[發明專利]半導體模塊及電力轉換裝置

有效

• 申請號: 201910815710.2
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110880859B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 青木伸親;米山玲;江口佳佑;日高大樹
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02H7/125
• 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

本發明涉及半導體模塊及電力轉換裝置。本發明的目在于提供能夠進行在啟動過程中成為過電流等通電異常時的保護的轉換器模塊。半導體模塊(101)具備：二極管橋接電路(11)；傳感器(17)，其對二極管橋接電路(11)的電流值進行測量；電流限制電路(16)，其具有與二極管橋接電路(11)連接的IGBT(161)；以及保護電路(18)，其與由傳感器(17)測量的二極管橋接電路(11)的電流值對應地對IGBT(161)的接通和斷開進行切換。

技術領域

本發明涉及對二極管橋接電路的過電流進行檢測、限制的半導體模塊。

背景技術

作為功率模塊之一，存在搭載有二極管橋接電路的將交流轉換為直流的轉換器模塊。作為轉換器模塊之一，存在搭載有保護功能電路的轉換器用IPM(Intelligent PowerModule)。就轉換器用IPM而言，在與二極管反并聯連接的有源元件即IGBT(Insulated GateBipolar Transistor)搭載電流傳感器或溫度傳感器。在轉換器模塊中，主要流動電流而發熱的是二極管橋接電路的二極管。但是，存在如下問題，即，由于搭載電流傳感器而能夠進行保護斷路的元件為IGBT，因此在通電異常時保護斷路延遲，模塊破損。

當前，就轉換器模塊而言，在二極管橋接電路和逆變器電路之間并聯連接有晶閘管和電阻。在電源啟動時晶閘管斷開，電流在電阻側流過，由此防止沖擊電流。如果在經過電解電容器的充電時間后晶閘管變為接通，則電流在晶閘管側流過而對電路產生的損耗進行抑制。

專利文獻1：日本特開2000-270468號公報

但是，存在下述問題，即，晶閘管一旦設為接通后不能斷開，因此在電源啟動過程中成為過電流等通電異常時，二極管橋接電路或用戶系統被破壞。

在專利文獻1中公開了如下電源控制裝置，即，通過電流檢測電路，對在AC-DC轉換器流動的電流進行檢測，防止電源接通后的沖擊電流。在專利文獻1的電源控制裝置中，在電流檢測電路檢測出大于或等于一定值的電流值的情況下，開關控制電路使開關電路進行動作，使電阻兩端短路，由此防止沖擊電流。但是，專利文獻1的電源控制裝置存在下述問題，即，在電源啟動過程中成為過電流等通電異常的情況下，由于沒有將AC開關斷開的功能，不能對在AC-DC轉換器流動的電流進行控制，因此AC-DC轉換器被破壞。

發明內容

本發明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供能夠進行在啟動過程中成為過電流等通電異常時的保護的轉換器模塊。

本發明的半導體模塊具備：二極管橋接電路；傳感器，其對二極管橋接電路的電流值進行測量；電流限制電路，其具有與二極管橋接電路連接的第1開關元件；以及保護電路，其與由傳感器測量的二極管橋接電路的電流值對應地對第1開關元件的接通和斷開進行切換。

發明的效果

就本發明的半導體模塊而言，由于電流限制電路具有第1開關元件，因此不僅能夠對電源啟動開始時的沖擊電流進行抑制，還能夠對之后的過電流進行抑制。

附圖說明

圖1是前提技術的半導體模塊的電路圖。

圖2是表示半導體模塊中的電源啟動后的母線電流的推移的圖。

圖3是實施方式1的半導體模塊的電路圖。

圖4是表示實施方式1的半導體模塊中的電源啟動后的母線電流的推移的圖。

圖5是實施方式2的半導體模塊的電路圖。

圖6是表示實施方式2的半導體模塊中的電源啟動后的母線電流的推移的圖。

圖7是實施方式3的半導體模塊的電路圖。

圖8是表示實施方式3的半導體模塊中的電源啟動后的母線電流的推移的圖。