(57)【要約】【課題】並列接続した複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減する。【解決手段】複数の補正部９，１０が、複数の駆動回路７，８に入力する入力信号をそれぞれ複数の補正値に基づいて補正する。温度検出部３が複数のパワーモジュール１，２の動作温度を測定する。演算部１２が、測定した動作温度と複数のパワーモジュールのスイッチング特性の温度依存性に基づいて複数のパワーモジュール１，２の現在のスイッチング特性を推定し、推定した現在のスイッチング特性に基づいて複数のパワーモジュール１，２に流れる電流のばらつきを低減するように複数の補正値を演算する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列接続された複数のパワーモジュールと、
前記複数のパワーモジュールをそれぞれ入力信号に基づいて駆動する複数の駆動回路と、
前記複数の駆動回路に入力する前記入力信号をそれぞれ複数の補正値に基づいて補正する複数の補正部と、
前記複数のパワーモジュールの動作温度を測定する温度検出部と、
測定した前記動作温度と前記複数のパワーモジュールのスイッチング特性の温度依存性に基づいて前記複数のパワーモジュールの現在のスイッチング特性を推定し、推定した前記現在のスイッチング特性に基づいて前記複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減するように前記複数の補正値を演算する演算部とを備えることを特徴とする電力変換システム。
【請求項２】
前記スイッチング特性は、立ち上がり時間、立ち下がり時間、ターンオンにかかる時間、ターンオフにかかる時間、ターンオン遅延時間、ターンオフ遅延時間、ターンオン遅延時間と立ち上がり時間の合算値、ターンオフ遅延時間と立ち下がり時間の合算値の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１に記載の電力変換システム。
【請求項３】
前記複数のパワーモジュールのスイッチング特性の検査結果と検査温度を出荷検査結果として記録した記録部を更に備え、
前記演算部は、前記出荷検査結果に基づいて前記複数のパワーモジュールのスイッチング特性の温度依存性を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換システム。
【請求項４】
前記記録部は、前記複数のパワーモジュールにそれぞれ設けられ、対応するパワーモジュールの前記出荷検査結果が記録された複数の記録部を有することを特徴とする請求項３に記載の電力変換システム。
【請求項５】
前記複数の駆動回路及び前記複数の補正部は、それぞれ前記複数のパワーモジュールに設けられ、
前記複数の記録部には、演算された前記複数の補正値がそれぞれ記録されていることを特徴とする請求項４に記載の電力変換システム。
【請求項６】
前記複数のパワーモジュールは、それぞれワイドバンドギャップ半導体によって形成された複数のスイッチング素子を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電力変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列接続した複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減することができる電力変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ機器等の電力変換システムでは、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を搭載した複数のパワーモジュールを並列接続してスイッチング動作させることで、必要な出力容量を得る。複数のパワーモジュールの特性ばらつきにより電流分担が不均衡となると、システムの動作不良又は特性への影響の他、電流集中に伴う温度上昇又は故障、装置寿命の低下を引き起こすことが知られている。並列接続された複数のスイッチング素子がＯＮ／ＯＦＦするタイミングを、試験結果から作成したスイッチング素子の電気的特性情報に基づいて調整する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２５５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、並列接続されたパワーモジュールのスイッチング特性は各スイッチング素子の特性だけで決まるものではない。例えば、冷却システム上のパワーモジュールの配置の影響により温度ばらつきが発生するため、実使用中に複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきが生じ、スイッチング特性の合わせ込みがずれるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は並列接続した複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減することができる電力変換システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電力変換システムは、並列接続された複数のパワーモジュールと、前記複数のパワーモジュールをそれぞれ入力信号に基づいて駆動する複数の駆動回路と、前記複数の駆動回路に入力する前記入力信号をそれぞれ複数の補正値に基づいて補正する複数の補正部と、前記複数のパワーモジュールの動作温度を測定する温度検出部と、測定した前記動作温度と前記複数のパワーモジュールのスイッチング特性の温度依存性に基づいて前記複数のパワーモジュールの現在のスイッチング特性を推定し、推定した前記現在のスイッチング特性に基づいて前記複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減するように前記複数の補正値を演算する演算部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、測定した動作温度とスイッチング特性の温度依存性に基づいて複数のパワーモジュールの現在のスイッチング特性を推定し、推定した現在のスイッチング特性に基づいて複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減するように複数の補正値を演算する。そして、複数の駆動回路に入力する入力信号をそれぞれ複数の補正値に基づいて補正する。これにより、並列接続した複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る電力変換システムを示す図である。
【図２】入力信号ＶＩＮに基づいて駆動したスイッチング素子のコレクタ電流Ｉｃ及びコレクタ・エミッタ間電圧Ｖｃｅを示す図である。
【図３】スイッチング特性の推定方法を示す図である。
【図４】２つのパワーモジュールのＯＮのタイミングが揃っていない場合の通電電流を示す図である。
【図５】２つのパワーモジュールのＯＮのタイミングを揃えた場合の通電電流を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る電力変換システムを示す図である。
【図７】実施の形態３に係る電力変換システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態に係る電力変換システムについて図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る電力変換システムを示す図である。並列に接続された複数のパワーモジュール１，２が同一相として動作する。各パワーモジュール１，２は、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等の２つのスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２を有するハーフブリッジ回路である。フリーホイールダイオードＤ１，Ｄ２がそれぞれスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２に逆並列に接続されている。
【００１１】
各パワーモジュール１，２に温度検出部３が設けられ、この温度検出部３が対応するパワーモジュールの動作温度を出力する。温度検出部３は、例えば電流経路又はスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の近傍に設置したサーミスタ等、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２上に設置した温度センスダイオード等である。
【００１２】
制御部４がパワーモジュール１，２のスイッチング素子ＳＷ１を制御し、制御部５がパワーモジュール１，２のスイッチング素子ＳＷ２を制御する。以下に制御部４の構成を説明するが、制御部５の構成も同様である。制御部４において、ＣＰＵ等の入力信号生成部６が入力信号を生成する。複数の駆動回路７，８は、複数のパワーモジュール１，２のスイッチング素子ＳＷ１をそれぞれ入力信号に基づいて駆動する。
【００１３】
図２は、入力信号ＶＩＮに基づいて駆動したスイッチング素子のコレクタ電流Ｉｃ及びコレクタ・エミッタ間電圧Ｖｃｅを示す図である。ｔｒは立ち上がり時間であり、上昇時間とも呼ばれ、例えばＯＮ状態の通電電流を１００％とした時に通電電流がその１０％から９０％に増加するまでの時間を指す。ｔｆは立ち下がり時間であり、下降時間とも呼ばれ、例えば通電電流が９０％から１０％に減少するまでの時間を指す。ｔｃ（ｏｎ）はターンオンにかかる時間であり、例えばＯＮ状態の通電電流を１００％、ＯＦＦ状態の印加電圧を１００％とした時に通電電流が１０％に増加してから印加電圧が１０％に減少するまでにかかる時間を指す。ｔｃ（ｏｆｆ）はターンオフにかかる時間であり、例えば印加電圧が１０％に増加してから通電電流が１０％に減少するまでにかかる時間を指す。ｔｄ（ｏｎ）はターンオン遅延時間であり、例えば入力信号がＯＮ状態になってから通電電流が１０％流れるまでにかかる時間を指す。ｔｄ（ｏｆｆ）はターンオフ遅延時間であり、例えば入力信号がＯＦＦ状態になってから通電電流が９０％に減少するまでにかかる時間を指す。ｔｏｎはｔｄ（ｏｎ）とｔｒの合算値である。ｔｏｆｆはｔｄ（ｏｆｆ）とｔｆの合算値である。
【００１４】
複数の補正部９，１０が、複数の駆動回路７，８に入力する入力信号をそれぞれ複数の補正値に基づいて補正する。補正部９，１０は、補正値に応じて入力信号を遅延させたり進めたりする遅延回路等である。
【００１５】
記録部１１は、出荷検査した複数のパワーモジュール１，２のスイッチング特性の検査結果とその検査の際の動作温度である検査温度を出荷検査結果として記録している。また、スイッチング特性と動作温度の相関をまとめたマトリックスデータを演算表として記録部１１に記録している。なお、演算表は、パワーモジュールメーカが提供する動作温度と通電電流を振った代表的なスイッチング特性情報を用いて作成できる。これに限らず、実際の電力変換システムにパワーモジュールを搭載し、想定される動作温度、印加電圧、通電電流の範囲内での実使用におけるスイッチング特性の温度依存性を確認した結果を元に演算表を作成してもよい。
【００１６】
出荷検査としては、ＤＣ通電試験（静特性評価）、絶縁試験、Ｌ負荷ハーフブリッジ回路における単発又は数発のパルス通電でのスイッチング試験等が一般的である。検査されるスイッチング特性は、ｔｒ、ｔｆ、ｔｃ（ｏｎ）、ｔｃ（ｏｆｆ）、ｔｄ（ｏｎ）、ｔｄ（ｏｆｆ）、ｔｏｎ、ｔｏｆｆの少なくとも１つである。パワーモジュールは、ロットナンバー、ランニングナンバー等の識別番号が付されることで出荷検査結果の幾つかの値と一対一対応されて出荷される。
【００１７】
演算部１２が、出荷検査結果に基づいて複数のパワーモジュール１，２のスイッチング特性の温度依存性を推定し、測定した動作温度と推定したスイッチング特性の温度依存性に基づいて複数のパワーモジュール１，２の現在のスイッチング特性を推定する。なお、パワーモジュール１，２のスイッチング特性の温度依存性はパワーモジュール固有であり変わらないため、これらを記録部１１に保存し、演算時間を短縮してもよい。
【００１８】
図３は、スイッチング特性の推定方法を示す図である。パワーモジュール１のスイッチング特性が第１の温度依存性を持ち、パワーモジュール１の動作温度がＴ１とすると、パワーモジュール１の現在のスイッチング特性は立ち上がり時間ｔｒ１と推定される。同様に、パワーモジュール２のスイッチング特性が第２の温度依存性を持ち、パワーモジュール２の動作温度がＴ２とすると、パワーモジュール２の現在のスイッチング特性は立ち上がり時間ｔｒ２と推定される。
【００１９】
図４は、２つのパワーモジュールのＯＮのタイミングが揃っていない場合の通電電流を示す図である。２つのパワーモジュールに共通に入力信号ＶＩＮを入力するが、両者の立ち上がり時間ｔｒ１，ｔｒ２が異なるため、ＯＮのタイミングが揃わない。この場合、早く立ち上がったパワーモジュールに通電電流が過渡的に集中して流れる。その後、他方のパワーモジュールが立ち上がると、両者のゲートの開き具合、外部配線又は内部配線のインダクタンス成分、両者の容量成分等に応じて２つのパワーモジュールに通電電流が分配される。この際にｄｉ／ｄｔ及びｄｖ／ｄｔが変動する。また、過渡的な電流集中により想定よりも大きなスイッチング損失が発生し、それが繰り返されることでパワーモジュールの温度上昇及び寿命の極端な低下が懸念される。
【００２０】
そこで、演算部１２は、推定した現在のスイッチング特性に基づいて、複数のパワーモジュール１，２のスイッチングのＯＮ／ＯＦＦのタイミングを揃えて複数のパワーモジュール１，２に流れる電流のばらつきを低減するように複数の補正値を演算する。ここでは、推定したパワーモジュール１，２の立ち上がり時間の差Δｔを補正値として用いる。
【００２１】
図５は、２つのパワーモジュールのＯＮのタイミングを揃えた場合の通電電流を示す図である。２つのパワーモジュールにそれぞれ入力する入力信号ＶＩＮ１，ＶＩＮ２の遅延量を調整してＯＮのタイミングを揃える。２つのパワーモジュールの両方がＯＮの定常状態になった後は、両者の通電時の電圧降下が一定になるように通電電流が分配される。これにより、通電電流が一方のパワーモジュールに集中しないため、スイッチング損失の増大とそれに伴うスイッチング素子の温度上昇及び寿命の極端な低下を防ぐことができる。また、通電電流の過度な集中が抑えられるため、素子温度のばらつきも小さくなり、結果としてｄｉ／ｄｔ及びｄｖ／ｄｔのばらつきも小さくなる。
【００２２】
演算部１２がタイマー型の場合、一定期間ごとに温度情報を再度読み込んで補正値を再演算する。演算部１２がイベント型の場合、前回の演算時から動作温度が一定量、例えば５℃上昇又は下降したタイミングで補正値を再演算する。再演算した補正値はＯＦＦ状態又は通電電流が０Ａ等の状況で適用する必要があるため、次の又は任意の入力信号印加に合わせて保持していた古い補正値を破棄して新しい補正値に変更する処理を行う。また、ある動作温度で各パワーモジュールのスイッチング特性を推定し補正値を求めた場合、一定時間その補正値を保持し、簡易的にＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号等の入力信号を補正し続けてもよい。これにより、演算負荷を高くせずに実使用中のスイッチング特性をフィードバックできる。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態では、測定した動作温度とスイッチング特性の温度依存性に基づいて複数のパワーモジュール１，２の現在のスイッチング特性を推定し、推定した現在のスイッチング特性に基づいて複数のパワーモジュール１，２に流れる電流のばらつきを低減するように複数の補正値を演算する。そして、複数の駆動回路７，８に入力する複数の入力信号をそれぞれ複数の補正値に基づいて補正する。これにより、並列接続した複数のパワーモジュール１，２に流れる電流のばらつきを低減することができる。
【００２４】
スイッチング特性は、動作温度、印加電圧、通電電流、回路条件等に従って変動する。ただし、一般に印加電圧及び通電電流による変動に比べて、主電極又は信号配線の引き回し等の回路条件及び温度による変動が大きい。従って、インバータのように印加電圧及び通電電流の範囲が決まった電力変換システムの場合、測定した動作温度とスイッチング特性の温度依存性に基づいてパワーモジュールの現在のスイッチング特性を推定できる。
【００２５】
通電電流又は印加電圧に対して変動の大きいスイッチング特性を出荷検査結果とすると、例えば始動時又は高負荷時等で通電電流又は印加電圧が大幅に変動する場合に補正の精度が下がる懸念がある。そこで、スイッチング特性は、ｔｒ、ｔｆ、ｔｃ（ｏｎ）、ｔｃ（ｏｆｆ）、ｔｄ（ｏｎ）、ｔｄ（ｏｆｆ）、ｔｏｎ、ｔｏｆｆの少なくとも１つであることが好ましい。これらのスイッチング時間は電流・電圧による変動が小さいため、簡易な演算でスイッチングのタイミングをより正確に補正し、電流不均衡を改善することができる。なお、スイッチング時間は一般的に電流依存性が小さいが、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子の構造、Ｓｉ又はＳｉＣ等の材料によって電流依存性が異なる。従って、その特性に合わせて出荷検査結果を選択する必要がある。例えばＳｉ材料のＩＧＢＴを搭載したパワーモジュールではｔｄ（ｏｎ）、ｔｄ（ｏｆｆ）、ｔｏｎ、ｔｏｆｆ等が一般的に電流依存性が小さく出荷検査結果に適する。また、パワーモジュールに駆動回路を搭載する場合、ｔｄ（ｏｎ）、ｔｄ（ｏｆｆ）、ｔｏｎ、ｔｏｆｆは駆動回路の遅延時間を含むため、その特性ばらつきを加味して補正できる利点がある。
【００２６】
演算部１２は、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ、システムＬＳＩ等の処理回路により実現される。また、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。演算部１２を用いて入力信号をソフトウェア的に補正してもよいが、補正部９，１０によりハードウェア的に入力信号を補正する方が演算部１２の負荷及び出力ピン数を減らすことができる。
【００２７】
パワーモジュール１，２内のスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２の配置、並列接続するパワーモジュール１，２同士の配置、電源又は電解コンデンサ等の直流電圧源からの位置、主配線又は信号配線等の外部配線の長さ又は引き回し等の影響により通電電流のばらつきが発生する。さらに、冷却システム上のパワーモジュールの配置による温度ばらつきの影響により、スイッチング特性にばらつきが発生する。このような場合、スイッチング素子又はパワーモジュールの配置、信号配線の引き回し等を改善することが望ましい。しかし、装置制約上、均等に配置できない場合もある。そこで、電力変換システムの初品評価等でスイッチング素子又はパワーモジュールの配置、配線の引き回し等によるスイッチング特性への影響を確認し、演算表に反映することが好ましい。動作温度と出荷検査結果を元に推定した各パワーモジュールの特性に、この影響を重畳することで、各パワーモジュールの補正値をより正確に算出することができる。
【００２８】
例えば６つのスイッチング素子を有する２つのパワーモジュールを並列接続して三相インバータ回路を構成する場合、共通の演算表を用いて各相のスイッチング素子の補正値を割り出した後、主電極からの位置と信号配線の引き回し等の回路条件による補正をかける。従って、出荷検査結果と動作温度が同一であっても、各相で補正値が変わる場合がある。
【００２９】
パワーモジュール１，２として、１素子入り又は６素子入りのパワーモジュール、単相インバータ又は三相インバータ回路等のパワーモジュールを用いてもよい。過熱保護、短絡保護、電源電圧低下保護等の保護回路を設けてもよい。また、演算部１２とは別に入力信号生成部６を設けたが、演算部１２と記録部１１を用いてソフトウェア的に入力信号を励起してもよい。スイッチング素子ごとに駆動回路を接続しているが、例えばＬＶＩＣ等の駆動回路を用いて１つのパワーモジュール内の複数のスイッチング素子又は複数のパワーモジュール１，２を共通の駆動回路でスイッチングしてもよい。ＨＶＩＣ等の駆動回路を用いて入力信号をレベルシフトして、同一相のＰ側（ハイサイド）とＮ側（ローサイド）、又はＰ側全相等の複数相を共通の駆動回路でスイッチングしてもよい。
【００３０】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係る電力変換システムを示す図である。本実施の形態では、パワーモジュール１，２にそれぞれ記録部１３が設けられている。記録部１３には、対応するパワーモジュールの出荷検査結果が記録されている。これにより、パワーモジュールとその出荷検査結果を簡単かつ確実に一対一対応できる。制御部４は、初回起動時又は起動毎にパワーモジュール１，２から出荷検査結果を読み込み、記録部１１に記録する。電力変換システムの組立時に各パワーモジュール１，２の出荷検査結果を制御部４の記録部１１に入力する必要がないため、製品組立工程を簡略化できる。また、電力変換システムの出荷後に設置場所でフィールドメンテナンスとしてパワーモジュールの交換又は変更も可能となる。その場合にはメンテナンス後にリセットし、再読み込みすればよい。なお、初回起動時に制御部４の記録部１１に出荷検査結果を保持する場合には、フィールドメンテナンス後にリセットし、再読み込みすればよい。
【００３１】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３に係る電力変換システムを示す図である。本実施の形態では、パワーモジュール１に記録部１３だけでなくＨＶＩＣ、ＬＶＩＣ等の駆動回路７及び補正部９が設けられている。同様にパワーモジュール２に駆動回路８及び補正部１０が設けられている。記録部１３には出荷検査結果だけでなく、演算された補正値が記録されている。
【００３２】
スイッチングがＯＦＦになったタイミングで駆動回路７が毎回又は数回に１回、記録部１３から補正値を読み出す。駆動回路７はその補正値に応じて補正部９の遅延回路を選択し、補正部９が特定の相又は全ての相の入力信号を補正する。なお、制御部４の演算部１２からの指示に従って、補正値を書き換えたタイミング又は入力信号が三相ともＯＦＦとなったタイミングで補正値を読み出してもよい。
【００３３】
このようにパワーモジュール１，２の内部で入力信号を補正することにより、パワーモジュール１，２に印加する入力信号は共通となる。従って、制御部４内の配線の引き回しが簡単となるため、制御部４として設計が簡単で安価な配線基板及び信号配線を用いることができる。
【００３４】
なお、パワーデバイス内に補正部９の遅延回路を選択する制御回路を設けてもよい。温度条件変更等により補正値を変更する場合、記録部１３の同じアドレスへ新しい補正値を上書きすればよい。パワーモジュール１，２の外部の制御部４等のマイコン・ＣＰＵ・ＤＳＰ等の演算部から記録部１３に読み込み・書き込みが可能である。補正部９と記録部１３の少なくとも１つを駆動回路７の中に搭載してもよく、これにより精度を向上させ、伝達遅延時間を減らすことができる。
【００３５】
補正部９は、ハードウェア的に入力信号を補正する遅延回路に限らず、ソフトウェア的に入力信号を補正するマイコンでもよい。ソフトウェア的に入力信号を補正する場合、実施の形態１，２ではパワーモジュール１，２毎に補正した入力信号を算出して出力するため、マイコンの出力数が並列数に応じて増加する。一方、実施の形態３では、パワーモジュール１，２に印加する入力信号は共通であるため、マイコン等の出力数を増やす必要がない。例えば２つの６素子入りパワーデバイスを並列駆動する三相ＰＷＭ制御方式の場合、マイコンの出力数は、実施の形態１，２で６素子×２＝１２ピン必要であるが、実施の形態３では６ピンでよい。このため、基板配線の設計が簡単になり、より安価なＰＣＢ基板を用いることができる。
【００３６】
スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２毎に記録部１３と駆動回路７を接続する構成に限らず、複数のスイッチング素子又は複数の相に共通の記録部と駆動回路を接続する構成としてもよい。また、ＨＶＩＣ等の駆動回路で入力信号をレベルシフトして、同一相のＰ側（ハイサイド）とＮ側（ローサイド）、又はＰ側全相等の複数相を共通のメモリと駆動回路でスイッチングする構成としてもよい。
【００３７】
なお、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ２は、珪素によって形成されたものに限らず、珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成されたものでもよい。ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、又はダイヤモンドである。このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成された素子は、耐電圧性や許容電流密度が高いため、小型化できる。この小型化された素子を用いることで、この素子を組み込んだ電力変換システムも小型化・高集積化できる。また、素子の耐熱性が高いため、ヒートシンクの放熱フィンを小型化でき、水冷部を空冷化できるので、電力変換システムを更に小型化できる。また、素子の電力損失が低く高効率であるため、電力変換システムを高効率化できる。
【００３８】
また、パワーモジュールを駆動すると導通損失とスイッチング損失が発生し温度が上昇する。温度が上がると電気抵抗が高くなり電流が流れ難くなるため、並列接続された複数のパワーモジュールの電流不均衡は改善される傾向にある。一方、炭化珪素のスイッチング素子を搭載したパワーモジュールは導通損失とスイッチング損失が珪素の場合に比べ格段に低い。例えば同じ電流定格のパワーモジュールを用いたインバータ動作では、炭化珪素のスイッチング素子を用いた場合、損失は珪素の場合に比べ３割程度となり、温度上昇は珪素の場合に比べて低くなる。従って、炭化珪素のスイッチング素子を用いた場合には温度による電流不均衡の改善が期待できないため、本実施の形態のように複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減する必要がある。
【００３９】
また、温度が上がるほどスイッチング素子の電気抵抗が下がり電流が流れやすくなる場合もある。この場合、電流集中が起こり易くなり、温度上昇による改善も期待できないため、本実施の形態のように複数のパワーモジュールに流れる電流のばらつきを低減する必要がある。
【００４０】
また、新規の材料と構造を用いた炭化珪素のスイッチング素子は珪素のスイッチング素子に比べ、ウエハ等の部材の品質安定性、製造制約、チップ構造等の技術及びノウハウの蓄積がまだ不十分である。このため、定常特性又はスイッチング特性のばらつきが懸念される。本実施の形態によりスッチング特性のばらつきを補正すればパワーモジュールの製品規格を緩和でき、製造歩留の向上と安定的な生産につながり、より安価な炭化珪素パワーモジュールの提供・使用が可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１，２  パワーモジュール、３  温度検出部、７，８  駆動回路、９，１０  補正部、１１，１３  記録部、１２  演算部、ＳＷ１，ＳＷ２  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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