[发明专利]功率模块及其电平转换电路

说明书

在多个驱动装置间将转换驱动元件的驱动能力的时机同步化，并且整体提升开关噪声以及开关损失的降低效果。IPM(2)通过同步桥电路(6)将U相驱动装置(3)、V相驱动装置(4)以及W相驱动装置(5)连接。此处，假设在U相驱动装置(3)的高侧控制电路(12)中存在驱动能力的转换，并且介由总线(MHBus_U)向同步桥电路(6)通知转换的时机。同步桥电路(6)向U相驱动装置(3)的低侧控制电路(14)、V相驱动装置(4)和W相驱动装置(5)的高侧控制电路以及低侧控制电路通知该时机，一并地进行驱动能力的转换。由此，IPM(2)在相间不会使驱动能力失衡，并且能够提升开关噪声以及开关损失的降低效果。

技术领域

本发明涉及将用于按每相驱动多相的马达的多个驱动装置收纳于一个封装的功率模块及其电平转换电路。

背景技术

作为驱动三相马达那样的负载的装置，已知有智能功率模块(以下，称为IPM)。IPM具备驱动负载的驱动元件以及控制该驱动元件的控制电路，在控制电路中，内置有保护驱动元件以避免其处于过电流状态或者过热状态的保护电路。

另外，控制电路除了在保护电路检测出驱动元件的严重的过电流状态或者过热状态时停止驱动元件的动作以外，有时会在检测出预定的过电流状态或者过热状态时转换驱动元件的驱动能力(例如，参照专利文献1)。

作为转换驱动元件的驱动能力的方法，在专利文献1中，转换串联地插入到驱动元件的栅极的栅极电阻的值。即，在未检测到驱动元件的过电流状态以及过热状态时，将栅极电阻设定为大的值而减少开关噪声的产生。另一方面，在检测出驱动元件的过电流状态以及过热状态时，将栅极电阻设定为小的值而减少驱动元件的开关损失。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-274672号公报

发明内容

技术问题

关于转换驱动元件的驱动能力的以往技术，是改善各个驱动装置中的驱动元件的开关噪声以及开关损失的技术。因而，在收纳有多个驱动装置的功率模块中，驱动元件的驱动能力的转换按每个驱动装置单独地进行。因此，由于驱动元件的偏差和/或特性的不同，在驱动装置间、或者在各驱动装置的构成半桥输出电路的高侧驱动元件间以及低侧驱动元件间，转换栅极电阻的电阻值的时机不同。在具备有多个驱动装置的功率模块中，存在着在各个驱动装置中有效果的开关噪声以及开关损失的降低效果不充分的问题。

本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供在至少两个驱动装置间将转换驱动元件的驱动能力的时机同步化，并整体提升开关噪声以及开关损失的降低效果的功率模块。

另外，本发明的目的在于提供在各驱动装置的高侧驱动元件间以及低侧驱动元件间将转换驱动元件的驱动能力的时机同步化的功率模块的电平转换电路。

技术方案

关于本发明，为了解决上述的课题，在一个方案中，提供功率模块，该功率模块具备多个驱动装置，所述多个驱动装置的每一个具有：驱动负载的高侧驱动元件以及低侧驱动元件；控制高侧驱动元件的高侧控制电路；以及控制低侧驱动元件的低侧控制电路，高侧控制电路以及低侧控制电路分别具有：异常检测电路，其检测高侧驱动元件以及低侧驱动元件的异常状态；带有能力转换功能的驱动电路，其转换高侧驱动元件以及低侧驱动元件的驱动能力；以及驱动能力转换电路，其在异常检测电路检测出异常状态时，转换带有能力转换功能的驱动电路的驱动能力。在该功率模块中，在多个异常检测电路中的任一个检测出异常状态时，所有的带有能力转换功能的驱动电路转换高侧驱动元件以及低侧驱动元件的驱动能力。