电力转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种电力转换装置，其能够防止形成有开关元件的芯片的尺寸的大型化并且能够检测开关元件在开关动作时的温度。电力转换装置(1A)具备：IGBT(211)，其连接于同可变电源(4)的正极侧连接的IGBT(201)与可变电源(4)的负极侧之间；温度探测电阻元件(213)，其与被输入用于控制IGBT(211)的开关动作的栅极信号(SgUL、SgVL、SgWL)的栅极(G)连接，探测IGBT(211)的温度；以及U相检测部(234U)、V相检测部(234V)及W相检测部(234W)，它们基于栅极(G)的电压来检测IGBT(211)的温度水平。度水平。度水平。

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置


[0001]本专利技术涉及一种具备开关元件的电力转换装置。

技术介绍

[0002]在专利文献1中公开了一种驱动作为电力转换用半导体元件的开关元件的栅极驱动电路。专利文献1所公开的栅极驱动电路具备检测开关元件的温度的温度检测电路。另外，专利文献2中公开了一种具有温度感知功能的MOSFET。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献1：国际公开第2014/123046号
[0005]专利文献2：国际公开第2006/097896号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]专利文献1中公开的技术需要配置于开关元件的附近的温度检测电路的输出端子。因此，该技术具有形成有开关元件的芯片的尺寸变大的问题。
[0008]专利文献2中公开的技术能够检测MOSFET在断开状态下的温度。然而，该技术具有无法检测MOSFET在开关动作时的温度的问题。
[0009]本专利技术的目的在于提供一种能够防止形成有开关元件的芯片的尺寸的大型化、并且能够检测开关元件在开关动作时的温度的电力转换装置。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]为了达成上述目的，本专利技术的一个方式的电力转换装置具备：第二开关元件，其连接于第一开关元件与电源的负极侧之间，所述第一开关元件与所述电源的正极侧连接；温度探测元件，其与被输入用于控制所述第二开关元件的开关动作的控制信号的控制信号输入端子连接，探测所述第二开关元件的温度；以及检测部，其基于所述控制信号输入端子的电压来检测所述第二开关元件的温度水平。
[0012]专利技术的效果
[0013]根据本专利技术的一个方式，能够防止形成有开关元件的芯片的尺寸的大型化，并且能够检测开关元件在开关动作时的温度。
附图说明
[0014]图1是表示本专利技术的第一实施方式的电力转换装置的概要结构的一例的电路框图。
[0015]图2是表示本专利技术的第一实施方式的电力转换装置所具备的温度检测电路的一例的图。
[0016]图3是用于说明本专利技术的第一实施方式的电力转换装置所具备的开关元件的电流
‑
电压特性的温度依赖性的图。
[0017]图4是表示作为比较例1的电力转换装置所具备的温度检测电路的图。
[0018]图5是表示作为比较例2的电力转换装置所具备的温度检测电路的图。
[0019]图6是表示本专利技术的第二实施方式的电力转换装置所具备的温度检测电路的一例的图。
具体实施方式
[0020]本专利技术的各实施方式用于例示用于使本专利技术的技术思想具体化的装置、方法，本专利技术的技术思想并不是将结构部件的材质、形状、构造、配置等确定为下述的材质、形状、构造、配置。本专利技术的技术思想能够在由权利要求书所记载的权利要求规定的技术范围内追加各种变更。
[0021]在下面，作为各实施方式的电力转换装置，以逆变器装置为例来进行说明，但本实施方式的电力转换装置不限于逆变器装置，也能够应用于转换器装置、模块化多电平转换器等。
[0022]〔第一实施方式〕
[0023](电力转换装置的整体结构)
[0024]使用图1至图5来说明本专利技术的第一实施方式的电力转换装置。首先，使用图1来说明本实施方式的电力转换装置1A的整体结构的一例。
[0025]如图1所示，本实施方式的电力转换装置1A与可变电源4连接。可变电源4例如具有三相交流电源、以及对从三相交流电源输入的三相交流电力进行全波整流的整流电路。电力转换装置1A具有将通过该整流电路整流后的电力平滑化的平滑用电容器5。虽然省略对该整流电路的图示，但该整流电路通过将六个二极管进行全桥连接而构成或者通过将六个开关元件进行全桥连接而构成。
[0026]在可变电源4的正极侧(即该整流电路的正极输出端子)连接有正极侧线路Lp，在可变电源4的负极侧(即该整流电路的负极输出端子)连接有负极侧线路Ln。负极侧线路Ln经由设置于电力转换装置1A的电阻元件R1来与可变电源4的负极侧连接。更具体地说，电阻元件R1的一个端子与负极侧线路Ln连接，电阻元件R1的另一个端子与可变电源4的负极侧连接。在正极侧线路Lp与负极侧线路Ln之间连接有平滑用电容器5。电力转换装置1A具备逆变器装置2和控制装置3，该逆变器装置2将被施加于正极侧线路Lp与负极侧线路Ln之间的直流电压转换为三相(U相、V相及W相)交流电压，该控制装置3用于控制逆变器装置2。逆变器装置2例如由智能功率模块(Intelligent Power Module：IPM)构成。
[0027]逆变器装置2具有用于连接正极侧线路Lp的主电源输入端子Tp。逆变器装置2具有与负极侧线路Ln连接的U相主电源输入端子Tnu、V相主电源输入端子Tnv以及W相主电源输入端子Tnw。U相输出端子TU为用于输出通过逆变器装置2将从可变电源4输入的直流电压进行直流
‑
交流转换而生成的U相的交流电压的端子。V相输出端子TV为用于输出通过逆变器装置2将从可变电源4输入的直流电压进行直流
‑
交流转换而生成的V相的交流电压的端子。W相输出端子TW为用于输出通过逆变器装置2将从可变电源4输入的直流电压进行直流
‑
交流转换而生成的W相的交流电压的端子。
[0028]如图1所示，电力转换装置1A所具备的逆变器装置2具有与可变电源(电源的一例)4的正极侧连接的绝缘栅双极型晶体管201(第一开关元件的一例)。逆变器装置2具有连接
于绝缘栅双极型晶体管201与可变电源4的负极侧之间的绝缘栅双极型晶体管211(第二开关元件的一例)。在下面将绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)简称为“IGBT”。在本实施方式中，第一开关元件为具有作为控制信号输入端子的栅极G的IGBT 201，第二开关元件为具有作为控制信号输入端子的栅极G的IGBT 211。
[0029]逆变器装置2具有温度探测电阻元件(温度探测元件的一例)213，该温度探测电阻元件213与被输入用于控制IGBT 211的开关动作的栅极信号SgUL、SgVL、SgWL(控制信号的一例，在后文叙述详情)的栅极G(控制信号输入端子的一例)连接，用于探测IGBT 211的温度。在本实施方式中，温度探测元件为具有与IGBT 211的栅极G连接的一个端子和与IGBT 211的发射极E连接的另一个端子的电阻元件。由此，无需在半导体元件21u、21v、21w设置用于将温度探测电阻元件213的一个端子和另一端子连接于栅极驱动电路23(在后文叙述详情)的端子，因此能够实现半导体元件21u、21v、21w的小型化。逆变器装置2具有基于栅极G的电压来检测IGBT 211的温度水平的U相检测部234U、V相检测部234V以及W相检测部234W(均为检测部的一例，在图1中未图示，参照图2)。
[0030]如图1所示，逆变器装置2具有半导体元件20u、20v、20w，半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力转换装置，具备：第二开关元件，其连接于第一开关元件与电源的负极侧之间，所述第一开关元件与所述电源的正极侧连接；温度探测元件，其与被输入用于控制所述第二开关元件的开关动作的控制信号的控制信号输入端子连接，探测所述第二开关元件的温度；以及检测部，其基于所述控制信号输入端子的电压来检测所述第二开关元件的温度水平。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述第二开关元件和所述温度探测元件形成于同一半导体芯片。3.根据权利要求1或2所述的电力转换装置，其特征在于，所述第二开关元件为具有作为所述控制信号输入端子的栅极的...

【专利技术属性】
技术研发人员：上村威，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：