacitor 323b, and the rectifying diode 324a and The current loop (normal mode loop current) can be cut off by the rectifying diode 324b to suppress the occurrence of resonance at a specific frequency.
  • the voltage fluctuation of the output of the temperature sensor 31a due to the electromagnetic interference can be suppressed, and as a result, it is injected in the BCI test. It is possible to remove the common mode noise due to the current and to suppress the resonance due to the current loop (normal mode loop current), and to suppress the fluctuation of the forward voltage of the temperature sensor 31a caused by the resonance noise.
  • the detected value fluctuation of the temperature sensor 31a at the time of the BCI test can be A suppressible inverter (power converter) 3 can be supplied.
  • the temperature sensor 31a in the first embodiment is described as being mounted in the semiconductor module 30a, it is apparent that the same effect can be obtained even when mounted in another semiconductor module 30b or 30c.
  • the configuration in which the temperature sensor 31a is only in the semiconductor module 30a in the inverter (power conversion device) 3 has been described, only in the semiconductor module 30b, only in the semiconductor module 30c, or all the semiconductor modules 30a to 30c. There are a plurality of combinations, such as mounting, and similar effects can be obtained in any combination.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a detector in the second embodiment. Among the components of the detector shown in FIG. 4, the components having the same reference numerals and the same functions as those shown in FIG. 1 will not be described.
  • the difference between the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 1 and the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 4 is that the resistor 325a is inserted between the anode terminal of the temperature sensor 31a and the voltage detection unit 321, and the cathode of the temperature sensor 31a.
  • a resistor 325b is inserted between the terminal and the voltage detection unit 321, a capacitor 327 is inserted between the input terminals of the voltage detection unit 321, and an RC filter is added as a filter circuit, and GND of the semiconductor module temperature detection circuit 32 It is a point based on the negative terminal 304a of the high voltage power supply as (circuit ground). In this case, GND (circuit ground) of the semiconductor module temperature detection circuit 32 is set to a negative voltage value as a reference voltage.
  • the connection conditions of the BCI test are the same as in the first embodiment, and the current injected into the cable 4 by the current injection probe 11 is induced as a common mode noise in the temperature sensor 31a.
  • the common mode noise is removed by the capacitors 323a and 323b and the rectifying diodes 324a and 324b as in the first embodiment, but a part of the common mode noise is transmitted to the voltage detection unit 321 as normal mode noise. Therefore, an RC filter can be formed by the resistors 325a and 325b and the capacitor 327, and normal mode noise conducted to the voltage detection unit 321 can be removed. Since the resistors 325a and 325b exist, resonance between the capacitor 327 and the temperature sensor 31a does not occur.
  • the same effect as that of the semiconductor module temperature detection circuit 32 in the first embodiment can be obtained, and normal mode noise conducted to the voltage detection unit 321 can be reduced, and a more accurate temperature detection value can be obtained. It is possible to supply an inverter (power conversion device) 3 that can obtain
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a detector in the third embodiment. Among the components of the detector shown in FIG. 5, the components having the same reference numerals and the same functions as those shown in FIG. 4 will not be described.
  • the difference between the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 4 and the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 5 is that the connection direction of the rectifier diode 324a and the rectifier diode 324b in FIG. 4 is reversed, and in FIG.
  • the anode terminal is connected to GND (circuit ground)
  • the cathode terminal is connected to the capacitor 323a
  • the anode terminal of the rectifier diode 327b is connected to GND (circuit ground)
  • the cathode terminal is connected to the capacitor 323b.
  • the function of blocking the current loop by the rectifying diodes 327a and 327b is not changed, and it is obvious that the same effect as the second embodiment can be obtained.
  • FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a detector in the fourth embodiment.
  • the description of the configuration having the same reference numeral already shown in FIG. 4 and the portion having the same function will be omitted.
  • the difference between the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 4 and the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 6 is that the order of connection of the rectifier diode 324a and the capacitor 323a in FIG.
  • the connection order is switched. That is, the anode terminal of the rectifying diode 324a is connected to the anode terminal of the temperature sensor 31a, and the cathode terminal is connected to the capacitor 323a. The other terminal of the capacitor 323a is connected to GND (circuit ground).
  • the anode terminal of the rectifying diode 324b is connected to the cathode terminal of the temperature sensor 31a, and the cathode terminal is connected to the capacitor 323b. Further, the other terminal of the capacitor 323 b is connected to GND (circuit ground).
  • the Y capacitor formed by the capacitor 323a and the capacitor 323b removes common mode noise superimposed on the temperature sensor 31a, and the current loop by the rectification diode 324a and the rectification diode 324b. To suppress the occurrence of resonance at a specific frequency.
  • the common mode noise due to the current injected in the BCI test is removed, and the resonance due to the current loop is suppressed, and the fluctuation of the forward voltage of the temperature sensor 31a generated due to the resonance noise is suppressed. It becomes possible. Further, this effect also makes it possible to suppress the fluctuation of the detection value of the temperature sensor 31a.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a detector in the fifth embodiment. Among the components of the detector shown in FIG. 7, the components having the same reference numerals and the same functions as those shown in FIG. 6 will not be described.
  • the difference between the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 6 and the semiconductor module temperature detection circuit 32 of FIG. 7 is that the connection direction of the rectifier diode 324a and the rectifier diode 324b in FIG. 6 is reversed, and in FIG.
  • the cathode terminal is connected to the anode terminal of the temperature sensor 31a
  • the anode terminal is connected to the capacitor 323a
  • the cathode terminal of the rectifier diode 327b is connected to the cathode terminal of the temperature sensor 31a
  • the anode terminal is connected to the capacitor 323b.
  • the function of blocking the current loop by the rectifying diodes 327a and 327b is not changed, and it is apparent that the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of a detector in the sixth embodiment. Among the components of the detector shown in FIG. 8, the components having the same reference numerals and the same functions as those already shown in FIG. 4 will not be described.
  • the capacitors 323a and 323b which are components of the semiconductor module temperature detection circuit 32, and the rectifying diodes 324a and 324b are mounted in the semiconductor module 30a, and the connection configuration of each element is as shown in FIG. Is the same as
  • the sixth embodiment there is no change in the function of interrupting the current loop by the rectifying diodes 324a and 324b, and it is obvious that the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, according to the sixth embodiment, it is possible to take measures for removing common mode noise and for interrupting the current loop (normal mode loop current) in the semiconductor module 30a.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, but includes various modifications.
  • the rectifying diodes 324a and 324b (or rectifying diodes 327a and 327b) Even if only one of them is inserted, one of the two current loops can be cut off.
  • part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.
  • part of the configuration of each embodiment it is possible to add, delete, and replace other configurations.
  • each of the configurations, functions, processing units, processing means, etc. described above may be realized by hardware, for example, by designing part or all of them with an integrated circuit. Further, each configuration, function, etc. described above may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as a program, a table, and a file for realizing each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD Solid State Drive
  • control lines and information lines indicate what is considered to be necessary for the description, and not all control lines and information lines in the product are necessarily shown. In practice, almost all configurations may be considered to be mutually connected.

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Abstract

検出対象の環境の変化を検出する１以上の検出用ダイオードと、検出用ダイオードの一端とＧＮＤとの間および検出用ダイオードの他端とＧＮＤとの間にそれぞれ分かれて配置された複数のコンデンサを有するＹコンデンサと、少なくとも検出用ダイオードの一端とＧＮＤとの間または検出用ダイオードの他端とＧＮＤとの間に配置されてＹコンデンサと直列接続され、検出用ダイオードに誘起されるノイズに伴うコモンモード電流をＧＮＤに伝達すると共に、複数のコンデンサと検出用ダイオードとの間に流れるノーマルモードループ電流を遮断する整流回路と、を備える。

Description

検知器及び電力変換装置
　本発明は、検知器及びこの検出器を用いた電力変換装置に関する。
　本技術分野の背景技術として、特開２０１０－２４９６８７号公報（特許文献１）がある。この公報には、「コモンモードノイズによる検出素子の電圧変動を抑え、正確に物理量を検出できる物理量検出装置を提供するため、温度検出装置１は、感温ダイオード１０～１２と、コンデンサ１３と、抵抗１４、１５と、基準電源１６と、コンパレータ１８とを備えている。感温ダイオード１０～１２の一端は、抵抗１４を介して、車両筐体から絶縁された回路ＧＮＤに、他端は、抵抗１５を介してコンパレータ１８にそれぞれ接続されている。また、感温ダイオード１０～１２には、コンデンサ１３が並列接続されている。さらに、基準電源１６の一端は、回路ＧＮＤに、他端は、コンパレータ１８にそれぞれ接続されている。コンデンサ１３及び抵抗１４、１５によりコモンモードノイズを抑えることができる。そのため、コモンモードノイズによる感温ダイオード１０～１２の電圧変動を抑え、正確に温度を検出できる。」と記載されている。
特開２０１０－２４９６８７号公報
　前記特許文献１には、コモンモードノイズによる検出素子の電圧変動を抑え、正確に物理量を検出できる物理量検出装置が記載されている。しかし、特許文献１の物理量検出装置は電力変換装置の高電圧ケーブルへの電磁ノイズ重畳を模擬したＢＣＩ（Bulk Current Injection）試験において、感温ダイオード１０～１２とコンデンサ１３及び寄生インダクタンスによって形成されるループにおいて、特定の周波数で共振が発生し、この共振ノイズによって感温ダイオードの順方向電圧が温度とは無関係に小さくなり、温度センサ検出値が大幅に上昇してしまうことで電力変換装置の動作が停止してしまうという課題があった。
　そこで本発明は、電磁波妨害によるノイズに重畳されるコモンモードノイズを除去すると共に、ノーマルモードループ電流を遮断することができる検出器及びそれを用いた電力変換装置を提供する。
　上記課題を解決するために、本発明は、検出対象の環境の変化を検出する１以上の検出用ダイオードと、前記検出用ダイオードの一端とＧＮＤとの間および前記検出用ダイオードの他端と前記ＧＮＤとの間にそれぞれ分かれて配置された複数のコンデンサを有するＹコンデンサと、少なくとも前記検出用ダイオードの一端と前記ＧＮＤとの間または前記検出用ダイオードの他端と前記ＧＮＤとの間に配置されて前記Ｙコンデンサと直列接続され、前記検出用ダイオードに誘起されるノイズに伴うコモンモード電流を前記ＧＮＤに伝達すると共に前記複数のコンデンサと前記検出用ダイオードとの間に流れるノーマルモードループ電流を遮断する整流回路と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、電磁波妨害によるノイズに重畳されるコモンモードノイズを除去すると共に、ノーマルモードループ電流を遮断することができる。
　上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
実施例１における検出器の構成を示すブロック図である。 実施例１に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。 ＢＣＩ試験の概要を示すブロック図である。 実施例２における検出器の構成を示すブロック図である。 実施例３における検出器の構成を示すブロック図である。 実施例４における検出器の構成を示すブロック図である。 実施例５における検出器の構成を示すブロック図である。 実施例６における検出器の要部の構成を示すブロック図である。
　以下、実施例について図面を用いて説明する。なお、図面において、同一符号は、同一または相当部分を示す。また、本発明は、図示例に限定されるものではない。
　本実施例では、本発明に係る検出器に属する検知センサを、電気自動車やハイブリッド自動車などのモータを駆動するための駆動用インバータなどの電力変換装置に内蔵されるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolor Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Fieldeffect Transistor）、ＳｉＣなどの半導体素子を備えた半導体モジュールの温度を検知する温度センサに適用した例について、図１から図３を用いて説明する。
　まず、図１を参照して半導体モジュール３０に搭載された検知センサの構成について説明する。ここで、図１は、実施例１における検出器の構成を示すブロック図である。
　図１において、本実施例における検出器が搭載された電力変換装置は、半導体モジュール３０と、半導体モジュール温度検出回路３２と、制御部３５を備えている。半導体モジュール３０に属する半導体モジュール３０ａは、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ、ＳｉＣなどの半導体素子３０１ａ及び３０２ａを収納する金属製モジュールとして構成され、半導体素子３０１ａ及び３０２ａが、高電圧電源の正極端子３０３ａと高電圧電源の負極端子３０４ａとの間に挿入されて、互いに直列に接続されている。半導体素子３０１ａと半導体素子３０２ａとの接続点は、スイッチング出力３０５ａとして半導体モジュール３０ａから出力される。
　半導体モジュール３０に属する半導体モジュール３０ｂについても半導体モジュール３０ａと同様に、互いに直列接続された半導体素子３０１ｂと半導体素子３０２ｂ（図示せず）を有し、高電圧電源の正極端子３０３ｂ、高電圧電源の負極端子３０４ｂ、スイッチング出力３０５ｂを有する。また、半導体モジュール３０に属する半導体モジュール３０ｃについても半導体モジュール３０ａと同様に、互いに直列接続された半導体素子３０１ｃと半導体素子３０２ｃ（図示せず）を有し、高電圧電源の正極端子３０３ｃ、高電圧電源の負極端子３０４ｃ、スイッチング出力３０５ｃを有する。
　ここで、半導体モジュール３０ａは、検知センサとして、半導体素子３０１ａ及び３０２ａの周囲の環境の変化、例えば、半導体素子３０１ａ及び３０２ａの周囲温度または半導体モジュール３０ａの温度を検出する温度センサ３１ａを備える。なお、温度センサ３１ａは一つないし複数のダイオードを直列接続した回路を用いることが一般的であり、本実施例においては、４つのダイオード（検出用ダイオード）３１１～３１４が直列接続された構成を例として示す。これらのダイオード３１１～３１４は、周辺温度に応じて順方向電圧が変化する素子であり、温度センサ３１ａで検出された検出情報（温度情報）は、これらのダイオード３１１～３１４の順方向電圧の合計として出力される。なお、本実施例においては、便宜上、ダイオード３１１のアノード端子を温度センサ３１ａのアノード端子と呼び、ダイオード３１４のカソード端子を温度センサ３１ａのカソード端子と呼ぶ。
　ここで、温度センサ３１ａのアノード端子とカソード端子は、それぞれ半導体モジュール温度検出回路３２に接続される。半導体モジュール温度検出回路３２は、温度センサ３１ａのアノード端子に電流を供給する電流供給部３２２と、温度センサ３１ａのアノード端子とカソード端子間の順方向電圧を検出する電圧検出部（電圧検出器）３２１と、少なくとも二つのコンデンサ３２３ａ及び３２３ｂと、少なくとも二つの整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂと、を備える。この際、コンデンサ３２３ａ及び３２３ｂと、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂは、４つのダイオード（検出用ダイオード）３１１～３１４と共に検出器を構成し、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂは整流回路として構成される。
　ここで、温度センサ３１ａのアノード端子は、コンデンサ３２３ａの片側端子（一方の端子）に接続され、コンデンサ３２３ａの他方の端子は、整流ダイオード３２４ａのアノード端子に接続される。整流ダイオード３２４ａのカソード端子は、半導体モジュール温度検出回路３２のＧＮＤ（回路グランド）に接続される。半導体モジュール温度検出回路３２のＧＮＤ（回路グランド）は、例えば、基準電圧として、零電圧値に設定される。
　また、温度センサ３１ａのカソード端子は、コンデンサ３２３ｂの片側端子（一方の端子）に接続され、コンデンサ３２３ｂの他方の端子は、整流ダイオード３２４ｂのアノード端子が接続される。そして整流ダイオード３２４ｂのカソード端子は、半導体モジュール温度検出回路３２のＧＮＤ（回路グランド）に接続される。
　そして、電圧検出部３２１によって検出された電圧（温度センサ３１ａのアノード端子とカソード端子間の電圧）は、制御部３５に供給される。制御部３５は、電圧検出部３２１で検出した電圧値と半導体モジュール３０ａの温度との相関関係を予め規定した相関テーブルを有し、電圧検出部３２１で検出した電圧値を基に相関テーブルを参照することで、半導体モジュール３０ａの温度情報を得ることができる。
　次に、図２を参照して、前述の半導体モジュール３０ａ～３０ｃ及び温度センサ３１ａ、半導体モジュール温度検出回路３２が搭載された電力変換装置の一例を説明する。ここで、図２は、実施例１に係る電力変換装置の構成を示すブロック図である。ここでは前述のとおり直流電圧（直流電力）から交流電圧（交流電力）を生成するインバータを例とする。なお、インバータの代わりにコンバータを用いることもできる。
　インバータ（電力変換装置）３は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ、ＳｉＣなどの半導体素子を備えた半導体モジュール３０ａ～３０ｃと、半導体モジュール温度検出回路３２と、制御部３５と、平滑コンデンサ３４を備え、平滑コンデンサ３４がケーブル２を介して電源１に接続され、各半導体モジュール３０ａ～３０ｃがケーブル４を介して負荷５に接続され、各半導体モジュール３０ａ～３０ｃ内の半導体素子３０１ａ～３０２ｃをスイッチング（オンとオフの切り替え）することにより所望の電圧や電流を生成する。電源１はバッテリや交流電源をコンバータにより直流電圧に変換したものを用いる。例えばハイブリッド自動車の駆動用インバータは数百ボルトの高電圧バッテリを電源に用いる。また，例えばＸ線診断装置などの医療装置は商用の交流電源を用いるため，整流回路またはコンバータを用いて、交流電源を直流電源に変換する。
　各半導体モジュール３０ａ～３０ｃ内の半導体素子３０１ａ～３０２ｃからは、制御部３５からの制御信号によりスイッチングする際に高周波の切り替え電流および電圧が発生するので、これを平滑化するために平滑化コンデンサ３４を一般的に用いる。平滑コンデンサ３４から出力される高電圧電源の正極側は半導体モジュール３０ａ～３０ｃのそれぞれの正極端子３０３ａ～３０３ｃに接続される。また、平滑コンデンサ３４から出力される高電圧電源の負極側は半導体モジュール３０ａ～３０ｃのそれぞれの負極端子３０４ａ～３０４ｃに接続される。更に、半導体モジュール３０ａ～３０ｃのスイッチング出力３０５ａ～３０５ｃは、それぞれケーブル４を介して負荷５に接続される。ここで、例えば電気自動車やハイブリッド自動車用インバータの負荷５はモータであり、三相電流を生成し、生成した三相電流を負荷５に印加することでモータを駆動する。なお、半導体モジュール３０ａ～３０ｃ内の各半導体素子のスイッチング動作は制御部３５によって制御される。
　また、半導体モジュール３０ａ～３０ｃの内、少なくとも一つには半導体モジュール内の温度を検出するための温度センサ３１ａを備える。温度センサ３１ａは、スイッチング動作中の半導体モジュール３０ａ内の温度を検出し、半導体モジュール温度検出回路（検出回路）３２で温度センサ３１ａの出力を検出し、検出出力を制御部３５に供給する。制御部３５は、例えば、半導体モジュール３０ａ内の温度が予め決められた温度よりも上昇した場合（温度センサ３１ａの検出による順方向電圧の合計（ダイオード３１１～３１４の順方向電圧の合計）が設定値を超えた場合）に、半導体モジュール３０ａの破損を防ぐために、各半導体モジュール内の半導体素子３０１ａ～３０２ｃのスイッチング動作を停止する。
　この際、温度センサ３１ａは、半導体モジュール３０ａまたは複数の半導体素子３０１ａ～３０２ａを検出対象として、検出対象の周囲温度に応じた電圧を出力する検出器の一要素として構成される。複数の半導体素子３０１ａ～３０２ｃは、スイッチング動作により直流電力を交流電力に変換する電力変換器として機能し、制御部３５は、複数の半導体素子３０１ａ～３０２ｃのスイッチング動作を制御すると共に、温度センサ３１ａの出力電圧と設定値とを比較し、温度センサ３１ａの出力電圧が設定値を超えたことを条件に、複数の半導体素子３０１ａ～３０２ｃのスイッチング動作を停止する制御器として機能する。
　次に、図３を用いて、インバータにおけるイミュニティ試験のひとつであるＢＣＩ（Bulk Current Injection）試験の概要を説明する。図３はＢＣＩ試験の概要を示すブロック図である。ＤＵＴ６（Device Under Test）はイミュニティを評価する対象となる測定対象物であり、ケーブル７を介して負荷８に接続される。また、電流インジェクションプローブ１１はケーブル７を貫通させてケーブル７に電流を注入するように取り付けられている。そして、信号発生器９は所定の周波数で所定の振幅の正弦波またはＡＭ変調された信号を発生し、増幅器１０に供給する。増幅器１０は供給された信号を増幅して、電流インジェクションプローブ１１に供給する。電流インジェクションプローブ１１は、磁界結合によってケーブル７に電流を注入する。
　ＢＣＩ試験では、上記のように電流インジェクションプローブ１１によってＤＵＴ６と負荷８との間を接続するケーブル７に所定の周波数で所定の振幅の正弦波またはＡＭ変調された電流を注入し、その時にＤＵＴ６が所望の動作を妨げられずに正常に動作することを確認する試験である。ここで所望の動作とは、例えば、インバータ３のスイッチングが誤動作しないことや、半導体モジュール内の温度センサや電流センサなどのモニタ値の変動が、予め規定した値を超えないことを指す。
　次に、本実施例におけるインバータ（電力変換装置）３を試験対象としたＢＣＩ試験時の動作の概略について説明する。ここで、半導体モジュール３０ａから出力されて負荷５に接続されるケーブル４の内の１本をＢＣＩ試験対象とした場合について説明する。即ち、図３のＢＣＩ試験の概略を示すブロック図におけるＤＵＴ６が図２におけるインバータ（電力変換装置）３であり、図３における負荷８が図２における負荷５である。
　ここで、電流インジェクションプローブ１１によってケーブル４に電流が注入されると、その電流は半導体モジュール３０ａ及び負荷５に伝わる。半導体モジュール３０ａに伝わった電流は、半導体モジュール３０ａ内においてスイッチング出力３０５ａから半導体素子３０１ａ及び３０２ａに伝わると共に、同一モジュール内に実装された温度センサ３１ａにもコモンモードノイズとして誘起される。一般的にコモンモードノイズはＹキャパシタによってグランドに接続することで除去することが可能である。本実施例における半導体モジュール温度検出回路３２では、コンデンサ３２３ａ及び３２３ｂがＹキャパシタの役割を果たし、コモンモードノイズを除去できる。即ち、温度センサ３１ａにコモンモードノイズが誘起された場合、温度センサ３１ａに流れるコモンモード電流は、コンデンサ３２３ａ及び３２３ｂを介して、半導体モジュール温度検出回路３２のＧＮＤ（回路グランド）に伝達される。
　一方で、仮に整流ダイオード３２４ａ及び整流３２４ｂが実装されずにショートされていた場合は、温度センサ３１ａとキャパシタ３２３ａ及び３２３ｂによって形成されるループにノーマルモードループ電流が流れ、このノーマルモードループ電流よって特定の周波数で共振が発生する。しかし、温度センサ３１ａとキャパシタ３２３ａ及び３２３ｂによって形成されるループ中に、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂを挿入することにより、ノーマルモードループ電流を遮断することができ、結果として特定の周波数での共振を防止することができる。
　上述したように、実施例１において、半導体モジュール温度検出回路３２では、コンデンサ３２３ａとコンデンサ３２３ｂにより形成されるＹキャパシタにより、温度センサ３１ａに重畳されるコモンモードノイズを除去すると共に、整流ダイオード３２４ａ及び整流ダイオード３２４ｂによって電流ループ（ノーマルモードループ電流）を遮断し、特定の周波数での共振発生を抑制することができる。
　よって、実施例１によれば、高電圧ケーブルへの電磁ノイズ重畳を模擬したＢＣＩ試験において、電磁波妨害による温度センサ３１ａ出力の電圧変動を抑制することができ、結果として、ＢＣＩ試験で注入された電流によるコモンモードノイズを除去すると共に、電流ループ（ノーマルモードループ電流）による共振を抑制し、共振ノイズによって発生していた温度センサ３１ａの順方向電圧の変動を抑制することが可能になる。また、ＢＣＩ試験以外の環境下で、電磁波妨害によるノイズが温度センサ３１ａに誘起されても、温度センサ３１ａ出力の電圧変動を抑制することができ、結果として、温度センサ３１ａに誘起された電流によるコモンモードノイズを除去すると共に、電流ループ（ノーマルモードループ電流）を遮断することができる。この効果により、温度センサ３１ａの検出値の変動を抑制することも可能になると共に、制御部３５とインバータ３の誤動作を防止することが可能になる。
　また、実施例１によれば、コンデンサ３２３ａ及び３２３ｂ、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂは安価なチップ素子を用いることが可能であり、安価な追加回路のみでＢＣＩ試験時の温度センサ３１ａの検出値変動を抑制可能なインバータ（電力変換装置）３を供給することができる。
　なお、実施例１における温度センサ３１ａは、半導体モジュール３０ａ内に実装される例について示したが、他の半導体モジュール３０ｂまたは３０ｃ内に実装されても、同様の効果が得られることは明らかである。また、インバータ（電力変換装置）３内において、温度センサ３１ａが半導体モジュール３０ａ内にのみある構成を説明したが、半導体モジュール３０ｂ内のみや半導体モジュール３０ｃ内のみ、または全ての半導体モジュール３０ａ～３０ｃに実装するなど、複数の組み合わせが存在し、いずれの組み合わせにおいても同様の効果を得ることができる。
　本実施例では、半導体モジュール温度検出回路３２において、更にフィルタ回路としてＲＣフィルタを追加することでノイズ除去性能を高めた構成例について図４を用いて説明する。
　図４は、実施例２における検出器の構成を示すブロック図である。図４の検出器の構成の内、既に図１に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図１の半導体モジュール温度検出回路３２と図４の半導体モジュール温度検出回路３２との違いは、温度センサ３１ａのアノード端子と電圧検出部３２１との間に抵抗３２５ａを挿入し、温度センサ３１ａのカソード端子と電圧検出部３２１との間に抵抗３２５ｂを挿入し、電圧検出部３２１の入力端子間にコンデンサ３２７を挿入し、フィルタ回路としてＲＣフィルタを追加した点と、半導体モジュール温度検出回路３２のＧＮＤ（回路グランド）として高電圧電源の負極端子３０４ａを基準としている点である。この場合、半導体モジュール温度検出回路３２のＧＮＤ（回路グランド）は、基準電圧として、負電圧値に設定される。
　次に、本実施例におけるインバータ（電力変換装置）３を試験対象としたＢＣＩ試験時の動作の概略について説明する。ここで、ＢＣＩ試験の接続条件は実施例１と同じであり、電流インジェクションプローブ１１によってケーブル４に注入された電流は、温度センサ３１ａにコモンモードノイズとして誘起される。このコモンモードノイズは実施例１と同様にコンデンサ３２３ａ及び３２３ｂ、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂにより除去されるが、一部はノーマルモードノイズとして電圧検出部３２１に伝わる。そこで、抵抗３２５ａ及び３２５ｂとコンデンサ３２７によってＲＣフィルタを形成し、電圧検出部３２１に伝導するノーマルモードノイズを除去することが可能となる。なお、抵抗３２５ａ及び３２５ｂが存在するため、コンデンサ３２７と温度センサ３１ａによる共振は発生しない。
　実施例２によれば、実施例１における半導体モジュール温度検出回路３２と同様の効果を得ると共に、電圧検出部３２１に伝導するノーマルモードノイズを低減することが可能になり、より正確な温度検出値を得られるインバータ（電力変換装置）３を供給することが可能となる。
　本実施例では、半導体モジュール温度検出回路３２において、コモンモードノイズを除去する回路構成を変更した構成例について図５を用いて説明する。
　図５は、実施例３における検出器の構成を示すブロック図である。図５の検出器の構成の内、既に図４に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図４の半導体モジュール温度検出回路３２と図５の半導体モジュール温度検出回路３２との違いは、図４における整流ダイオード３２４ａと整流ダイオード３２４ｂの接続方向が逆転し、図５においては、整流ダイオード３２７ａのアノード端子がＧＮＤ（回路グランド）へ、カソード端子がコンデンサ３２３ａに接続され、整流ダイオード３２７ｂのアノード端子がＧＮＤ（回路グランド）へ、カソード端子がコンデンサ３２３ｂに接続されている点である。
　実施例３によれば、整流ダイオード３２７ａ、３２７ｂによって電流ループを遮断する機能に変わりはなく、実施例２と同様の効果を得ることができることは明白である。
　本実施例では、半導体モジュール温度検出回路３２において、コモンモードノイズを除去する回路構成を変更した構成例について図６を用いて説明する。
　図６は、実施例４における検出器の構成を示すブロック図である。図６の検出器の構成の内、既に図４に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図４の半導体モジュール温度検出回路３２と図６の半導体モジュール温度検出回路３２との違いは、図４における整流ダイオード３２４ａとコンデンサ３２３ａの接続順番が入れ替わっており、また、整流ダイオード３２４ｂとコンデンサ３２３ｂの接続順番が入れ替わっている点である。即ち、整流ダイオード３２４ａのアノード端子が温度センサ３１ａのアノード端子に接続され、カソード端子がコンデンサ３２３ａに接続されている。また、コンデンサ３２３ａの他方の端子は、ＧＮＤ（回路グランド）に接続される。同様に、整流ダイオード３２４ｂのアノード端子が温度センサ３１ａのカソード端子に接続され、他方カソード端子がコンデンサ３２３ｂに接続されている。また、コンデンサ３２３ｂの他方の端子は、ＧＮＤ（回路グランド）に接続される。
　この構成においても、実施例２と同様に、コンデンサ３２３ａとコンデンサ３２３ｂにより形成されるＹキャパシタにより、温度センサ３１ａに重畳されるコモンモードノイズを除去すると共に、整流ダイオード３２４ａ及び整流ダイオード３２４ｂによって電流ループを遮断し、特定の周波数での共振発生を抑制することができる。
　実施例４によれば、ＢＣＩ試験で注入された電流によるコモンモードノイズを除去すると共に、電流ループによる共振を抑制し、共振ノイズによって発生していた温度センサ３１ａの順方向電圧の変動を抑制することが可能になる。また、この効果により、温度センサ３１ａの検出値の変動を抑制することも可能になる。
　本実施例では、半導体モジュール温度検出回路３２において、コモンモードノイズを除去する回路構成を変更した構成例について図７を用いて説明する。
　図７は、実施例５における検出器の構成を示すブロック図である。図７の検出器の構成の内、既に図６に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　図６の半導体モジュール温度検出回路３２と図７の半導体モジュール温度検出回路３２との違いは、図６における整流ダイオード３２４ａと整流ダイオード３２４ｂの接続方向が逆転し、図７においては、整流ダイオード３２７ａのカソード端子が温度センサ３１ａのアノード端子へ、アノード端子がコンデンサ３２３ａに接続され、整流ダイオード３２７ｂのカソード端子が温度センサ３１ａのカソード端子へ、アノード端子がコンデンサ３２３ｂに接続されている点である。
　実施例５によれば、整流ダイオード３２７ａ、３２７ｂによって電流ループを遮断する機能に変わりはなく、実施例４と同様の効果を得ることができることは明白である。
　本実施例では、コモンモードノイズを除去する回路を実装する位置を変更した構成例について図８を用いて説明する。
　図８は、実施例６における検出器の構成を示すブロック図である。図８の検出器の構成の内、既に図４に示された同一の符号を付された構成と、同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
　本実施例では、半導体モジュール温度検出回路３２の構成要素であったコンデンサ３２３ａ及び３２３ｂと、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂが、半導体モジュール３０ａ内に実装された構成であり、各要素の接続構成は図４と同一である。
　実施例６によれば、整流ダイオード３２４ａ、３２４ｂによって電流ループを遮断する機能に変わりはなく、実施例２と同様の効果を得ることができることは明白である。また、本実施例６によれば、半導体モジュール３０ａ内で、コモンモードノイズを除去する対策と、電流ループ（ノーマルモードループ電流）を遮断する対策を施すことができる。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、温度センサ３１ａとキャパシタ３２３ａ及び３２３ｂ（又は整流ダイオード３２７ａ、３２７ｂ）によって形成されるループ（互いに異なる方向に流れる２つの電流ループ）中に、整流ダイオード３２４ａ及び３２４ｂ（又は整流ダイオード３２７ａ、３２７ｂ）のうち一方のみを挿入しても、２つの電流ループの一方を遮断することができる。上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
　また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
　１　電源、２、４、７　ケーブル、３　インバータ（電力変換装置）、５、８　負荷、６　ＤＵＴ、９　信号発生器、１０　増幅器、１１　電流インジェクションプローブ、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ　半導体モジュール、３０１ａ～３０１ｃ　半導体素子、３０２ａ～３０２ｃ　半導体素子、３０３ａ～３０３ｃ　高電圧電源の正極端子、３０４ａ～３０４ｃ　高電圧電源の負極端子、３０４ａ～３０４ｃ　スイッチング出力、３１ａ　温度センサ、３１１～３１４　ダイオード、３２　半導体モジュール温度検出回路、３２１　電圧検出部、３２２　電流供給部、３２３ａ、３２３ｂ、３２７　コンデンサ（キャパシタ）、３２４ａ、３２４ｂ、３２７ａ、３２７ｂ　整流ダイオード、３４　平滑コンデンサ、３５　制御部

Claims (15)

  1. 　検出対象の環境の変化を検出する１以上の検出用ダイオードと、
    　前記検出用ダイオードの一端とＧＮＤとの間および前記検出用ダイオードの他端と前記ＧＮＤとの間にそれぞれ分かれて配置された複数のコンデンサを有するＹコンデンサと、
    　少なくとも前記検出用ダイオードの一端と前記ＧＮＤとの間または前記検出用ダイオードの他端と前記ＧＮＤとの間に配置されて前記Ｙコンデンサと直列接続され、前記検出用ダイオードに誘起されるノイズに伴うコモンモード電流を前記ＧＮＤに伝達すると共に前記複数のコンデンサと前記検出用ダイオードとの間に流れるノーマルモードループ電流を遮断する整流回路と、を備えることを特徴とする検出器。
  2. 　請求項１に記載の検出器であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの各カソード端子が前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のアノード端子が前記複数のコンデンサの一方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のアノード端子が前記複数のコンデンサの他方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの他端に接続されることを特徴とする検出器。
  3. 　請求項１に記載の検出器であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの各アノード端子が前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のカソード端子が前記複数のコンデンサの一方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のカソード端子が前記複数のコンデンサの他方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの他端に接続されることを特徴とする検出器。
  4. 　請求項１に記載の検出器であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの一方のアノード端子が前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のカソード端子が前記複数のコンデンサの一方を介して前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のアノード端子が前記検出用ダイオードの他端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のカソード端子が前記複数のコンデンサの他方を介して前記ＧＮＤに接続されることを特徴とする検出器。
  5. 　請求項１に記載の検出器であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの一方のカソード端子が前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のアノード端子が前記複数のコンデンサの一方を介して前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のカソード端子が前記検出用ダイオードの他端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のアノード端子が前記複数のコンデンサの他方を介して前記ＧＮＤに接続されることを特徴とする検出器。
  6. 　請求項１～５のうちいずれか１項に記載の検出器であって、
    　前記検出用ダイオードの両端には、前記検出用ダイオードに誘起されるノーマルモードノイズを除去するフィルタ回路が接続されることを特徴とする検出器。
  7. 　請求項１～６のうちいずれか１項に記載の検出器であって、
    　前記ＧＮＤは、基準電圧として、零電圧値又は負電圧値に設定されていることを特徴とする検出器。
  8. 　請求項１～７のうちいずれか１項に記載の検出器であって、
    　前記検出用ダイオードと、前記Ｙコンデンサ及び前記整流回路は、
    　前記検出用ダイオードの前記検出対象を収納するモジュールに配置されていることを特徴とする検出器。
  9. 　複数の半導体素子のスイッチング動作により直流電力を交流電力に或いは前記交流電力を前記直流電力に変換する電力変換器と、
    　前記複数の半導体素子を検出対象として、前記検出対象の周囲温度に応じた電圧を出力する検出器と、
    　前記複数の半導体素子のスイッチング動作を制御すると共に、前記検出器の出力電圧と設定値とを比較し、前記検出器の出力電圧が設定値を超えたことを条件に、前記複数の半導体素子のスイッチング動作を停止する制御器と、を備え、
    　前記検出器は、
    　前記複数の半導体素子の周囲温度の変化を検出する１以上の検出用ダイオードと、
    　前記検出用ダイオードの一端とＧＮＤとの間および前記検出用ダイオードの他端と前記ＧＮＤとの間にそれぞれ分かれて配置された複数のコンデンサを有するＹコンデンサと、
    　少なくとも前記検出用ダイオードの一端と前記ＧＮＤとの間または前記検出用ダイオードの他端と前記ＧＮＤとの間に配置されて前記Ｙコンデンサと直列接続され、前記検出用ダイオードに誘起されるノイズに伴うコモンモード電流を前記ＧＮＤに伝達すると共に前記複数のコンデンサと前記検出用ダイオードとの間に流れるノーマルモードループ電流を遮断する整流回路と、から構成されることを特徴とする電力変換装置。
  10. 　請求項９に記載の電力変換装置であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの各カソード端子が前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のアノード端子が前記複数のコンデンサの一方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のアノード端子が前記複数のコンデンサの他方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの他端に接続されることを特徴とする電力変換装置。
  11. 　請求項９に記載の電力変換装置であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの各アノード端子が前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のカソード端子が前記複数のコンデンサの一方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のカソード端子が前記複数のコンデンサの他方のコンデンサを介して前記検出用ダイオードの他端に接続されることを特徴とする電力変換装置。
  12. 　請求項９に記載の電力変換装置であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの一方のアノード端子が前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のカソード端子が前記複数のコンデンサの一方を介して前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のアノード端子が前記検出用ダイオードの他端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のカソード端子が前記複数のコンデンサの他方を介して前記ＧＮＤに接続されることを特徴とする電力変換装置。
  13. 　請求項９に記載の電力変換装置であって、
    　前記整流回路は、
    　複数の整流ダイオードで構成され、前記複数の整流ダイオードの一方のカソード端子が前記検出用ダイオードの一端に接続され、前記複数の整流ダイオードの一方のアノード端子が前記複数のコンデンサの一方を介して前記ＧＮＤに接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のカソード端子が前記検出用ダイオードの他端に接続され、前記複数の整流ダイオードの他方のアノード端子が前記複数のコンデンサの他方を介して前記ＧＮＤに接続されることを特徴とする電力変換装置。
  14. 　請求項９～１３のうちいずれか１項に記載の電力変換装置であって、
    　前記検出用ダイオードの両端には、前記検出用ダイオードに誘起されるノーマルモードノイズを除去するフィルタ回路が接続されることを特徴とする電力変換装置。
  15. 　請求項９～１４のうちいずれか１項に記載の電力変換装置であって、
    　前記ＧＮＤは、基準電圧として、零電圧値又は負電圧値に設定されていることを特徴とする電力変換装置。
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