电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置制造方法及图纸

电力用半导体模块(1000)具备：至少1个上臂，设置于正极线(PL)与节点(NDa)之间，包括并联连接的电力用半导体元件(1Pa)和续流二极管(2Pa)；至少1个下臂，设置于负极线(NL)与节点(NDa)之间，包括并联连接的电力用半导体元件(1Na)和续流二极管(2Na)；以及缓冲电路(5)，设置于正极线(PL)与负极线(NL)之间。缓冲电路(5)包括串联连接的缓冲电容器(3)和缓冲电阻(4)。至少1个控制端子(7)将表示缓冲电阻(3)的温度的电压或与缓冲电阻(3)的温度相关联的电压输出到对电力用半导体元件(1Pa，1Na)进行驱动的驱动器(11)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置
本专利技术涉及一种电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置，特别是涉及一种为了实现高频开关动作而在正极与负极之间安装有缓冲(snubber)电路的电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置。
技术介绍
已知在电力用半导体模块中在开关器件的接通(turn-on)和关断(turn-off)时产生振铃(ringing)。由于振铃，不仅有可能引起电力用半导体模块的破损，而且还成为噪声的原因。特别是对于以能够进行高速的开关动作的SiC-MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)为代表的宽带隙半导体，为了最大限度地发挥其能力，振铃的抑制成为重要的课题。已知为了抑制振铃而通过电力用半导体模块内置将缓冲电容器与缓冲电阻串联连接而成的缓冲电路来吸收振动能量的方法。然而，在随着振铃产生的振动能量大的情况下，在缓冲电阻中产生的发热变大，因此担忧缓冲电阻烧坏而丧失缓冲电路的功能。对此，专利文献1所记载的电力用半导体模块监视缓冲电容器的两端电压，将监视电压输出到电力用半导体模块的外部的控制部。控制部根据监视电压的电平控制DC-DC转换器，来控制对电力用半导体模块的P侧端子与N侧端子之间提供的施加电压。由此，控制对电力用半导体模块的输入电压。专利文献1：日本专利第5704121号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，在专利文献1中，由于缓冲电容器的两端电压为数百伏特的高电压，因此输出到外部的监视电压为高电压。因此，需要设置将缓冲电容器的两端电压进行分压并将分压后的电压作为监视电压输出的电路。其结果，存在电力用半导体模块的结构变得复杂的问题。因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够通过简易的结构来抑制振铃的电力用半导体模块以及使用该电力用半导体模块的电力变换装置。用于解决问题的方案本专利技术的电力用半导体模块具备：至少1个上臂，设置于正极线与节点之间，包括并联连接的电力用半导体元件和续流二极管；至少1个下臂，设置于负极线与节点之间，包括并联连接的电力用半导体元件和续流二极管；以及缓冲电路，设置于正极线与负极线之间。缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻。电力用半导体模块具备至少1个控制端子，所述控制端子用于将表示缓冲电阻的温度的电压或与缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对电力用半导体元件进行驱动的驱动器。专利技术的效果根据本专利技术，具备用于将表示缓冲电阻的温度的电压或与缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对电力用半导体元件进行驱动的驱动器的至少1个控制端子，因此能够通过简易的结构来抑制振铃，并且根据缓冲电阻的温度对电力用半导体元件的驱动进行控制。附图说明图1是表示实施方式1的电力变换装置1000的电路结构的图。图2是表示实施方式1的变形例1的电力变换装置2000的电路结构的图。图3是表示实施方式1的变形例2的电力变换装置3000的电路结构的图。图4是表示实施方式2的电力变换装置1010的电路结构的图。图5是表示检测器9的结构例的图。图6是表示驱动力切换器10的结构例的图。图7是表示实施方式2的变形例1的电力变换装置2010的电路结构的图。图8是表示检测器19的结构例的图。图9是表示实施方式2的变形例2的电力变换装置3010的电路结构的图。图10是表示实施方式3的电力变换装置1020的电路结构的图。图11是表示实施方式3的变形例1的电力变换装置2020的电路结构的图。图12是表示实施方式3的变形例2的电力变换装置3020的电路结构的图。图13是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的例子的图。图14是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。图15是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子的图。图16是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子的图。图17是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。图18是表示电力用半导体模块100的内部结构的配置的其它例子的图。图19是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的例子的图。图20是表示电力用半导体模块200的内部结构的配置的其它例子的图。图21是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的例子的图。图22是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。图23是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。图24是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。图25是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。图26是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。图27是表示电力用半导体模块300的内部结构的配置的其它例子的图。图28是表示电力用半导体模块400的电路结构的图。(附图标记说明)1、1Pa、1Na、1Pb、1Nb、1Pc、1Nc：电力用半导体元件；2、2Pa、2Na、2Pb、2Nb、2Pc、2Nc：续流二极管；3：缓冲电容器；4：缓冲电阻；5：缓冲电路；6：温度检测器；7、17X、17Y、27X、27Y：控制端子；8：分流电阻；9、19：检测器；10：驱动力切换器；11、81、83、91：驱动器；13：正极导体图案；14：负极导体图案；15：输出导体图案；16、16a、16b、16c、16d、17a、17b、17c、17d：中继电极图案；18X、18Y：检测导体；39：绝缘基板；51：来自温度检测器6的输出；52：基准电压；53：比较器；54p：npn晶体管；54n：pnp晶体管；55p：第一导通栅极电阻；55n：第一截止栅极电阻；56p：P沟道MOSFET；56n：N沟道MOSFET；57p：第二导通栅极电阻；57n：第二截止栅极电阻；58p：接通速度控制器；58n：关断速度控制器；62：差动放大电路；70：开关次数切换器；82：控制器；100、200、300、400：电力用半导体模块；101P、101A、101C、101D、101N：键合导线(bondingwire)；111a、111b、111c：支路；1000、1010、1020、2000、2010、2020、3000、3010、3020、4000：电力变换装置；Ua、Ub、Uc：上臂；La、Lb、Lc：下臂。具体实施方式以下，关于实施方式，参照附图来进行说明。实施方式1.图1是表示实施方式1的电力变换装置1000的电路结构的图。电力变换装置1000具备电力用半导体模块100。电力用半导体模块100具备第一支路111a、第二支路111b、第三支路111c、CR缓冲电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力用半导体模块，具备：/n至少1个上臂，设置于正极线与节点之间，包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管；/n至少1个下臂，设置于负极线与所述节点之间，包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管；以及/n缓冲电路，设置于所述正极线与所述负极线之间，/n其中，所述缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻，/n所述电力用半导体模块具备：/n至少1个控制端子，用于将表示所述缓冲电阻的温度的电压或与所述缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对所述电力用半导体元件进行驱动的驱动器。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180220 JP 2018-0280351.一种电力用半导体模块，具备：
至少1个上臂，设置于正极线与节点之间，包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管；
至少1个下臂，设置于负极线与所述节点之间，包括反并联连接的电力用半导体元件和续流二极管；以及
缓冲电路，设置于所述正极线与所述负极线之间，
其中，所述缓冲电路包括串联连接的缓冲电容器和缓冲电阻，
所述电力用半导体模块具备：
至少1个控制端子，用于将表示所述缓冲电阻的温度的电压或与所述缓冲电阻的温度相关联的电压输出到对所述电力用半导体元件进行驱动的驱动器。


2.根据权利要求1所述的电力用半导体模块，其中，
所述电力用半导体模块具备检测所述缓冲电阻的温度的温度检测器，
所述至少1个控制端子包括第一控制端子，
所述第一控制端子输出表示由所述温度检测器检测出的温度的电压。


3.根据权利要求1所述的电力用半导体模块，其中，
所述至少1个控制端子包括第一控制端子和第二控制端子，
所述第一控制端子和所述第二控制端子输出所述缓冲电阻的两端电压。


4.根据权利要求1所述的电力用半导体模块，其中，
在所述正极线与所述负极线之间具备与所述缓冲电路串联连接的分流电阻，
所述至少1个控制端子包括第一控制端子和第二控制端子，
所述第一控制端子和所述第二控制端子输出所述分流电阻的两端电压。


5.一种电力变换装置，具备：
权利要求2所述的电力用半导体模块；
比较器，将表示所述温度的电压与基准电压进行比较；以及
驱动力切换器，根据所述比较器的输出信号，切换所述电力用半导体元件接通时的导通栅极电阻的大小和所述电力用半导体元件关断时的截止栅极电阻的大小中的至少一方。


6.一种电力变换装置，具备：
权利要求3或4所述的电力用半导体模块；
差动放大电路，将所述缓冲电阻的两端电压进行差动放大；
比较器，将进行了所述差动放大的电压与基准电压进行比较；以及
驱动力切换器，根据所述比较器的输出信号，切换所述电力用半导体元件接通时的导通栅极电阻的大小和所述电力用半导体元件关断时的截止栅极电阻的大小中的至少一方。


7.一种电力变换装置，具备：
权利要求2所述的电力用半导体模块；
比较器，将表示所述温度的电压与基准电压进行比较；以及
开关次数切换器，根据所述比较器的输出信号，切换所述电力用半导体元件的每单位时间的开关动作的次数。


8.一种电力变换装置，具备：
权利要求3或4所述的电力用半导体模块；
差动放大电路，将所述缓冲电阻的两端电压进行差动放大；
比较器，将进行了所述差动放大的电压与基准电压进行比较；以及
开关次数切换器，根据所述比较器的输出信号，切换所述电力用半导体元件的每单位时间的开关动作的次数。


9.根据权利要求2所述的电力用半导体模块，其中，具备：
正极导体图案，用于安装所述至少1个上臂；
输出导体图案，用于安装所述至少1个下臂；
负极导体图案；以及
中继电极图案，
所述至少1个上臂与所述输出导体图案连接，
所述至少1个下臂与所述负极导体图案连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀口刚司，三木隆义，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP