[發明專利]功率模塊

有效

• 申請號: 201780005492.5
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN108604855B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 赤羽正志
• 申請（專利權）人: 富士電機株式會社
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/32;H02M7/5387
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 金玉蘭;王穎

本發明提供將向可編程電路輸入的程序控制信號作為一個系統而實現小型化的功率模塊。功率模塊(10)將內置的高端側用可編程電路(12)和低端側用可編程電路(13)進行菊花鏈連接，并且設置為對于高端側用可編程電路(12)和低端側用可編程電路(13)共用向功率模塊(10)輸入的作為程序控制信號的JTAG控制信號的一個系統。在高端側用可編程電路(12)的輸入輸出位置設置電平轉換器(14)，將向功率模塊(10)輸入的程序控制信號在以低端側電路(LS)的接地端子(GND)的電位為基準的信號和以高端側電路(HS)的基準電位端子(VS)的電位為基準的信號之間相互地進行電平轉換。

技術領域

本發明涉及功率模塊，該功率模塊具備半橋連接的開關元件和驅動這些開關元件的驅動電路，并且能夠任意設定驅動電路的邏輯功能或者參數。

背景技術

在工業用電機的驅動裝置、伺服用電源裝置等中，使用通過對半橋連接而得的開關元件進行導通/截止控制而動作的功率模塊。在功率模塊中，作為驅動半橋連接而得的開關元件的控制用集成電路，使用高耐壓集成電路(以下，稱作HVIC：High VoltageIntegrated Circuit)。HVIC具有控制半橋電路的上位側的開關元件的高端側電路和控制下位側的開關元件的低端側電路，上位側和下位側的半導體元件兩者能夠通過1個IC進行驅動。

在這樣的HVIC中，要求可以任意設定半橋電路和低端側電路的邏輯動作或者參數。例如，作為功率模塊的保護功能，具有保護電源電壓的下降、過電流和過熱的功能，但要求希望在檢測到電壓下降、過電流或過熱時能夠改變輸出警報的優先順位。另外，還要求能夠適當改變檢測電壓下降、過電流或過熱的閾值。

這樣的要求能夠通過如下方式實現，在功率模塊中具備可編程電路，向該可編程電路寫入形成邏輯功能的數據或者構成閾值的參數數據。已知這樣的可編程電路在將接地作為基準電位的同時，在與其它電路絕緣或進行電壓電平的轉換的情況下，使用電平轉換電路(例如，參照專利文獻1)。另外，在記載于專利文獻1的電路中，對于向可編程電路的程序數據的寫入使用JTAG(Joint Test Action Group：聯合測試行動小組)接口。

但是，在功率模塊中，與高端側電路連接的高端側用可編程電路將半橋的中點作為基準電位，與低端側電路連接的低端側用可編程電路將接地作為基準電位。特別地，通過使2個開關元件互補地導通/截止，從而使高端側電路和高端側用可編程電路的基準電位在0伏(V)和電源電壓(例如數百V)之間變化。另一方面，雖然記載于專利文獻1的電路的寫入電路為對象的可編程電路的電源系統不同于寫入電路的電源系統，但都為一個系統，并且基準電位不像功率模塊的高端側電路那樣時時刻刻發生變化。因此，高端側用可編程電路和低端側用可編程電路無法使用記載于專利文獻1的電路結構那樣的寫入電路。也就是說，功率模塊需要單獨具備用于高端側用可編程電路的寫入電路和用于低端側用可編程電路的寫入電路。并且，高端側的基準電位有時成為非常高的電壓，因此高端側的寫入電路和低端側的寫入電路需要設置為物理地隔離。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利公開2014-515843號公報(第0078段、第0087段、圖2)

發明內容

技術問題

但是，在上述的功率模塊中，需要將程序、數據的寫入電路在高端側和低端側分別設置，寫入電路為2個，因此寫入端口也需要分成2個系統，這會導致功率模塊大型化、高成本化的問題。

鑒于上述問題，本發明的目的在于提供將向可編程電路輸入的程序控制信號設為一個系統而實現小型化的功率模塊。

技術方案