[发明专利]半导体元件控制装置、车载用电机系统

说明书

技术领域

本发明涉及对进行用于将直流电力转换为交流电力或将交流电力转换为直流电力这一开关动作的半导体元件进行控制的半导体元件控制装置、具有该半导体元件控制装置的车载用电机系统。

背景技术

电力转换装置具备将从直流电源提供的直流电力转换为用于提供给旋转电机等交流电负荷的交流电力的功能、或者将由旋转电机产生的交流电力转换为用于提供给直流电源的直流电力的功能。为了发挥该转换功能，电力转换装置包括具有多个开关元件的逆变器电路，且通过开关元件反复执行导通动作或切断动作来进行从直流电力向交流电力或从交流电力向直流电力的电力转换。

在驱动上述开关元件的电路中，在电源短路等异常时，若没有保护电路，则会在开关元件中流动过大的电流，有可能因元件发热或开关浪涌电压而引起破坏。用于抑制这种短路时的过电流的技术在专利文献1中有所公开。根据专利文献1，记载了基于感测IGBT的感测电流来检测过电流及短路并切断IGBT的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平3-40517号公报

在上述专利文献1所记载的基于感测电流来检测过电流及短路的现有的电力转换装置中，在因IGBT的开关动作导致感测电流中增加了开关噪声等情况下，容易误检测过电流或短路。因此，期望尽量降低这种误检测。

发明内容

本发明的第1方式的半导体元件控制装置，其控制半导体元件，该半导体元件进行用于将直流电力转换为交流电力或者将交流电力转换为直流电力的开关动作，该半导体元件控制装置具备：驱动部，其将用于控制半导体元件的开关动作的驱动信号输出至半导体元件的端子；短路检测部，其基于端子的电压来检测半导体元件的短路，并输出短路检测信号；和驱动切断部，其基于从短路检测部输出的短路检测信号来切断半导体元件中流动的电流。

根据本发明的第2方式，第1方式的半导体元件控制装置能够还具备：过电流检测部，其基于自半导体元件输出的感测电流来检测半导体元件中流过的过电流，并输出过电流检测信号；和滤波器部，其去除从过电流检测部输出的过电流检测信号中的噪声成分。在该半导体元件控制装置中优选，驱动切断部基于短路检测信号来切断半导体元件中流过的电流，并且基于由滤波器部去除了噪声成分的过电流检测信号来切断半导体元件中流过的电流。

本发明的第3方式的半导体元件控制装置，其控制半导体元件，该半导体元件进行用于将直流电力转换为交流电力的开关动作，该半导体元件控制装置具备：驱动部，其将用于控制半导体元件的开关动作的驱动信号输出至半导体元件的端子；短路检测部，其基于端子的电压和自半导体元件输出的感测电流来检测半导体元件的短路，并输出短路检测信号；和驱动切断部，其基于从短路检测部输出的短路检测信号来切断半导体元件中流过的电流。

根据本发明的第4方式，第3方式的半导体元件控制装置能够还具备：过电流检测部，其基于端子的电压和感测电流来检测半导体元件中流过的过电流，并输出过电流检测信号；和滤波器部，其去除从过电流检测部输出的过电流检测信号中的噪声成分。在该半导体控制装置中优选，驱动切断部基于短路检测信号来切断半导体元件中流过的电流，并且基于由滤波器部去除了噪声成分的过电流检测信号来切断半导体元件中流过的电流。

根据本发明的第5方式，在第4方式的半导体元件控制装置中，所述过电流检测部在端子的电压超过规定的第一电压值、且感测电流超过规定的第一电流值时，检出半导体元件中流过的过电流并输出过电流检测信号；短路检测部，在端子的电压超过在第一电压值以上的规定的第二电压值、且感测电流超过在第一电流值以下的规定的第二电流值时，检出半导体元件的短路并输出短路检测信号。

本发明的第6方式的车载用电机系统，其具备：可充放电的车载电源；电动发电机，其基于交流电力产生动力，并且基于动力产生交流电力；和电力转换装置，其将来自车载电源的直流电力转换为交流电力后提供给电动发电机，并且将由电动发电机产生的交流电力转换为直流电力后对车载电源进行充电。在该车载用电机系统中，电力转换装置具有：多个半导体元件，其进行用于将来自车载电源的直流电力转换为交流电力、或者将由电动发电机产生的交流电力转换为直流电力的开关动作；驱动部，其将用于控制半导体元件的开关动作的驱动信号输出至半导体元件的端子；短路检测部，其基于端子的电压来检测半导体元件的短路，并输出短路检测信号；和驱动切断部，其基于从短路检测部输出的短路检测信号来切断半导体元件中流过的电流。