[實(shí)用新型]功率模塊保護(hù)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420086734.1
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN203747396U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 大和田健太
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會社
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02H5/04;H01L23/58
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;舒艷君

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及功率模塊（power?module）保護(hù)裝置。

背景技術(shù)

在被搭載于空調(diào)室外機(jī)等的逆變器（inverter）裝置中利用了功率模塊，被內(nèi)置于功率模塊的IGBT等開關(guān)（switching）元件因開關(guān)動作時(shí)的損失會發(fā)熱。因此，在以往的逆變器裝置中，為了防止開關(guān)元件的溫度（元件溫度）上升并且避免開關(guān)元件破損而構(gòu)成為對散熱片（fin）安裝功率模塊和葉片溫度傳感器（sensor），當(dāng)由在功率模塊的附近設(shè)置的葉片溫度傳感器檢測出的元件溫度達(dá)到極限溫度時(shí)進(jìn)行輸出電流的限制、載波（carrier）頻率的減少或者完全停止等保護(hù)動作（例如參照專利文獻(xiàn)1）。

【專利文獻(xiàn)1】日本特開平09－148523號公報(bào)（圖1等）

然而，在以上述專利文獻(xiàn)1為代表的現(xiàn)有技術(shù)中，由于構(gòu)成為只利用對散熱片組裝的葉片溫度傳感器來檢測元件溫度，所以由開關(guān)元件產(chǎn)生的熱經(jīng)由散熱片傳遞至葉片溫度傳感器，導(dǎo)致由葉片溫度傳感器對元件溫度的檢測產(chǎn)生時(shí)間延遲。因此，在開關(guān)元件因開關(guān)元件的驅(qū)動電路等的異常或開關(guān)元件的異常等而處于過熱狀態(tài)的情況下，也無法迅速地執(zhí)行保護(hù)動作。尤其在來自功率模塊的元件溫度因?qū)⒐β誓K組裝到散熱片時(shí)的不良情況而無法恰當(dāng)?shù)貍鬟f到散熱片的狀態(tài)的情況下，與功率模塊被正常組裝的情況相比，存在開關(guān)元件變?yōu)檫^熱狀態(tài)，在保護(hù)動作起動之前開關(guān)元件有可能破損這一課題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型鑒于上述情況而提出，其目的在于，提供一種能夠與功率模塊向散熱片的安裝狀態(tài)無關(guān)地恰當(dāng)執(zhí)行開關(guān)元件的過熱保護(hù)動作來實(shí)現(xiàn)品質(zhì)提高的功率模塊保護(hù)裝置。

為了解決上述的課題、實(shí)現(xiàn)目的，本實(shí)用新型涉及對被安裝于散熱片的功率模塊中內(nèi)置的開關(guān)元件進(jìn)行保護(hù)的功率模塊保護(hù)裝置，具備：元件溫度傳感器，其被內(nèi)置于所述功率模塊，并且檢測內(nèi)置于所述功率模塊的開關(guān)元件的溫度；葉片溫度傳感器，其檢測所述散熱片的溫度；和動作限制電路，其求出由所述元件溫度傳感器檢測出的元件溫度與由所述葉片溫度傳感器檢測出的葉片溫度之間的溫度差，在元件溫度高于葉片溫度且所述溫度差為規(guī)定閾值以上的情況下，生成限制所述開關(guān)元件動作的動作限制指令并輸出給所述開關(guān)元件的驅(qū)動電路。

在上述功率模塊保護(hù)裝置中，所述散熱片安裝有所述功率模塊和沒有內(nèi)置所述元件溫度傳感器的無傳感器功率模塊，所述動作限制電路具備：異常判定部，其求出所述溫度差，在元件溫度高于葉片溫度且所述溫度差為規(guī)定閾值以上的情況下，判定為產(chǎn)生了功率模塊向所述散熱片安裝的安裝異常或者產(chǎn)生了所述開關(guān)元件的異常發(fā)熱；第一動作限制部，其在接收到來自所述異常判定部的判定結(jié)果時(shí)，生成所述動作限制指令并輸出給所述開關(guān)元件的驅(qū)動電路；和第二動作限制部，其在接收到來自所述異常判定部的判定結(jié)果時(shí)，生成限制內(nèi)置于所述無傳感器功率模塊的開關(guān)元件動作的動作限制指令并輸出給該開關(guān)元件的驅(qū)動電路。

另外，在上述功率模塊保護(hù)裝置中，所述散熱片安裝有所述功率模塊和沒有內(nèi)置所述元件溫度傳感器的無傳感器功率模塊，所述動作限制電路具備：異常判定部，其求出所述溫度差，在葉片溫度高于元件溫度且所述溫度差為規(guī)定閾值以上的情況下，判定為內(nèi)置于所述無傳感器功率模塊的開關(guān)元件產(chǎn)生了異常發(fā)熱；第一動作限制部，其在接收到來自所述異常判定部的判定結(jié)果時(shí)，生成所述動作限制指令并輸出給所述開關(guān)元件的驅(qū)動電路；和第二動作限制部，其在接收到來自所述異常判定部的判定結(jié)果時(shí)，生成限制內(nèi)置于所述無傳感器功率模塊的開關(guān)元件動作的動作限制指令并輸出給該開關(guān)元件的驅(qū)動電路

另外，為了解決上述的課題、實(shí)現(xiàn)目的，本實(shí)用新型還涉及對被安裝于散熱片的功率模塊中內(nèi)置的開關(guān)元件進(jìn)行保護(hù)的功率模塊保護(hù)裝置，具備：元件溫度傳感器，其被內(nèi)置于所述功率模塊，并且檢測內(nèi)置于所述功率模塊的開關(guān)元件的溫度；葉片溫度傳感器，其檢測所述散熱片的溫度；和動作限制電路，其求出由所述元件溫度傳感器檢測出的元件溫度與由所述葉片溫度傳感器檢測出的葉片溫度之間的溫度差，在該溫度差為規(guī)定閾值以上的情況下，生成限制所述開關(guān)元件動作的動作限制指令并輸出給所述開關(guān)元件的驅(qū)動電路。

根據(jù)該實(shí)用新型，起到能夠恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行開關(guān)元件的過熱保護(hù)動作而實(shí)現(xiàn)品質(zhì)提高這一效果。

附圖說明

圖1是示意性地表示構(gòu)成本實(shí)用新型的實(shí)施方式1涉及的功率模塊保護(hù)裝置的散熱片、功率模塊以及葉片溫度傳感器的圖。

圖2是表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式1涉及的功率模塊保護(hù)裝置的功能模塊（block）的圖。

圖3是用于對圖2所示的功率模塊保護(hù)裝置的動作進(jìn)行說明的圖。