(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電位と前記第１の電位よりも低い第２の電位との間に直列に接続され、相補的に動作する第１および第２のスイッチングデバイスを制御する制御回路と、
前記第１および第２のスイッチングデバイスが同一パッケージ内に収められた半導体モジュールと、を備え、
前記制御回路は、
前記第１のスイッチングデバイスを制御する第１の制御回路と、
前記第２のスイッチングデバイスを制御する第２の制御回路と、を備え、
前記第１および第２のスイッチングデバイスの一方の温度に基づいて前記第１および第２の制御回路の回路定数を可変制御し、
前記半導体モジュールは、
前記パッケージの一側面に設けられた第１の主電極端子と、
前記パッケージの一側面に設けられた第２の主電極端子と、
前記パッケージの一側面とは反対の側面に設けられた出力電極端子と、
前記パッケージの一側面に設けられ、前記第１のスイッチングデバイスに接続されたハイサイド信号端子群と、
前記パッケージの一側面とは反対の側面に設けられ、前記第２のスイッチングデバイスに接続されたローサイド信号端子群と、
前記第２のスイッチングデバイスの温度を検出する温度検出素子と、を有し、
前記ローサイド信号端子群が温度検出信号用端子を含む、電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチングデバイスの制御回路およびそれを備えた電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体モジュールを駆動し保護する制御回路において、スイッチングデバイスおよびモジュールケースの温度によって、ゲート抵抗および過電流保護閾値を変更する技術が知られている。スイッチングデバイスの耐圧、スイッチング損失等の各種のデバイス特性は温度依存性を持つため、各温度で最適な回路定数を使用することで、低損失かつ信頼性の高い制御回路を実現できる。【０００３】
特許文献１には、モジュールケースの温度およびスイッチングデバイスの温度に応じて、駆動回路のターンオフゲート抵抗を切り替える技術が開示されている。特許文献１に開示の構成を用いれば、低温時にはターンオフゲート抵抗を大きく設定し、また、高温時にはターンオフゲート抵抗を小さく設定することができる。
【０００４】
また、特許文献２には、電流検出素子を備えたスイッチングデバイスの過電流保護回路において、過電流保護閾値をスイッチングデバイスの温度によって補正する技術が開示されている。一般にスイッチングデバイスに内蔵される電流検出素子の出力感度は温度特性を持ち、高温時で出力感度が上がって過電流保護レベルが下がるが、特許文献２の構成を用いれば、スイッチングデバイスの温度に応じて過電流保護の閾値を変更することで、過電流保護レベルの低下を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１９０４４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１７／０９８８４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２の構成をインバータ回路に対して適用する場合、インバータ回路を構成するスイッチングデバイスのそれぞれに対して、温度検出素子と温度判定回路を設けることとなる。そのため、各スイッチングデバイスが備えるそれぞれの温度検出素子に対して、出力信号を判定するための基準電源、コンパレータといった素子が必要であり、制御回路の回路素子数が増加してしまう。また、複数のスイッチングデバイスと温度検出素子を同一パッケージ内に収めてモジュール化する場合、温度検出素子が出力する信号を取り出すための端子がスイッチングデバイスの数だけ必要となり、モジュールサイズも大きくなってしまう。【０００７】
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、スイッチングデバイスを制御する制御回路において、半導体モジュールの大型化を抑制できる制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電力変換装置は、第１の電位と前記第１の電位よりも低い第２の電位との間に直列に接続され、相補的に動作する第１および第２のスイッチングデバイスを制御する制御回路と、前記第１および第２のスイッチングデバイスが同一パッケージ内に収められた半導体モジュールと、を備え、前記制御回路は、前記第１のスイッチングデバイスを制御する第１の制御回路と、前記第２のスイッチングデバイスを制御する第２の制御回路と、を備え、前記第１および第２のスイッチングデバイスの一方の温度に基づいて前記第１および第２の制御回路の回路定数を可変制御し、前記半導体モジュールは、前記パッケージの一側面に設けられた第１の主電極端子と、前記パッケージの一側面に設けられた第２の主電極端子と、前記パッケージの一側面とは反対の側面に設けられた出力電極端子と、前記パッケージの一側面に設けられ、前記第１のスイッチングデバイスに接続されたハイサイド信号端子群と、前記パッケージの一側面とは反対の側面に設けられ、前記第２のスイッチングデバイスに接続されたローサイド信号端子群と、前記第２のスイッチングデバイスの温度を検出する温度検出素子と、を有し、前記ローサイド信号端子群が温度検出信号用端子を含んでいる。
【発明の効果】
【０００９】
上記電力変換装置によれば、第１および第２のスイッチングデバイスをモジュール化した場合に、モジュールの大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施の形態の制御回路の構成を示す図である。
【図２】パワーモジュールの外観を示す平面図である。
【図３】パワーモジュールを３個直線状に並べて配置した構成を示す平面図である。
【図４】パワーモジュールの配列の上方に制御基板を配置した構成を示す平面図である。
【図５】駆動回路の構成の一例を示す図である。
【図６】過電流保護回路の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、本発明に係る実施の形態の制御回路１００の構成を示す図であり、制御回路１００によって制御されるパワーモジュールＰＭ（半導体モジュール）と、制御回路１００に駆動信号を供給するＭＣＵ（Micro-Controller Unit）１０とを併せて示している。
【００１２】
図１に示されるように、パワーモジュールＰＭは、電源電圧ＶＣＣが与えられ第１の電位となった主電極端子Ｐ（第１の主電極端子）と、電位Ｇ２が与えられ第２の電位となった主電極端子Ｎ（第２の主電極端子）との間に直列に接続されたスイッチングデバイスＱ１およびＱ２を有している。制御回路１００は、スイッチングデバイスＱ１およびＱ２が相補的に動作するように制御する。なお、図１ではスイッチングデバイスＱ１およびＱ２はＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）として示しているが、ＩＧＢＴに限定されるものではない。
【００１３】
スイッチングデバイスＱ１およびＱ２のそれぞれのエミッタおよびコレクタは共通して出力電極端子ＡＣに接続されており、出力電極端子ＡＣはモータのコイルなどの誘導性負荷ＬＤの一方端に接続され、誘導性負荷ＬＤの他方端は電位Ｇ２に接続されている。また、スイッチングデバイスＱ１およびＱ２には、それぞれ逆並列にダイオードＤ１およびＤ２が接続されている。ダイオードＤ１およびＤ２は、出力電極端子ＡＣに接続される誘導性負荷のフリーホイール電流を流すフリーホイールダイオードとして機能する。
【００１４】
ここで、スイッチングデバイスＱ１（第１のスイッチングデバイス）は出力電極端子ＡＣの電位を基準電位として動作する高電位側（ハイサイド）のスイッチングデバイスであり、スイッチングデバイスＱ２（第２のスイッチングデバイス）は電位Ｇ２が与えられる主電極端子Ｎの電位を基準電位として動作する低電位側（ローサイド）のスイッチングデバイスである。
【００１５】
スイッチングデバイスＱ１のコレクタは電源電圧検出用端子ＰＶにも接続され、スイッチングデバイスＱ１のゲートはゲート端子ＰＧに接続され、スイッチングデバイスＱ１のエミッタはエミッタ端子ＰＥにも接続されている。また、スイッチングデバイスＱ１は電流検出素子を内蔵しており、その出力端は電流センス端子ＰＳに接続されている。
【００１６】
電源電圧検出用端子ＰＶ、ゲート端子ＰＧ、電流センス端子ＰＳおよびエミッタ端子ＰＥはハイサイド信号端子群ＨＴと総称される。
【００１７】
スイッチングデバイスＱ２のエミッタはエミッタ端子ＮＥにも接続され、スイッチングデバイスＱ２のゲートはゲート端子ＮＧに接続されている。また、スイッチングデバイスＱ２は電流検出素子を内蔵しており、その出力端は電流センス端子ＮＳに接続されている。スイッチングデバイスＱ２の近傍には、温度を検出するための温度検出素子ＴＤが設けられ、温度検出素子ＴＤは温度検出信号用端子ＮＡおよびＮＫに接続されている。温度検出素子ＴＤとしては、例えば温度検出ダイオードを使用することができる。なお、回路図的にはスイッチングデバイスＱ２の近傍に温度検出素子ＴＤが設けられるように表されているが、実際にはスイッチングデバイスＱ２に密着するように温度検出素子ＴＤが配置される。
【００１８】
エミッタ端子ＮＥ、電流センス端子ＮＳ、ゲート端子ＮＧ、温度検出信号用端子ＮＡおよびＮＫはローサイド信号端子群ＬＴと総称される。制御回路１００は、スイッチングデバイスＱ１を駆動し保護するための制御回路Ｃ１（第１の制御回路）と、スイッチングデバイスＱ２を駆動し保護するための制御回路Ｃ２（第２の制御回路）と、パワーモジュールＰＭ内の温度検出素子ＴＤが出力する信号が一定値を超えたことを検知するための判定回路ＣＰ１と、パワーモジュールＰＭの電源電圧ＶＣＣに対する過電圧保護回路ＯＶと、基準電位の異なる信号を絶縁するための絶縁素子ＩＥ１、ＩＥ２、ＩＥ３およびＩＥ４を有している。絶縁素子ＩＥ１〜ＩＥ４としては、フォトカプラまたはデジタルアイソレータ等が使用される。デジタルアイソレータは、フォトカプラと同様の絶縁機能を実現し、磁気的結合を利用してアイソレーションを行う。デジタルアイソレータは、半導体製造工程で作成したマイクロコイルが絶縁体を挟んで対向する一対の磁気コイルによって信号を伝達する。
【００１９】
過電圧保護回路ＯＶの入力はパワーモジュールＰＭの電源電圧検出用端子ＰＶに接続され、電源電圧ＶＣＣを過電圧保護回路ＯＶ内で分圧して、分圧値を絶縁素子ＩＥ４を介してＭＣＵ１０に伝達する。なお、過電圧保護回路ＯＶの基準電位は電位Ｇ２である。
【００２０】
判定回路ＣＰ１は、参照電源ＲＦによって設定される閾値電圧Ｖｔｈが非反転入力端子（＋）に入力され、温度検出素子ＴＤが出力する信号が温度検出信号用端子ＮＡを介して反転入力端子（−）に入力され、両者を比較し、比較結果を出力するコンパレータで構成されている。参照電源ＲＦの正電極は判定回路ＣＰ１の非反転入力端子に接続され、負電極は温度検出信号用端子ＮＫに接続され、電位Ｇ２が与えられる。
【００２１】
温度検出素子ＴＤが出力する信号が閾値電圧Ｖｔｈを超えると判定回路ＣＰ１が温度切り替え信号ＳＴを出力する。温度切り替え信号ＳＴは、制御回路Ｃ１およびＣ２に入力される。制御回路Ｃ１およびＣ２では、温度切り替え信号ＳＴをトリガとして回路定数の可変制御を行う。
【００２２】
ここで、制御回路Ｃ１および制御回路Ｃ２は、それぞれ異なる電位Ｇ１および電位Ｇ２を基準電位として動作しており、ハイサイドの制御回路Ｃ１には絶縁素子ＩＥ３を介して温度切り替え信号ＳＴが伝達される。
【００２３】
制御回路Ｃ１は、スイッチングデバイスＱ１を駆動制御する駆動回路ＤＣ１（第１の駆動回路）と、スイッチングデバイスＱ１の過電流保護回路ＯＣ１（第１の過電流保護回路）とを有し、駆動回路ＤＣ１の出力はパワーモジュールＰＭのゲート端子ＰＧに接続され、過電流保護回路ＯＣ１の入力はパワーモジュールＰＭの電流センス端子ＰＳに接続されている。なお、エミッタ端子ＰＥには電位Ｇ１が与えられる。
【００２４】
また、過電流保護回路ＯＣ１から駆動回路ＤＣ１に対して過電流検出信号をフィードバックする構成となっており、過電流検出時には駆動回路ＤＣ１は、スイッチングデバイスＱ１をターンオフさせるなどの制御を行う。温度切り替え信号ＳＴは、絶縁素子ＩＥ３を介して駆動回路ＤＣ１および過電流保護回路ＯＣ１に入力される。なお、駆動回路ＤＣ１および過電流保護回路ＯＣ１の構成については、後に説明する。
【００２５】
制御回路Ｃ２は、スイッチングデバイスＱ２を駆動制御する駆動回路ＤＣ２（第２の駆動回路）と、スイッチングデバイスＱ２の過電流保護回路ＯＣ２（第２の過電流保護回路）とを有し、駆動回路ＤＣ２の出力はパワーモジュールＰＭのゲート端子ＮＧに接続され、過電流保護回路ＯＣ２の入力はパワーモジュールＰＭの電流センス端子ＮＳに接続されている。なお、エミッタ端子ＮＥには電位Ｇ２が与えられる。
【００２６】
また、過電流保護回路ＯＣ２から駆動回路ＤＣ２に対して過電流検出信号をフィードバックする構成となっており、過電流検出時には駆動回路ＤＣ２は、スイッチングデバイスＱ２をターンオフさせるなどの制御を行う。温度切り替え信号ＳＴは、駆動回路ＤＣ２および過電流保護回路ＯＣ２に入力される。
【００２７】
また、駆動回路ＤＣ１には、ＭＣＵ１０のハイサイド駆動信号源１１から出力されるハイサイド駆動信号が絶縁素子ＩＥ１を介して与えられ、駆動回路ＤＣ２には、ＭＣＵ１０のローサイド駆動信号源１２から出力されるローサイド駆動信号が絶縁素子ＩＥ２を介して与えられる。ここで、ＭＣＵ１０は、電位Ｇ１およびＧ２とは異なる電位Ｇ３を基準電位として動作しているので、上記のように絶縁素子ＩＥ１およびＩＥ２を介して駆動信号を与えることとなる。
【００２８】
以上説明した制御回路１００においては、パワーモジュールＰＭ内の温度検出素子ＴＤを用いてスイッチングデバイスＱ２の温度を検出し、その検出結果に基づいて、制御回路Ｃ１およびＣ２の回路定数のスイッチングデバイスの温度による可変制御を実施するので、温度検出素子ＴＤによる検出結果の判定回路ＣＰ１が１つで済み、制御回路１００の回路構成を簡素化して、制御回路１００を小型化することができる。
【００２９】
また、複数のスイッチングデバイスを１つのパッケージに収めたパワーモジュールにおいては、一部のスイッチングデバイスに対しての温度検出素子と温度検出信号用端子を設ければ良いため、モジュール構成を簡素化できる。
【００３０】
特に電力変換装置の１つであるインバータ回路では、ハーフブリッジ接続された２つのスイッチングデバイスに流れる電流の平均値は等しくなり、それぞれのスイッチングデバイスの温度はほぼ同じとみなせるため、一方のスイッチングデバイスの温度情報のみで、両方のスイッチングデバイスの制御回路の回路定数の可変制御を精度良く実現することができる。そのため、ハーフブリッジ接続した２つのスイッチングデバイスを１つのパッケージに収めるようにモジュール化すれば、温度検出信号用端子を削減することができ、モジュールサイズを小型化できる。
【００３１】
図２は、図１に示したパワーモジュールＰＭの外観を示す平面図であり、樹脂パッケージＭＤを上面側から見た図である。図２に示すように。平面視形状が矩形の樹脂パッケージＭＤの２つの長辺のうち、図面に向かって上側の長辺の側面からは、主電極端子ＰおよびＮが隣り合わせで突出し、主電極端子Ｎが突出する側とは反対側の主電極端子Ｐの横に並ぶようにハイサイド信号端子群ＨＴが突出している。なお、主電極端子Ｐと同電位となる電源電圧検出用端子ＰＶは主電極端子Ｐの隣に配置され、他の端子は電源電圧検出用端子ＰＶとは距離を開けて配置されている。また、図面に向かって下側の長辺の側面からは、出力電極端子ＡＣが突出し、出力電極端子ＡＣの横に並ぶようにローサイド信号端子群ＬＴが突出している。
【００３２】
ハーフブリッジ回路のインダクタンスを極力低減するため、主電極端子Ｐと主電極端子Ｎとは隣り合わせに配置し、対向する位置に出力電極端子ＡＣを配置している。また、ハイサイド信号端子群ＨＴおよびローサイド信号端子群ＬＴは、それぞれ基準電位が異なるため、互いに対向する位置に配置している。
【００３３】
また、制御回路１００が設けられる制御基板の設計を容易にするため、ハイサイド信号端子群ＨＴは主電極端子Ｐおよび主電極端子Ｎが設けられる側に、ローサイド信号端子群ＬＴは出力電極端子ＡＣが設けられる側にそれぞれ配置することが望ましい。
【００３４】
この理由について、図３および図４を用いて説明する。図３は、ハーフブリッジ回路を有するパワーモジュールを３個直線状に並べて配置し、三相ブリッジを構成する場合の平面図である。
【００３５】
図３に示すように、パワーモジュールＰＭ１、ＰＭ２およびＰＭ３が直線状に配置され、何れも主電極端子ＰおよびＮが突出する側面が１列に並び、出力電極端子ＡＣが突出する側面が１列に並ぶように配置されている。なお、パワーモジュールＰＭ１〜ＰＭ３は、何れも図１に示したパワーモジュールＰＭと同じである。
【００３６】
このような配置とすることで、それぞれのパワーモジュールのハイサイド信号端子群ＨＴが１列に並び、その反対側にローサイド信号端子群ＬＴが１列に並ぶので、図４に示すように、パワーモジュールＰＭ１〜ＰＭ３の配列の上方に制御基板ＣＢを配置する場合、制御基板ＣＢのレイアウト設計が容易になる。すなわち、図４に示すように、制御基板ＣＢの２つの長辺に設けられた複数の貫通孔ＨＬに信号端子群が挿入され、制御基板ＣＢ上に設けられた制御回路１００に電気的に接続されるが、信号端子群が制御基板ＣＢの端縁に並ぶことになるので、制御基板ＣＢのレイアウト設計が容易になる。なお、図４では、制御回路１００の具体的な配置は省略している。
【００３７】
しかし、主電極端子は、大電流を流すため、平滑コンデンサおよび外部電極と接続する際の接触抵抗を抑制する必要から端子幅を広げる必要があるので、パワーモジュールのハイサイド信号端子群ＨＴに主電極端子ＰおよびＮが隣り合う側では、信号端子の本数を増やすとパッケージサイズが大きくなってしまう。それに加えて、ハイサイド信号端子群ＨＴには電源電圧検出用端子ＰＶを備える必要があり、高電圧が加わる電源電圧検出用端子ＰＶとその他の信号端子間は十分な空間距離を確保しなければならず、信号端子群の占めるスペースが大きくなり、パッケージサイズがさらに大きくなってしまう。
【００３８】
一方で、パワーモジュールのローサイド信号端子群ＬＴが設けられた側には、大電流を流す端子は出力電極端子ＡＣのみであり、主電極端子ＰおよびＮが設けられた側に比べて信号端子群の本数を増やすことが容易である。このため、温度検出信号用端子ＮＡおよびＮＫを設けてもパッケージサイズが大きくならない。これが、ローサイドのスイッチングデバイスＱ２の温度を検出することによる利点であり、ハイサイドのスイッチングデバイスＱ１の温度も検出する場合に比べてパッケージサイズを小型化することができる。
【００３９】
なお、ハイサイド信号端子群ＨＴの信号端子の本数が増えることによるパッケージサイズの増大が許容できる程度であるなら、ハイサイドのスイッチングデバイスＱ１の温度を検出するようにしても良い。
【００４０】
次に、図５を用いて駆動回路ＤＣ１の構成の一例について説明する。図５に示すように駆動回路ＤＣ１は、駆動バッファＤＢＦを有するバッファ回路ＢＣと、回路定数としてのターンオンゲート抵抗ＲＧｏｎ１、ＲＧｏｎ２、ターンオフゲート抵抗ＲＧｏｆｆ１、ＲＧｏｆｆ２の切り替えを行うゲート抵抗切り替え回路ＣＨとを備えている。
【００４１】
バッファ回路ＢＣは、駆動バッファＤＢＦに入力されたＭＣＵ１０（図１）のハイサイド駆動信号源１１から出力されるハイサイド駆動信号に基づいて、スイッチングデバイスＱ１のゲートに駆動電圧ＶＤを与えてターンオンさせるか、電位Ｇ１にシンクしてターンオフする回路であり、ゲートに駆動電圧ＶＤを与える場合には、スイッチＳＷ１を介して駆動電圧ＶＤが印加されるようにスイッチＳＷ１を制御する信号を駆動バッファＤＢＦから出力し、ゲートを電位Ｇ１にシンクする場合には、スイッチＳＷ２を介して電位Ｇ１に電位を落とすようにスイッチＳＷ２を制御する信号を駆動バッファＤＢＦから出力する。
【００４２】
ターンオンゲート抵抗ＲＧｏｎ１、ＲＧｏｎ２と、ターンオフゲート抵抗ＲＧｏｆｆ１とＲＧｏｆｆ２はそれぞれ異なるゲート抵抗値を持ち、その大小関係はＲＧｏｎ１＞ＲＧｏｎ２、ＲＧｏｆｆ１＞ＲＧｏｆｆ２となっている。ゲート抵抗切り替え回路ＣＨは温度切り替え信号ＳＴをトリガとして、スイッチングデバイスＱ１が高温の場合にはゲート抵抗を抵抗値の小さいＲＧｏｎ２またはＲＧｏｆｆ２に切り替えるようにスイッチＳＷ３またはＳＷ４を制御し、スイッチングデバイスＱ１が低温、すなわち高温ではない場合にはゲート抵抗を抵抗値の大きなＲＧｏｎ１またはＲＧｏｆｆ１に切り替えるようにスイッチＳＷ３またはＳＷ４を制御する。
【００４３】
一般にスイッチングデバイスは、低温でスイッチング速度が速くなり、スイッチングデバイスに発生するサージ電圧が大きくなる。そのため低温時には、サージ電圧が耐圧を超えないように大きなゲート抵抗値を選定することが望ましい。しかし、ゲート抵抗値が大きいと高温時にスイッチング損失が増加してしまうので、デバイス温度に基づいたゲート抵抗の可変制御により、スイッチングデバイスが高温になった場合には、ゲート抵抗を小さい値に変更することで低温時のサージ電圧の低減と、高温時のスイッチング損失の低減を両立することができる。なお、図５は駆動回路ＤＣ１の構成の一例を示したが、駆動回路ＤＣ２の構成も同様であり、説明は省略する。
【００４４】
次に、図６を用いて過電流保護回路ＯＣ１の構成の一例について説明する。図６に示すように過電流保護回路ＯＣ１は、スイッチングデバイスＱ１の主電流と相関のある電流を出力する電流センス端子から出力されるセンス電流をセンス抵抗ＳＲでセンス電圧に変換し、センス電圧が検出閾値である閾値電圧Ｖｏｃ１またはＶｏｃ２を越えたことをコンパレータＣＰ２で検出することで過電流保護を実現している。ここで閾値電圧Ｖｏｃ１およびＶｏｃ２は回路定数であり、それぞれ参照電源ＲＦ１およびＲＦ２によって異なる電圧値に設定され、その大小関係はＶｏｃ１＞Ｖｏｃ２となっている。
【００４５】
過電流保護回路ＯＣ１は、温度切り替え信号ＳＴをトリガとして、スイッチＳＷにより閾値電圧Ｖｏｃ１またはＶｏｃ２を切り替えてコンパレータＣＰ２の反転入力に与え、コンパレータＣＰ２の非反転入力に与えられるセンス電圧との比較を行う。
【００４６】
すなわち、スイッチングデバイスＱ１が高温の場合には、電圧値の大きい閾値電圧Ｖｏｃ１をコンパレータＣＰ２に与え、スイッチングデバイスＱ１が低温、すなわち高温ではない場合には、電圧値の小さい閾値電圧Ｖｏｃ２をコンパレータＣＰ２に与える。
【００４７】
一般にスイッチングデバイスは、高温になると電流検出素子の検出感度が上がるので、主電流が通常動作電流程度であっても、検出電流値は高い値となり、過電流保護レベルがデバイス温度の上昇とともに低下する。そのため、高温時には過電流保護レベルが通常動作電流以下まで下がったり、逆に低温時には過剰に高くなったりするという問題があるが、デバイス温度に基づいた閾値電圧の可変制御により、高温時にはコンパレータＣＰ２の閾値電圧を高く設定することで、過電流保護レベルの温度依存性を軽減することができる。
【００４８】
コンパレータＣＰ２の出力は過電流検出信号として駆動回路ＤＣ１に与えられ、過電流検出時には駆動回路ＤＣ１は、スイッチングデバイスＱ１をターンオフさせるなどの制御を行うが、そのための構成は周知の技術により実現されるので図示および説明は省略する。なお、図６は過電流保護回路ＯＣ１の構成の一例を示したが、過電流保護回路ＯＣ２の構成も同様であり、説明は省略する。
【００４９】
なお、図６では一例として、コンパレータＣＰ２の閾値電圧を可変とする構成を示したが、回路定数としてセンス抵抗ＳＲの抵抗値Ｒｓを複数準備し、温度切り替え信号ＳＴをトリガとして切り替える構成によっても同様の効果が得られる。この場合は、スイッチングデバイスＱ１の高温時には抵抗値Ｒｓを低くし、低温時には抵抗値Ｒｓを高くするように切り替える。
【００５０】
また、図６に示したようなデバイス温度に基づいた閾値電圧の可変制御を行う構成は、必ずしも過電流保護回路に設けずとも良く、従来的な過電流保護回路の構成とし、駆動回路にデバイス温度に基づいたゲート抵抗の可変制御を行う構成を設けていれば良い。
【００５１】
また、図６に示したようなデバイス温度に基づいたゲート抵抗の可変制御を行う構成は、必ずしも駆動回路に設けずとも良く、従来的な駆動回路の構成とし、過電流保護回路にデバイス温度に基づいた閾値電圧の可変制御を行う構成を設けていれば良い。
【００５２】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【００５３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【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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