[發(fā)明專利]3電平I型逆變器及半導(dǎo)體模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910139296.8
• 申請(qǐng)日: 2019-02-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110198128B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石野雅章;西田信也
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H02M7/00
• 分類號(hào): H02M7/00;H02M7/483;H02M7/5387
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

提供抑制了芯片溫度的上升的3電平I型逆變器。具有：第1～第4開(kāi)關(guān)器件，它們連接于第1、第2電位之間；第1～第4二極管，它們分別與第1～第4開(kāi)關(guān)器件反向并聯(lián)連接；以及第5、第6二極管，它們?cè)诘?、第2開(kāi)關(guān)器件的連接節(jié)點(diǎn)和第3、第4開(kāi)關(guān)器件的連接節(jié)點(diǎn)之間，以相對(duì)于第2、第3開(kāi)關(guān)器件的串聯(lián)連接反向并聯(lián)的方式串聯(lián)連接，第5、第6二極管的連接節(jié)點(diǎn)與輸入節(jié)點(diǎn)連接，該輸入節(jié)點(diǎn)呈第1電位與第2電位的中間電位，第2、第3開(kāi)關(guān)器件的連接節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)連接，第2開(kāi)關(guān)器件及二極管由第1反向?qū)↖GBT構(gòu)成，第3開(kāi)關(guān)器件及二極管由第2反向?qū)↖GBT構(gòu)成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及3電平I型逆變器，特別是涉及抑制了溫度上升的3電平逆變器。

背景技術(shù)

就當(dāng)前的3電平I型逆變器而言，例如在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了下述技術(shù)，即，由反向?qū)↖GBT(RC－IGBT：Reverse Conducting insulated gate bipolar transistor)構(gòu)成開(kāi)關(guān)器件和與開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行反向并聯(lián)連接的二極管。

RC－IGBT將IGBT和作為續(xù)流二極管起作用的二極管集中于1個(gè)芯片，與將IGBT和續(xù)流二極管分別設(shè)為單獨(dú)的芯片的情況相比，存在能夠縮小半導(dǎo)體裝置的芯片占有面積這樣的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前著眼于該優(yōu)點(diǎn)，使用RC－IGBT。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2003－70262號(hào)公報(bào)

存在RC－IGBT的通斷特性比單體的IGBT的通斷特性差這樣的問(wèn)題，在半導(dǎo)體裝置的大小存在富余的情況等減小芯片占有面積的必要性小的情況下，使用RC－IGBT的優(yōu)點(diǎn)小，在成本與效果的關(guān)系下，也會(huì)選擇不積極地使用RC－IGBT。在這里，IGBT和二極管被集中于1個(gè)芯片的RC－IGBT與單體的IGBT相比，整個(gè)芯片的面積變大，與其相伴，散熱面積也變大，因此還存在下述優(yōu)點(diǎn)，即，與單體的IGBT相比容易對(duì)在IGBT區(qū)域產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，冷卻效果高。

但是，就RC－IGBT的利用并未得到促進(jìn)的現(xiàn)狀而言，存在下述問(wèn)題，即，沒(méi)有充分利用上述RC－IGBT的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述的問(wèn)題而提出的，其目的在于提供抑制了芯片溫度的上升的3電平I型逆變器。

本發(fā)明涉及的3電平I型逆變器具有：第1、第2、第3及第4開(kāi)關(guān)器件，它們?cè)诒毁x予第1電位的第1主電源節(jié)點(diǎn)與被賦予比所述第1電位低的第2電位的第2主電源節(jié)點(diǎn)之間，從所述第1電位側(cè)起依次串聯(lián)連接；第1、第2、第3及第4二極管，它們分別與所述第1～第4開(kāi)關(guān)器件反向并聯(lián)連接；以及第5及第6二極管，它們?cè)谒龅?及第2開(kāi)關(guān)器件的連接節(jié)點(diǎn)和所述第3及第4開(kāi)關(guān)器件的連接節(jié)點(diǎn)之間，以相對(duì)于所述第2及第3開(kāi)關(guān)器件的串聯(lián)連接反向并聯(lián)的方式串聯(lián)連接，所述第5及第6二極管的連接節(jié)點(diǎn)與輸入節(jié)點(diǎn)連接，該輸入節(jié)點(diǎn)被賦予所述第1電位與所述第2電位的中間電位，所述第2及第3開(kāi)關(guān)器件的連接節(jié)點(diǎn)與輸出節(jié)點(diǎn)連接，所述第2開(kāi)關(guān)器件及所述第2二極管由包含于第1反向?qū)↖GBT的IGBT及二極管構(gòu)成，所述第3開(kāi)關(guān)器件及所述第3二極管由包含于第2反向?qū)↖GBT的IGBT及二極管構(gòu)成。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明涉及的3電平I型逆變器，通過(guò)由包含于第1反向?qū)↖GBT的IGBT及二極管構(gòu)成第2開(kāi)關(guān)器件及第2二極管，由包含于第2反向?qū)↖GBT的IGBT及二極管構(gòu)成第3開(kāi)關(guān)器件及第3二極管，從而能夠擴(kuò)大由穩(wěn)態(tài)損耗產(chǎn)生的熱量的散熱面積，能夠抑制芯片溫度的上升。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明涉及的實(shí)施方式1的3電平I型逆變器的半橋電路的電路圖。

圖2是表示半導(dǎo)體模塊的平面布局的圖，該半導(dǎo)體模塊收容有本發(fā)明涉及的實(shí)施方式1的3電平I型逆變器的半橋電路。

圖3是半導(dǎo)體模塊的剖視圖，該半導(dǎo)體模塊收容有本發(fā)明涉及的實(shí)施方式1的3電平I型逆變器的半橋電路。