[发明专利]诊断装置以及诊断系统

说明书

本发明的使用功率半导体元件将交流电或直流电变换为可变频率和可变电压的交流电的功率变换装置的诊断装置具备：特征量提取部，其提取在输出端子上测量到的电压变化率的时间变化量作为特征量；温度推断部，其根据在不同时刻测量到的作为特征量的输出端子的电压变化率彼此的差即时间变化量来推断功率半导体元件的温度；以及温度显示部，其显示温度推断部推断出的温度。

技术领域

本发明涉及诊断装置以及诊断系统，尤其适合运用于涉及对逆变器中搭载的功率半导体元件的温度进行推断的技术的诊断装置。

背景技术

构成大容量功率变换装置的逆变器的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor)器件中，发热、冷却所引起的温度循环有时会成为问题。作为测量IGBT器件的接合部温度的技术，例如有以下那样的技术。

作为第1现有技术，存在有实时监视IGBT器件的动作状态的系统，尤其是确定IGBT器件的接合部温度的系统(参考专利文献1)。第1现有技术中揭示了差动单元、计时器单元以及接合部温度计算单元，所述差动单元为了获取与因IGBT器件的关断阶段中的米勒平台阶段而形成的边缘相关的脉冲而接收被测定的IGBT器件的栅极-发射极电压的特性，并对栅极-发射极电压的特性进行区分，所述计时器单元测定获取到的脉冲间的时间延迟，所述脉冲间的时间延迟表示IGBT器件的关断阶段中的米勒平台阶段的开始及结束，所述接合部温度计算单元根据测定出的时间延迟来确定IGBT器件的接合部温度。在第1现有技术中，对IGBT器件的动作状态进行了实时监视。

另一方面，作为第2现有技术，揭示了如下构成：一种开关元件的驱动电路，其以在逆变器以低频率运行的情况下进行保护以免开关元件的内部温度超过容许值为目的，根据开关指令来进行半导体元件的导通或不导通的控制，其中，设置有异常检测单元，所述异常检测单元检测从给出不导通的开关指令的时间点到半导体元件变为不导通为止的时间点的滞后期间，在该滞后期间超过规定期间时输出异常信号(参考专利文献2)。在第2现有技术中，揭示了一种通过关断电流来实时监视双极型器件的动作状态的系统。

两个专利文献都是根据器件的开关动作时的电气波形来推断器件的动作状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2013-142704号公报

专利文献2：日本专利特开平7-170721号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述第1现有技术中，需要检测各臂的IGBT器件的米勒平台阶段，因此需要将差动单元、计时器单元设置在逆变器内部的各IGBT驱动电路附近。另一方面，在上述第2现有技术中，需要对各双极型器件设置异常检测单元。

在第1现有技术及第2现有技术中，需要针对每一器件在器件附近设置用于掌握IGBT器件、双极型器件等功率半导体元件的动作状态的检测单元，因此难以在既有的逆变器中以加装形式进行安装。而且，这些第1现有技术及第2现有技术还存在以从指令信号传递至双极型器件为止的方式连接的各种电子零件的温度依存性，从而难以高精度地推断功率半导体元件的温度。

本发明是考虑了以上问题而成，其目的在于提出一种可以通过能以加装形式进行安装的构成来高精度地推断功率半导体元件的温度的诊断装置以及诊断系统。

解决问题的技术手段

为了解决这样的问题，在本发明中，具备：特征量提取部，其提取在功率变换装置的输出端子上测量到的电压变化率的时间变化量作为特征量，所述功率变换装置使用功率半导体元件将交流电或直流电变换为可变频率和可变电压的交流电；温度推断部，其根据于不同时刻测量到的作为所述特征量的所述输出端子的电压变化率彼此的差即时间变化量来推断所述功率半导体元件的温度；以及温度显示部，其显示所述温度推断部推断出的温度。