(57)【要約】【課題】パワー素子等の発熱素子が劣化する前に、事前に寿命を推定することができない。【解決手段】発熱素子寿命推定装置は、動作中に発熱する発熱素子を有する発熱素子部の内部温度を検出する温度センサ４４と、複数の温度閾値を設定するレジスタ７２と、寿命判定閾値を設定するレジスタ７３と、演算部７４と、を有している。演算部７４は、レジスタ７２で設定された複数の温度閾値を用いて、温度センサ４４で検出された内部温度の温度変化をカウントし、このカウント値合計が、レジスタ７３で設定された寿命判定閾値の回数となった時に、寿命アラームＬＡを出力する。【選択図】図１
2015056415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作中に発熱する発熱素子を有する発熱素子部の内部温度を検出して温度検出結果を出力する１つ又は複数の温度検出手段と、
温度の異なる複数の温度閾値を設定する温度閾値設定手段と、
１つ又は複数の寿命判定閾値を設定する寿命判定閾値設定手段と、
前記発熱素子部の動作に伴って上昇する前記内部温度の第１の前記温度検出結果と前記温度閾値とを比較して前記第１の温度検出結果が前記温度閾値以上になり、且つ、前記発熱素子部の停止に伴って下降する前記内部温度の第２の前記温度検出結果と前記温度閾値とを比較して前記第２の温度検出結果が前記温度閾値以下になると、比較結果を出力する第１比較手段と、
前記比較結果を計数して計数結果を出力する計数手段と、
前記計数結果と前記寿命判定閾値とを比較して前記計数結果が前記寿命判定閾値以上になると、寿命警報を出力する第２比較手段と、
を備えることを特徴とする発熱素子寿命推定装置。
【請求項２】
請求項１記載の発熱素子寿命推定装置と、
前記発熱素子を有する前記発熱素子部と、を備え、
前記発熱素子を駆動して前記発熱素子部の運転と停止を制御することを特徴とするモジュール。
【請求項３】
前記発熱素子は、電力を変換するパワー素子であり、
前記発熱素子部は、前記パワー素子を有するパワー素子部であり、
前記モジュールは、前記パワー素子をスイッチングして前記パワー素子部の運転と停止を制御するパワーモジュールである、
ことを特徴とする請求項２記載のモジュール。
【請求項４】
前記第１比較手段及び前記第２比較手段は、それぞれコンパレータにより構成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のモジュール。
【請求項５】
前記計数手段は、カウンタにより構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項記載のモジュール。
【請求項６】
前記温度検出手段は、
前記発熱素子部の前記内部温度を検出してアナログの温度検出信号を出力する温度センサと、
前記温度検出信号をデジタル信号からなる前記温度検出結果に変換するアナログ／デジタル変換器と、
を有することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載のモジュール。
【請求項７】
前記温度閾値設定手段は、前記温度閾値を格納する温度閾値設定レジスタにより構成されていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項記載のモジュール。
【請求項８】
前記寿命判定閾値設定手段は、前記寿命判定閾値を格納する寿命判定閾値設定レジスタにより構成されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項記載のモジュール。
【請求項９】
前記発熱素子は、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴを含むパワー半導体素子であることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作中に発熱する発熱素子［例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）、ＭＯＳＦＥＴ等のパワー半導体素子を含む素子］の寿命を推定する発熱素子寿命推定装置と、この発熱素子寿命推定装置を備えたモジュール（例えば、パワー半導体素子をスイッチングして電力変換を行うパワーモジュール）と、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２は、特許文献１等に記載された従来のパワー素子寿命推定装置を備えたパワーモジュールを示す概略の構成図である。
【０００３】
このパワーモジュール１は、配線基板２を有し、この配線基板２上に、パワー素子部１０及び制御部２０が搭載されている。パワー素子部１０は、例えば、直流（以下「ＤＣ」という。）電力Ｐｉを入力し、このＤＣ電力Ｐｉを３相の交流（以下「ＡＣ」という。）電力Ｐｏに変換する３相インバータであり、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等の複数のパワー素子等により構成されている。パワー素子部１０内の少なくとも２箇所には、このパワー素子部１０の内部温度を検出する２つの温度センサ１１，１２が設けられている。
【０００４】
制御部２０は、パワー素子部１０内の複数のパワー素子をスイッチングして、そのパワー素子部１０の運転と停止を制御する回路である。この制御部２０には、複数のパワー素子をスイッチング駆動するためのパルス幅変調（以下「ＰＷＭ」という。）信号Ｓを生成する駆動信号生成回路２１、及び寿命推定回路２２等が設けられている。温度センサ１１，１２及び寿命推定回路２２により、パワー素子寿命推定装置が構成されている。装置駆動信号生成回路２１は、例えば、出力電圧指令値ＶＩｉと図示しない基準三角波との大小を比較演算して、複数のＰＷＭ信号Ｓを生成し、複数のパワー素子を駆動する。
【０００５】
パワー素子部１０内のパワー素子は、スイッチングする時に発生する熱によって劣化（例えば、パワー素子と配線基板２とを接合する半田層等が亀裂）する。寿命推定回路２２は、パワー素子が劣化し、このパワー素子が許容できるジャンクション温度の限界値（例えば、１５０°Ｃ）を超えて破壊する前に、パワー素子部１０の寿命を推定する回路である。この寿命推定回路２２は、パワー素子部１０内の２つの温度センサ１１，１２の温度検出結果から、２箇所の温度勾配（温度差）に基づいて、パワー素子の劣化（即ち、寿命）を推定して寿命信号ＡＳを出力する。これにより、パワー素子部１０が破壊する前に、劣化したパワー素子の交換等が行える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１１４５７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のパワー素子寿命推定装置では、パワー素子部１０内の半田層の亀裂に起因して生じる２箇所の温度勾配を基準値と比較し、この比較結果からパワー素子の寿命を推定している。そのため、半田層に亀裂が生じないと、パワー素子の寿命を推定できないので、パワー素子が劣化する前に、事前に寿命を推定することができず、不利不便であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発熱素子寿命推定装置は、動作中に発熱する発熱素子を有する発熱素子部の内部温度を検出して温度検出結果を出力する１つ又は複数の温度検出手段と、温度の異なる複数の温度閾値を設定する温度閾値設定手段と、１つ又は複数の寿命判定閾値を設定する寿命判定閾値設定手段と、第１比較手段と、計数手段と、第２比較手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記第１比較手段は、前記発熱素子部の動作に伴って上昇する前記内部温度の第１の前記温度検出結果と前記温度閾値とを比較して前記第１の温度検出結果が前記温度閾値以上になり、且つ、前記発熱素子部の停止に伴って下降する前記内部温度の第２の前記温度検出結果と前記温度閾値とを比較して前記第２の温度検出結果が前記温度閾値以下になると、比較結果を出力するものである。前記計数手段は、前記比較結果を計数（カウント）して計数結果を出力するものである。更に、前記第２比較手段は、前記計数結果と前記寿命判定閾値とを比較して前記計数結果が前記寿命判定閾値以上になると、寿命警報を出力するものである。
【００１０】
本発明のモジュールは、前記発明の発熱素子寿命推定装置と、前記発熱素子を有する前記発熱素子部と、を備え、前記発熱素子を駆動して前記発熱素子部の運転と停止を制御することを特徴とする。
【００１１】
前記モジュールにおいて、例えば、前記発熱素子は、電力を変換するパワー素子であり、前記発熱素子部は、前記パワー素子を有するパワー素子部であり、前記モジュールは、前記パワー素子をスイッチングして前記パワー素子部の運転と停止を制御するパワーモジュールである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発熱素子寿命推定装置及びこれを備えたモジュールによれば、発熱素子部内の温度変化をカウントし、予め設定した寿命判定閾値（即ち、回数）となった時に寿命警報を出力する。これにより、発熱素子部が劣化（故障）する前に寿命警報が出るため、故障する前に事前に交換等の対応ができる。更に、温度閾値は、複数設定可能になっているので、温度変化の大小に応じて的確に寿命の推定が行え、信頼性の高い発熱素子寿命推定装置及びこれを備えたモジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本発明の実施例１における発熱素子寿命推定装置を備えたパワーモジュールを示す概略の構成図である。
【図２】図２は従来のパワー素子寿命推定装置を備えたパワーモジュールを示す概略の構成図である。
【図３】図３は図１のパワー素子部４０における寿命特性を示す図である。
【図４】図４は図１のパワー素子部４０における内部温度の変化特性を示す図である。
【図５】図５は図１中の発熱素子寿命推定装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１５】
（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１における発熱素子寿命推定装置を備えたモジュール（例えば、パワーモジュール）を示す概略の構成図である。
【００１６】
モジュールの１つであるパワーモジュール３０は、配線基板３１を有し、この配線基板３１上に、発熱素子部としてのパワー素子部４０と、このパワー素子部４０の駆動を制御する制御部５０と、が搭載されている。
【００１７】
パワー素子部４０は、例えば、ＤＣ電力Ｐｉを３相のＡＣ電力Ｐｏに変換して３相の負荷へ供給するものであり、３相インバータにより構成されている。このパワー素子部４０は、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ等のパワー半導体素子を含む発熱素子により構成された６つの発熱素子（例えば、パワー素子）４１−１〜４１−６を有している。２つのパワー素子４１−１，４１−２は、接続点Ｎ１を介して直列に接続されて第１アームを構成している。同様に、２つのパワー素子４１−３，４１−４も、接続点Ｎ２を介して直列に接続されて第２アームを構成し、更に、２つのパワー素子４１−５，４１−６も、接続点Ｎ３を介して直列に接続された第３アームを構成している。
【００１８】
前記第１アーム〜第３アームは、ＤＣ電力Ｐｉを入力する電源線ＰＬと、グランドＧＮＤに接続されたグランド線ＧＬと、の間に並列に接続されている。３つの接続点Ｎ１〜Ｎ３から、３相のＡＣ電力Ｐｏが出力される。各パワー素子４１−１〜４１−６には、各還流ダイオード４２−１〜４２−６がそれぞれ逆並列に接続されている。
【００１９】
各パワー素子４１−１〜４１−６には、各駆動回路４３−１〜４３−６がそれぞれ接続されている。各駆動回路４３−１〜４３−６は、トランジスタ等により構成され、制御部５０から供給される各ＰＷＭ信号Ｓ１〜Ｓ６をそれぞれ駆動して駆動パルスを生成し、これらの駆動パルスにより各パワー素子４１−１〜４１−６を駆動（即ち、スイッチング）する回路である。
【００２０】
パワー素子部４０内には、１つ又は複数の温度センサ４４が設けられている。図１では、例えば、１つの温度センサ４４が図示されている。温度センサ４４は、例えば、パワー素子４１−１〜４１−６の近傍に設けられ、パワー素子部４０の内部温度を検出してアナログの温度検出信号ＡＴを出力するものであり、サーミスタ、感温ダイオード等により構成されている。
【００２１】
制御部５０は、パワー素子部４０へ供給するＰＷＭ信号Ｓ１〜Ｓ６を生成する駆動信号生成部６０と、パワー素子部４０が劣化（故障）する前に寿命警報である寿命アラームＬＡを出力する寿命判定部７０と、その他の図示しない回路部（例えば、パワー素子部４０の過電流保護部、電源電圧監視部等）と、を有し、マイクロコンピュータ等により構成されている。
【００２２】
温度センサ４４及び寿命判定部７０により、本実施例１の発熱素子寿命推定装置が構成されている。
【００２３】
駆動信号生成部６０は、出力電圧指令値ＶＩｉと、図示しない発振回路等で生成された基準三角波ＣＰと、を比較演算してＰＷＭ信号ＰＳを生成する演算回路６１を有し、この出力側に、パルス分配回路６２が接続されている。パルス分配回路６２は、入力されるＰＷＭ信号ＰＳを３相各アーム分に分配して６つのＰＷＭ信号Ｓ１〜Ｓ６を出力し、各駆動回路４３−１〜４３−６へ与える回路である。
【００２４】
寿命判定部７０は、アナログの温度検出信号ＡＴをデジタル信号からなる温度検出結果ＤＴに変換するアナログ／デジタル変換部（以下「Ａ／Ｄ変換部」という。）７１を有している。Ａ／Ｄ変換部７１は、温度センサ４４と共に、温度検出手段を構成している。更に、寿命判定部７０は、複数の温度閾値ＴＨｋ（但し、ｋ＝２又は２以上の整数）を設定する温度閾値設定手段としての温度閾値設定レジスタ７２と、１つ又は複数の寿命判定閾値ＬＨｍ（但し、ｍ＝１又は１以上の整数）を設定する寿命判定閾値設定手段としての寿命判定閾値設定レジスタ７３と、を有している。これらのＡ／Ｄ変換部７１、温度閾値設定レジスタ７２、及び寿命判定閾値設定レジスタ７３の出力側には、演算部７４が接続されている。演算部７４には、寿命判定プログラムを格納した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等のプログラムメモリ７５と、ワーキングテータ等を格納する随時読み書き可能なメモリ（ＲＡＭ）等のデータメモリ７６と、が接続されている。
【００２５】
演算部７４は、プログラムメモリ７５に格納された寿命判定プログラムに従い、入力される温度検出結果ＤＴ、温度閾値ＴＨｋ、及び寿命判定閾値ＬＨｍを演算して、寿命アラームＬＡを出力するものであり、第１比較手段としてのコンパレータ７４ａ、計数手段としてのカウンタ７４ｂ、及び第２比較手段としてのコンパレータ７４ｃ等を有している。コンパレータ７４ａの出力側には、カウンタ７４ｂが接続され、更に、このカウンタ７４ｂの出力側と、寿命判定閾値レジスタ７３の出力側とに、コンパレータ７４ｃが接続されている。
【００２６】
コンパレータ７４ａは、パワー素子部４０の運転に伴って上昇するこのパワー素子部４０の内部温度に対する温度検出結果ＤＴ（以下、これを「第１の温度検出結果ＤＴ１」という。）と、温度閾値ＴＨｋと、を比較し、（第１の温度検出結果ＤＴ１≧温度閾値ＴＨｋ）になり、且つ、パワー素子部４０の停止に伴って下降するこのパワー素子部４０の内部温度に対する温度検出結果ＤＴ（以下、これを「第２の温度検出結果ＤＴ２」という。）と、温度閾値ＴＨｋと、を比較し、（第２の温度検出結果ＤＴ２≦温度閾値ＴＨｋ）になると、比較結果としての比較パルスＣＲをカウンタ７４ｂへ出力する機能を有している。
【００２７】
カウンタ７４ｂは、比較パルスＣＲをカウントして計数結果であるカウント結果としてのカウント値Ｃをコンパレータ７４ｃへ出力する機能を有している。コンパレータ７４ｃは、カウント値Ｃと寿命判定閾値ＬＨｍとを比較して、（カウント値Ｃ≧寿命判定閾値ＬＨｍ）になると、寿命アラームＬＡを出力する機能を有している。
【００２８】
（実施例１のパワーモジュールの電力変換動作）
図１のパワーモジュール３０において、電源が投入されて運転が開始されると、駆動信号生成部６０内の演算回路６１は、外部から入力される出力電圧指令値ＶＩｉと、図示しない発振回路等で生成された基準三角波ＣＰと、を比較演算してＰＷＭ信号ＰＳを生成し、パルス分配回路６２へ与える。すると、パルス分配回路６２は、入力されたＰＷＭ信号ＰＳを３相各アーム分に分配して６つのＰＷＭ信号Ｓ１〜Ｓ６を出力し、パワー素子部４０内の各駆動回路４３−１〜４３−６へ与える。
【００２９】
各駆動回路４３−１〜４３−６は、入力された各ＰＷＭ信号Ｓ１〜Ｓ６をそれぞれ駆動して駆動パルスを生成し、これらの駆動パルスにより各パワー素子４１−１〜４１−６をスイッチングする。上アームのパワー素子４１−１，４１−３，４１−５と、下アームのパワー素子４１−２，４１−４，４１−６と、は交互にスイッチングされ、ＤＣ電力Ｐｉが、出力電圧指令値ＶＩｉに追従した電圧を有する３相のＡＣ電力Ｐｏに変換されて、３つの接続点Ｎ１〜Ｎ３からそのＡＣ電力Ｐｏが出力され、負荷へ供給される。パワー素子４１−１〜４１−６がオフした際には、負荷電流を還流ダイオード４２−１〜４２−６側へ還流させて、パワー素子４１−１〜４１−６を保護する。
【００３０】
（実施例１の発熱素子寿命推定装置の動作）
図３は、図１のパワー素子部４０における寿命特性を示す図である。
【００３１】
図３の横軸は、パワー素子部４０における温度変化の回数であり、縦軸は、パワー素子部４０の寿命である。図３中のＬＨｍ（例えば、ＬＨ１＝９５００）は、寿命判定閾値である。
【００３２】
パワー素子部４０は、運転時において、スイッチング動作をしているので、パワー素子部４０の内部温度が上昇し、運転停止時において、スイッチング動作が停止するので、パワー素子部４０の内部温度が下降していく。パワー素子部４０の寿命は、パワー素子部４０における内部温度の上昇及び下降の温度変化の回数（例えば、最大１００００回）で規定でき、温度変化の回数が少ない場合には、パワー素子部４０の寿命が長く、温度変化の回数が多くなるに従ってその寿命が短くなっていく。そのため、パワー素子部４０の内部温度における温度変化の回数をカウントすれば、寿命を予測できる。
【００３３】
図４は、図１のパワー素子部４０における内部温度の変化特性を示す図である。
【００３４】
図４の横軸は、経過時間であり、縦軸は、パワー素子部４０の内部温度（°Ｃ）である。図４中のＴＨ１は、温度閾値（例えば、５０°Ｃ）、ＴＨ２は、温度閾値（例えば、１００°Ｃ）である。
【００３５】
パワー素子４１−１〜４１−６が許容できるジャンクション温度の限界値は、例えば、１５０°Ｃである。そのため、パワーモジュール３０の最大負荷条件においても、ジャンクション温度が１５０°Ｃ以下となるようにパワーモジュール３０の定格が選定され、更に、パワーモジュール３０の負荷運転条件が設計されている。パワー素子部４０の内部温度は、運転時において、第１の温度検出結果ＤＴ１の上昇線の矢印で示すように、室温（例えば、２５°Ｃ）から上昇していき（最大が１５０°Ｃ以下）、停止時において、第２の温度検出結果ＤＴ２の下降線の矢印で示すように、下降していく。
【００３６】
図５は、図１中の発熱素子寿命推定装置の動作を示すフローチャートである。
図５において、プログラムメモリ７５に格納された寿命判定プログラムに従い、寿命判定部７０の寿命推定動作が開始されると、ステップＳＴ１へ進む。ステップＳＴ１において、温度センサ４４により、運転時におけるパワー素子部４０の内部温度が検出され、この温度センサ４４から、アナログの温度検出信号ＡＴが出力される。アナログの温度検出信号ＡＴは、Ａ／Ｄ変換部７１により、デジタル信号の第１の温度検出結果ＤＴ１に変換されて、コンパレータ７４ａへ送られる。コンパレータ７４ａでは、図４中の矢印方向に上昇する第１の温度検出結果ＤＴ１と、温度閾値設定レジスタ７２で設定された温度閾値ＴＨｋ（例えば、温度閾値ＴＨ１；５０°Ｃ）と、を比較する。
第１の温度検出結果ＤＴ１＜温度閾値ＴＨ１
の場合は、前記比較処理を繰り返す。コンパレータ７４ａは、
第１の温度検出結果ＤＴ１≧温度閾値ＴＨ１
になると、次に、第１の温度検出結果ＤＴ１と、温度閾値ＴＨｋ（例えば、温度閾値ＴＨ２；１００°Ｃ）と、を比較する。
第１の温度検出結果ＤＴ１＜温度閾値ＴＨ２
の場合は（ＮＯ）、前記比較処理を繰り返す。コンパレータ７４ａは、
第１の温度検出結果ＤＴ１≧温度閾値ＴＨ２
になると（ＹＥＳ）、ステップＳＴ２へ進む。
【００３７】
ステップＳＴ２において、コンパレータ７４ａは、図４中の矢印方向に下降する第２の温度検出結果ＤＴ２と、温度閾値設定レジスタ７２で設定された温度閾値ＴＨｋ（例えば、温度閾値ＴＨ２；１００°Ｃ）と、を比較する。
第２の温度検出結果ＤＴ２＞温度閾値ＴＨ２
の場合は、前記比較処理を繰り返す。コンパレータ７４ａは、
第２の温度検出結果ＤＴ２≦温度閾値ＴＨ２
になると、次に、第２の温度検出結果ＤＴ２と、温度閾値ＴＨｋ（例えば、温度閾値ＴＨ１；５０°Ｃ）と、を比較する。
第２の温度検出結果ＤＴ２＞温度閾値ＴＨ１
の場合は（ＮＯ）、前記比較処理を繰り返す。コンパレータ７４ａは、
第２の温度検出結果ＤＴ２≦温度閾値ＴＨ１
になると（ＹＥＳ）、１サイクルの比較パルスＣＲをカウンタ７４ｂへ出力し、ステップＳＴ３へ進む。ここで、１サイクルとは、第１、第２の温度検出結果ＤＴ１，ＤＴ２が、温度閾値ＴＨ１と温度閾値ＴＨ２を２回超えた時のサイクルである。
【００３８】
ステップＳＴ３において、カウンタ７４ｂは、１サイクルの比較パルスＣＲを入力すると、カウント値Ｃを＋１加算し、ステップＳＴ４へ進む。
【００３９】
ステップＳＴ４において、コンパレータ７４ｃは、カウント値Ｃのカウント値合計ΣＣと、寿命判定閾値設定レジスタ７３で設定された寿命判定閾値ＬＨｍ（例えば、寿命判定閾値ＬＨ１；９５００）と、を比較し、
カウント値合計ΣＣ＜寿命判定閾値ＬＨ１
の場合には（ＮＯ）、ステップＳＴ１へ戻り、
カウント値合計ΣＣ≧寿命判定閾値ＬＨ１
の場合には（ＹＥＳ）、ステップＳＴ５へ進む。
【００４０】
ステップＳＴ５において、コンパレータ７４ｃは、寿命アラームＬＡを外部へ出力し、寿命推定動作を終了する。
【００４１】
（実施例１の効果）
本実施例１の発熱素子寿命推定装置及びこれを備えたパワーモジュール３０によれば、パワー素子部４０の内部温度を温度センサ４４で検出し、その内部温度の温度変化を演算部７４でカウントし、このカウント値合計ΣＣが、予め設定した寿命判定閾値ＬＨ１（＝９５００）の回数となった時に、寿命アラームＬＡを出力する構成になっている。これにより、パワー素子部４０が故障する前に警報アラームＬＡが出るため、パワーモジュール３０が壊れる前に、事前交換等の対応ができる。
【００４２】
（変形例）
本発明は、上記実施例１に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｆ）のようなものがある。
【００４３】
（ａ）  実施例１では、温度閾値ＴＨｋとして２つの温度閾値ＴＨ１，ＴＨ２（例えば、ＴＨ１＝５０°Ｃ、ＴＨ２＝１００°Ｃ）を用いて、パワー素子部４０における内部温度の温度変化をカウントしているが、３つ以上の温度閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３，・・・を用いて、温度変化をカウントすれば、サイクル毎の温度変化の大きさが異なる場合等にも対応でき、寿命判定を的確に行うことができる。例えば、図４の括弧書きで示すように、３つの温度閾値ＴＨ１，ＴＨ２，ＴＨ３（ＴＨ１＝５０°Ｃ、ＴＨ２＝１００°Ｃ、ＴＨ３＝７５°Ｃ）を用いて、温度変化をカウントする場合を説明する。図４において、実線で示す１サイクル目の温度変化の大きさと、一点鎖線で示す２サイクル目の温度変化の大きさと、が異なる場合、２サイクル目の温度変化の最大値（例えば、９０°Ｃ）が、温度閾値ＴＨ２（＝１００°Ｃ）よりも小さいため、実施例１では、一点鎖線で示す２サイクル目の温度変化をカウントできない。これに対して、温度閾値ＴＨ３（＝７５°Ｃ）を設けておけば、一点鎖線で示す２サイクル目の温度変化をカウントでき、寿命判定を的確に行うことができる。
【００４４】
（ｂ）  実施例１では、寿命判定閾値ＬＨｍとして１つの寿命判定閾値ＴＨ１（＝９５００）を用いて、寿命アラームＬＡを出力しているが、２つ以上の寿命判定閾値ＬＨ１，ＬＨ２，・・・を用いて、寿命アラームＬＡ及び補助アラームを出力すれば、パワー素子部４０における劣化状態の把握等が可能になる。例えば、図３の括弧書きで示すように、２つの寿命判定閾値ＬＨ１，ＬＨ２（ＬＨ１＝９５００、ＬＨ２＝６０００）を用いて、カウント値合計ΣＣが寿命判定閾値ＬＨ２を超えた時に、コンパレータ７４ｃから補助アラームを出力し、カウント値合計ΣＣが寿命判定閾値ＬＨ１を超えた時に、コンパレータ７４ｃから寿命アラームＬＡを出力する。このようにすれば、その補助アラームから、パワー素子部４０における劣化状態の把握等が可能になる。
【００４５】
（ｃ）  実施例１では、１つの温度センサ４４を用いて、パワー素子部４０の内部温度を検出しているが、複数の温度センサを用いて、パワー素子部４０における複数箇所の内部温度を検出しても良い。複数箇所で検出された内部温度は、それらの平均温度等を使用することにより、パワー素子部４０における内部温度の温度変化をより的確にカウントできる。
【００４６】
（ｄ）  パワー素子部４０と、これを駆動する駆動信号生成部６０とは、図示以外の種々の構成に変更できる。
【００４７】
（ｅ）  寿命判定部７０は、図示以外の構成に変更できる。例えば、温度閾値設定レジスタ７２や寿命判定閾値設定レジスタ７３は、メモリ等の他の設定手段で構成しても良い。コンパレータ７４ａ，７４ｃは、算術論理ユニット（ＡＬＵ）等の他の比較手段で構成しても良い。又、カウンタ７４ｂは、アキュムレータ（累算器）等の他の計数手段で構成しても良い。
【００４８】
（ｆ）  実施例１では、モジュールとしてパワーモジュール３０を例にして説明したが、本発明は、パワーモジュールに限定されない。本発明は、動作中に発熱する発熱素子を有する発熱素子部を備え、その発熱素子を駆動して発熱素子部の運転と停止を制御する種々のモジュールに適用できる。
【符号の説明】
【００４９】
３０      パワーモジュール
４０      パワー素子部
４１−１〜４１−６      パワー素子
４４      温度センサ
５０      制御部
６０      駆動信号生成部
７０      寿命判定部
７２      温度閾値設定レジスタ
７３      寿命判定閾値設定レジスタ
７４      演算部
７４ａ，７４ｃ      コンパレータ
７４ｂ      カウンタ
７５      プログラムメモリ
【図１】
2015056415.tif 000003
【図２】
2015056415.tif 000004
【図３】
2015056415.tif 000005
【図４】
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【図５】
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