[发明专利]电力转换装置

说明书

本发明的电力转换装置1包括大于等于两组的功率模块，所述功率模块具有开关元件200、202；以及开关元件控制电路100、102，其具有第三电极电压控制部10、12及温度检测部20、22，其中，功率模块PM1、PM2被并联连接，开关元件控制电路100、102具有温度比较部30、32，其在算出开关元件200、202的平均运作温度的同时，将对应的开关元件200、202的运作温度与平均运作温度进行比较，第三电极电压控制部10、12根据包含有平均运作温度、开关元件200、202的运作温度、以及基于运作时的阈值电压的信息来控制第三电极电压。根据本发明的电力转换装置1，能够减小开关损耗，并且能够延长作为装置的使用寿命。

技术领域

本发明涉及电力转换装置。

背景技术

以往，对开关元件的导通/断开运作进行控制的功率模块已被普遍认知(例如，参照专利文献1)。

如图12所示，以往的功率模块900具备：开关元件800，其具有第一电极、第二电极及栅电极；以及栅极电压控制部910，其控制栅极电压以对开关元件800的导通/断开运作进行控制。

根据以往的功率模块900，通过由栅极电压控制部910来控制栅极电压就能够对开关元件800的导通/断开运作进行控制。

【先行技术文献】

【专利文献1】国际公开第2012/153459号

然而，近年来，需要一种能够减小开关损耗的功率模块。作为一种用于实现减小开关损耗的方法，可以想到：通过将稍微超过阈值电压的栅极电压施加于栅电极以缩短开启(TurnON)期及关断(TurnOFF)期的方法来减小开关损耗。

但是，由于运作时的开关元件的运作温度T在变得更高于测定初期阈值电压(出厂时的阈值电压)后的开关元件的初期温度T₀的情况下会导致运作时的阈值电压Vth从初期阈值电压Vth₀产生变动(参照图3)，因此将稍微超过运作时的阈值电压Vth的电压施加于栅电极以缩短开启期及关断期就会变得困难，从而就会产生难以减小开关损耗的问题。

此外，一般而言，在使并联连接有多个功率模块的电力转换装置运作时，是通过利用导通电阻Ron的温度特性来分担在各功率模块的开关元件中流通的电流。然而，当在开关元件的运作温度产生偏差后，由于被各开关元件分担的电流的平衡也会产生偏差，并且特定的开关元件(高温的开关元件)会过早劣化，因此，作为装置的使用寿命就会变短。

所以，本发明为了解决上述问题，目的是提供一种电力转换装置，其能够减小开关元件的开关损耗，并且即使是在将多个功率模块并联连接后进行运作的情况下，也能够延长作为装置的使用寿命。

发明内容

【1】本发明的电力转换装置具备大于等于两组的功率模块，所述功率模块具有：开关元件，其具有第一电极、第二电极及第三电极；以及开关元件控制电路，其具有为了控制所述开关元件的导通/断开运作而对第三电极电压进行控制的第三电极电压控制部、以及检测所述开关元件的运作温度的温度检测部，其中，所述功率模块被相互并联连接，所述开关元件控制电路进一步各自具有温度比较部，其在算出所述电力转换装置内的所有所述开关元件的平均运作温度的同时，将对应的所述开关元件的运作温度与所述平均运作温度进行比较，所述第三电极电压控制部根据包含有所述平均运作温度、被所述温度检测部所检测出的所述开关元件的运作温度、以及基于该运作温度所算出的运作时的阈值电压的信息来控制所述第三电极电压。

【2】在本发明的电力转换装置中，最好是：所述温度比较部在所述开关元件的运作温度是更低于所述平均运作温度的情况下，向所述第三电极电压控制部发送使所述第三电极电压增加的信号，并且所述温度比较部在所述开关元件的运作温度是更高于所述平均运作温度的情况下，向所述第三电极电压控制部发送使所述第三电极电压减少的信号。