[發明專利]電力半導體模塊及電力變換裝置

有效

• 申請號: 201811366608.0
• 申請日: 2018-11-16
• 公開（公告）號: CN109818516B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 市村徹
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

電力半導體模塊(3)具有：電力半導體元件(1)；控制電路(2)，其對電力半導體元件(1)進行控制；以及多個端子(VOT、Vcc、PWM_IN、C、GND、T1、T2)。在電力半導體元件(1)或電力半導體模塊(3)發生了異常的情況下，控制電路(2)將作為電力半導體元件(1)的控制電極的柵極端子(G)設為非激活，從第1輸出端子(VOT)輸出異常信號(S9)，該異常信號(S9)用于從電力半導體模塊(3)通知發生了異常這一情況。在電力半導體元件(1)及電力半導體模塊(3)未發生異常的情況下，控制電路(2)將第1輸出端子(VOT)用于其他用途。其他用途例如為輸出溫度信息這一用途。由此，能夠輸出異常信號而不會過度地增加電力半導體的端子數量。

技術領域

本發明涉及電力半導體模塊，特別涉及以輸出表示過電流等異常的異常信號的方式構成的電力半導體模塊及具有該電力半導體模塊的電力變換裝置。

背景技術

電力用半導體裝置如果遭到破壞，則破壞有可能波及至周邊電路，對使用環境造成較大影響。因此，需要觀察電力用半導體裝置的狀況而對異常動作進行檢測。

因此，實施下述動作，即，對電力用半導體裝置的電流、控制電源電壓及溫度進行監視，基于監視信息使電力用半導體裝置停止，并且對監視信息、停止的發生進行通知。

作為電力半導體模塊存在如下的電力半導體模塊，其用于逆變器裝置等設備，構成為對異常狀態進行檢測，將與檢測到的異常內容對應的異常信號輸出。

在日本特開平8-98505號公報中公開了半導體復合元件，該半導體復合元件對過電流異常、控制電源電壓降低異常、過熱異常各異常狀態進行檢測，與檢測到的異常內容對應地將各自不同的異常信號輸出。該半導體復合元件具有：異常狀態檢測部，其對多個半導體開關元件的過電流異常、控制電源電壓降低異常及過熱異常進行檢測；以及異常信號發生部，其與由異常狀態檢測部檢測出的異常內容對應地產生各自不同的異常信號。

就日本特開平8-98505號公報所記載的半導體復合元件而言，為了輸出異常信號而設置有專用的輸出端子，導致輸入輸出端子的增加。

發明內容

本發明就是為了消除上述的輸入輸出端子數量的增加等而提出的，其目的在于輸出異常信號而不會過度地增加電力半導體模塊的端子數量。

本申請涉及電力半導體模塊。電力半導體模塊具有：電力半導體元件；控制電路，其對電力半導體元件進行控制；以及第1端子。在電力半導體元件或電力半導體模塊發生了異常的情況下，控制電路將電力半導體元件的控制電極設為非激活，從第1端子輸出異常信號，該異常信號用于從電力半導體模塊通知發生了異常這一情況。在電力半導體元件及電力半導體模塊未發生異常的情況下，控制電路將第1端子用于其他用途。

根據本發明，在未發生異常的情況下，將輸出異常信號的端子用于其他用途，因此能夠輸出異常信號而不會過度地增加電力半導體模塊的端子數量。

通過結合附圖進行理解的、與本發明相關的以下的詳細說明，使本發明的上述及其它目的、特征、方案以及優點變得明確。

附圖說明

圖1是表示電力半導體模塊的第1研究例的結構的等效電路圖。

圖2是表示電力半導體模塊的第2研究例的結構的等效電路圖。

圖3是表示實施方式1涉及的電力半導體模塊的結構的等效電路圖。

圖4是表示實施方式1涉及的保護電路模塊的結構的等效電路圖。

圖5是表示實施方式1涉及的運算放大器11的輸入電壓與輸出電壓的關系的圖。

圖6是用于對實施方式1中的電力半導體模塊的動作時序進行說明的波形圖。

圖7是表示實施方式2中使用的保護電路模塊6A的結構的電路圖。