半导体开关控制装置制造方法及图纸

提供一种能够准确判定半导体开关的温度状态的半导体开关控制装置。半导体开关控制装置(1)的FET(12)与FET(11)相邻配置，源极端子彼此串联连接，FET(12)的漏极端子与高电压电池(3)连接，FET(11)的漏极端子与高电压负载(2)连接。而且，控制部(50)基于FET(12)的体二极管(D2)的正向电压Vfa，判定包含FET(11)的负侧主继电器(10B)的温度状态。

【技术实现步骤摘要】
半导体开关控制装置
本专利技术涉及半导体开关控制装置。
技术介绍
以往，电动汽车、混合电动汽车等搭载有驱动马达等高电压负载、用于驱动该高电压负载的高电压电池，以安全为目的设置有将从高电压电池流向高电压负载的电流接通或者断开的开关。该开关主要使用机械式继电器，但近年来也考虑使用半导体开关(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-235629号公报
技术实现思路
本专利技术欲解决的问题半导体开关由于会因为接通而发热导致温度上升，因此，需要判定半导体开关的温度状态并抑制温度上升。然而，在判定半导体开关的温度状态方面，存在进一步改善的余地。因此，本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够准确判定半导体开关的温度状态的半导体开关控制装置。用于解决问题的方案为解决上述问题，达到目的，本专利技术所涉及的半导体开关控制装置的特征在于，包括：半导体开关模块，设置在电源和负载之间，将在所述电源与所述负载之间流动的电流接通或者断开；控制部，控制所述半导体开关模块，所述半导体开关模块具有：正向开关，在所述电流流动的方向即正向配置有体二极管；反向开关，与所述正向开关相邻配置，在与所述电流流动的方向相反方向配置有体二极管，所述正向开关与所述反向开关的源极端子彼此串联连接，一者的漏极端子与所述电源连接，另一者的漏极端子与所述负载连接；或者漏极端子彼此串联连接，一者的源极端子与所述电源连接，另一者的源极端子与所述负载连接，所述控制部基于所述正向开关的所述体二极管的正向电压，判定所述半导体开关模块的温度状态。另外，在所述半导体开关控制装置中，优选的是所述控制部根据所述正向开关的所述体二极管的温度，判定所述半导体开关模块的温度状态，所述正向开关的所述体二极管的温度是基于所述正向开关的所述体二极管的正向电压、在所述正向开关流动的电流而求出的。另外，在所述半导体开关控制装置中，优选的是包括预充电电路，控制所述反向开关并施加恒定的预充电电流，所述控制部在利用所述预充电电路进行预充电控制的情况下，根据所述正向开关的所述体二极管的正向电压、用于判定所述正向开关的所述体二极管的温度的阈值，判定所述半导体开关模块的温度状态。另外，在所述半导体开关控制装置中，优选的是所述控制部在判定所述半导体开关模块的温度状态前，在所述正向开关的所述体二极管的正向电压在作为该正向电压的基准的基准电压的范围外的情况下，判定为所述正向开关故障，并将所述反向开关断开，切断所述电流。专利技术的效果本专利技术所涉及的半导体开关控制装置基于正向开关的体二极管的正向电压来判定半导体开关模块的温度状态，从而能够准确判定半导体开关模块的温度状态。附图说明图1是示出实施方式1所涉及的半导体开关控制装置的构成例的框图。图2是示出实施方式1所涉及的FET的控制例的图。图3是示出实施方式1所涉及的正向特性映射的图。图4是示出实施方式1所涉及的半导体开关控制装置的动作例的时序图。图5是示出实施方式1所涉及的半导体开关控制装置的动作例的流程图。图6是示出实施方式2所涉及的半导体开关控制装置的主要部分的构成例的框图。图7是示出实施方式2所涉及的半导体开关控制装置的动作例的时序图。附图标记的说明1、1A、1B：半导体开关控制装置2：高电压负载(负载)3：高电压电池(电源)10A：正侧主继电器(半导体开关模块)10B：负侧主继电器(半导体开关模块)11：FET(反向开关)12：FET(正向开关)33：预充电回路40：电流检测部50：控制部D1、D2：体二极管I、Ia、Ib：电流、正向电流Vt：电压阈值(阈值)具体实施方式参照附图来详细说明实施本专利技术的方式(实施方式)。本专利技术不限于下面的实施方式所记载的内容。另外，以下所记载的构成要素包含本领域技术人员能够容易想到的要素、实质上相同的要素。并且，能够将以下所记载的构成适当组合。另外，在不脱离本专利技术的要点的范围内可以省略、替换或者变更各种构成。[实施方式1]电动汽车、混合电动汽车等车辆电源系统100如图1所示，搭载有将直流转换为交流并将电力供给至驱动马达的逆变器21等高电压负载2；用于驱动该高电压负载2的电源即高电压电池3，以安全为目的设置有将在高电压电池3与高电压负载2之间流过的电流接通或者断开的半导体开关控制装置1(1A、1B)。实施方式1所涉及的半导体开关控制装置1A设置在高电压电池3的正电极侧，通过切换作为半导体开关模块的正侧主继电器10A，将从高电压电池3流向高电压负载2的电流接通或者断开。半导体开关控制装置1B设置在高电压电池3的负电极侧，通过切换作为半导体开关模块的负侧主继电器10B，将从高电压负载2流向高电压电池3的电流接通或者断开。由于半导体开关控制装置1A与半导体开关控制装置1B具有同样的构成，并且进行同样的控制，因此，详细的说明省略。下面，说明半导体开关控制装置1B。半导体开关控制装置1B包括负侧主继电器10B、差动放大电路20、驱动电路部30、电流检测部40、控制部50。负侧主继电器10B设置在高电压电池3的负电极侧与高电压负载2之间，将从高电压负载2流向高电压电池3的负电极侧的电流接通或者断开。此外，在负侧主继电器10B的上游侧设置有正侧主继电器10A。正侧主继电器10A设置在高电压电池3的正电极侧与高电压负载2之间，将从高电压电池3的正电极侧流向高电压负载2的电流接通或者断开。负侧主继电器10B包括FET(Field-effecttransistor，场效应晶体管)11、FET12。FET11、12例如是N沟道型的MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属氧化物半导体)FET。FET11是在从高电压负载2流向高电压电池3的负电极侧的电流I(以下，只要没有特别指出即相同。也称作正向电流I、Ia、Ib)流动的方向相反方向配置有体二极管(寄生二极管)D1的反向开关。体二极管D1的阳极端子与高电压电池3的负电极侧连接，阴极端子与高电压负载2侧连接。FET11由后述的驱动电路部30驱动，将从高电压负载2流向高电压电池3的负电极侧的电流I接通或者断开。FET12是与FET11同样的FET，是在电流I流动的方向即正向配置有体二极管D2的正向开关。体二极管D2的阴极端子与高电压电池3的负电极侧连接，阳极端子与高电压负载2侧连接。FET12由驱动电路部30驱动，基于体二极管D2的正向电压Vfa来计测体二极管D2的接合部位的温度即结点温度(以下也称作温度)。此处，体二极管D2的正向电压Vfa示出在正向电流I流过时的体二极管D2的电压降(电位差)。FET11与FET12相邻配置，源极端子彼此串联连接，FET12的漏极端子与高电压电池3连接，FET11的漏极端子与高电压负载2连接。FET11与FET12例如在接近的状态下并列配置，以裸芯片的方式安装，或者通过树脂密封而安装，从而以模块化的状态搭载在基板。差动放大电路20输出FET12的体二极管D2的正向电压Vfa。差动放大电路20与体二极管D2的阳极端子和阴极端子连接，将阳极端子侧与阴极端子侧的电位差放大并作为正向电压Vfa输出至控制部50。驱动电路部30包括：驱动FET11的驱动电路31；驱动FET12的驱动电路32；对FET11进行预充电控制的预充电电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体开关控制装置，其特征在于，包括：半导体开关模块，设置在电源和负载之间，将在所述电源与所述负载之间流动的电流接通或者断开；控制部，控制所述半导体开关模块，所述半导体开关模块具有：正向开关，在所述电流流动的方向即正向配置有体二极管；反向开关，与所述正向开关相邻配置，在与所述电流流动的方向相反方向配置有体二极管，所述正向开关与所述反向开关的源极端子彼此串联连接，一者的漏极端子与所述电源连接，另一者的漏极端子与所述负载连接；或者所述正向开关与所述反向开关的漏极端子彼此串联连接，一者的源极端子与所述电源连接，另一者的源极端子与所述负载连接，所述控制部基于所述正向开关的所述体二极管的正向电压，判定所述半导体开关模块的温度状态。

【技术特征摘要】
2016.07.01 JP 2016-1317311.一种半导体开关控制装置，其特征在于，包括：半导体开关模块，设置在电源和负载之间，将在所述电源与所述负载之间流动的电流接通或者断开；控制部，控制所述半导体开关模块，所述半导体开关模块具有：正向开关，在所述电流流动的方向即正向配置有体二极管；反向开关，与所述正向开关相邻配置，在与所述电流流动的方向相反方向配置有体二极管，所述正向开关与所述反向开关的源极端子彼此串联连接，一者的漏极端子与所述电源连接，另一者的漏极端子与所述负载连接；或者所述正向开关与所述反向开关的漏极端子彼此串联连接，一者的源极端子与所述电源连接，另一者的源极端子与所述负载连接，所述控制部基于所述正向开关的所述体二极管的正向电压，判定所述半导体开关模块的温度状态。2.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：森本充晃，大石英一郎，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP