电源模块以及DC-DC转换器制造技术

电源模块具有：第1开关元件；所述第1开关元件所输出的电流流入的电流电压转换电路；测量电流的大小的测量电路；以及输出端子，其输出表示所述测量电路测量到的所述电流的大小的输出信号，所述测量电路根据所述电流电压转换电路的电阻值来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小，所述第1开关元件和所述测量电路形成在一个半导体封装内。

Power module and DC-DC converter

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源模块以及DC-DC转换器
本专利技术涉及电源模块以及DC-DC转换器。
技术介绍
以往，已知如下技术：使流过电源电路内安装的场效应晶体管(例如，MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor：金属氧化物半导体)的电流向分流电阻流动，并对在分流电阻的两端产生的电压差进行检测，由此测量该电流。在该情况下，存在因从MOSFET至分流电阻为止的配线图案的影响而导致电流的测量精度下降的问题。配线图案的影响是指外来噪声对例如配线所具有的寄生电感、电阻以及电容分量或该配线的影响等。为了解决该问题，在日本公开公报特开平11-265974号公报中，公开了在电源电路内安装罗高夫斯基线圈(Rogowskicoil)来检测流过电源电路的电流的例。并且，在日本公开公报特开2016-163512号公报中，公开了具有检测部的例，该检测部检测流过电源电路的电流是否超过规定的阈值。现有技术文献专利文献专利文献1：日本公开公报特开平11-265974号公报专利文献2：日本公开公报特开2016-163512号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献1的技术中，存在通过使用比较昂贵的罗高夫斯基线圈而无法降低电源电路的成本的问题。并且，在专利文献2的技术中，无法达到检测流过电源电路的电流的大小程度。因此，本专利技术为了解决上述问题，其目的在于提供不使用昂贵的部件而能够测量电流的大小程度的电源模块以及DC-DC转换器。用于解决课题的手段本专利技术的电源模块的一个方式具有：第1开关元件；电流电压转换电路，所述第1开关元件所输出的电流流入该电流电压转换电路；测量电路，其测量电流的大小；以及输出端子，其输出表示所述测量电路测量到的所述电流的大小的输出信号，所述测量电路根据所述电流电压转换电路的电阻值来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小，所述第1开关元件和所述测量电路形成在一个半导体封装内。在本专利技术的电源模块的一个方式中，所述电流电压转换电路具有第2开关元件，所述第2开关元件由与所述第1开关元件不同的材料形成，与所述第1开关元件相比，所述第2开关元件的开关动作为低速。在本专利技术的电源模块的一个方式中，所述第1开关元件与所述第2开关元件级联连接，所述测量电路由与所述第2开关元件相同的材料形成。在本专利技术的电源模块的一个方式中，所述第1开关元件包含氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)，并由与形成所述第2开关元件的材料不同的材料形成。在本专利技术的电源模块的一个方式中，所述测量电路根据通过所述电流电压转换电路的导通电阻产生的所述电流电压转换电路的两端的电位差来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小。本专利技术的电源模块的一个方式具有第2开关元件，所述第2开关元件由与所述第1开关元件不同的材料形成，与所述第1开关元件相比，所述第2开关元件的开关动作为低速，所述第2开关元件与所述第1开关元件级联连接，所述电流电压转换电路具有：第3开关元件，其在所述测量电路测量所述第1开关元件所输出的电流的大小时成为导通状态，在所述导通状态下，所述第3开关元件使所述电流的至少一部分流过与所述第2开关元件并联连接的路径；以及电阻，其与所述第3开关元件串联连接，所述测量电路根据所述电阻的两端的电位差和所述电阻的电阻值来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小。在本专利技术的电源模块的一个方式中，所述电流电压转换电路具有：电流供给部，其使与流过所述第1开关元件的电流成比例的电流流动；以及电阻，其与所述电流供给部串联连接，所述测量电路根据所述电阻的两端的电位差和所述电阻的电阻值来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小。本专利技术的DC-DC转换器的一个方式具有：上述的任意一项所述的电源模块；以及控制装置，其输出基于所述电源模块的输出信号的控制信号，来作为对所述电源模块所具有的所述第1开关元件进行控制的信号。在本专利技术的DC-DC转换器的一个方式中，所述控制装置根据所述电源模块所测量的电流的大小来输出所述控制信号。专利技术效果不使用昂贵的部件，就能够测量电流的大小程度。附图说明图1是示出电源模块的概要的图。图2是示出电源模块内部连接的一例的图。图3是示出电源模块的基本结构的一例的图。图4是示出第1实施方式所涉及的电源模块的结构的一例的图。图5是示出第2实施方式所涉及的电源模块的结构的一例的图。图6是示出第3实施方式所涉及的电源模块的结构的一例的图。图7是示出第4实施方式所涉及的DC-DC转换器的结构的一例的图。具体实施方式[第1实施方式]以下，参照附图对本专利技术的第1实施方式进行说明。首先，参照图1对电源模块10的概要进行说明。＜1-1.电源模块10的概要＞图1是示出电源模块10的概要的图。电源模块10例如由不同种类的2个材料形成。在图1所示的一例中，电源模块10由第1材料WL1和第2材料WL2形成。第1材料WL1例如是氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)等材料。并且，第2材料WL2例如是硅(Si)等材料。在此，在第1材料WL1和第2材料WL2中，第1材料WL1的一方是能隙宽度宽或电子移动度高的材料。电源模块10具有与外部的电路连接的外部端子(以下，外部端子Te)。外部端子Te例如是电极。在图1所示的一例中，电源模块10具有外部端子Te1～Te7这些外部端子。外部端子Te中的外部端子Te1～Te6配置于第2材料WL2，外部端子Te7配置于第1材料WL1。并且，在电源模块10内的第1材料WL1以及第2材料WL2中，形成于第1材料WL1以及第2材料WL2的电极垫之间通过接合线来连接。在之后的说明中，还将电极垫记载为内部端子(以下，内部端子Ti)。＜1-2.关于形成于第1材料WL1的电路＞在第1材料WL1形成有第1开关元件F1。第1开关元件F1例如是FET(Field-EffectTransistor：场效应晶体管)。以下，对第1开关元件F1为常导通型FET的情况进行说明。第1开关元件F1具有栅极端子、源极端子以及漏极端子。在之后的说明中，将第1开关元件F1所具有的栅极端子记载为第1栅极端子，将漏极端子记载为第1漏极端子，将源极端子记载为第1源极端子。第1开关元件F1例如是根据输入到第1栅极端子的信号对大容量电力高速地进行开关的元件。第1材料WL1具有2个内部端子Ti(内部端子Ti1～Ti2)。第1漏极端子与外部端子Te7连接。第1栅极端子与内部端子Ti1连接。第1源极端子与内部端子Ti2连接。＜1-3.关于形成于第2材料WL2的电路＞在第2材料WL2形成有测量电路MC。并且，第2材料WL2具有内部端子Ti3～Ti4。栅极驱动器GD(未图示)是将控制装置(未图示)所产生的PWM(pulsewidthmodulation：脉宽调制)信号转换成开关元件进行导通动作的电平的元件。栅极驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源模块，其具有：/n第1开关元件；/n电流电压转换电路，所述第1开关元件所输出的电流流入该电流电压转换电路；/n测量电路，其测量电流的大小；以及/n输出端子，其输出表示所述测量电路测量到的所述电流的大小的输出信号，/n所述测量电路根据所述电流电压转换电路的电阻值来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小，/n所述第1开关元件和所述测量电路形成在一个半导体封装内。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 JP 2017-1918411.一种电源模块，其具有：
第1开关元件；
电流电压转换电路，所述第1开关元件所输出的电流流入该电流电压转换电路；
测量电路，其测量电流的大小；以及
输出端子，其输出表示所述测量电路测量到的所述电流的大小的输出信号，
所述测量电路根据所述电流电压转换电路的电阻值来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小，
所述第1开关元件和所述测量电路形成在一个半导体封装内。


2.根据权利要求1所述的电源模块，其中，
所述电流电压转换电路具有第2开关元件，所述第2开关元件由与所述第1开关元件不同的材料形成，与所述第1开关元件相比，所述第2开关元件的开关动作为低速。


3.根据权利要求2所述的电源模块，其中，
所述第1开关元件与所述第2开关元件级联连接，
所述测量电路由与所述第2开关元件相同的材料形成。


4.根据权利要求2或3所述的电源模块，其中，
所述第1开关元件包含氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)，并由与形成所述第2开关元件的材料不同的材料形成。


5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的电源模块，其中，
所述测量电路根据通过所述电流电压转换电路的导通电阻产生的所述电流电压转换电路的两端的电位差，来测量所述第1开关元件所输出的电流的大小。


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【专利技术属性】
技术研发人员：池田秀寿，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP