(57)【要約】【課題】並列に接続されるパワーモジュールの電流の偏りを検出可能な電力変換装置を提供する。【解決手段】ハイサイドトランジスタＭＨＵは、電気的に並列なＮ個（Ｎは２以上の整数）のパワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２を含む。ローサイドトランジスタＭＬＵは、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールＭＬＵ１、ＭＬＵ２を含む。Ｎ個の上側カレントセンサ１４Ｕ１、１４Ｕ２はそれぞれ、ハイサイドトランジスタＭＨＵを構成するＮ個のパワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２と上側電源ラインＬＰの間に設けられ、それぞれに流れる電流に応じた検出信号ＨＵ１、ＨＵ２を生成する。異常検出回路２０は、Ｎ個の上側カレントセンサ１４Ｕ１、１４Ｕ２からの検出信号ＨＵ１、ＨＵ２を受け、Ｎ個のパワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２それぞれの電流を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上側電源ラインと、
下側電源ラインと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個（Ｎは２以上の整数）のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、
それぞれが、前記ハイサイドトランジスタを構成する前記Ｎ個のパワーモジュールの対応するひとつと前記上側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するＮ個の上側カレントセンサと、
前記Ｎ個の上側カレントセンサからの検出信号を受け、前記Ｎ個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
それぞれが、前記ローサイドトランジスタを構成する前記Ｎ個のパワーモジュールの対応するひとつと前記下側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するＮ個の下側カレントセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上側電源ラインと、
下側電源ラインと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個（Ｎは２以上の整数）のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、
それぞれが、前記ローサイドトランジスタを構成する前記Ｎ個のパワーモジュールの対応するひとつと前記下側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するＮ個の下側カレントセンサと、
前記Ｎ個の下側カレントセンサからの検出信号を受け、前記Ｎ個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項４】
前記異常検出回路は、
ひとつのカレントセンサからの検出信号と、別のカレントセンサからの検出信号の差分が、所定のしきい値より大きいとき、前記Ｎ個のパワーモジュールの電流に偏りがあるものと判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記ハイサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールと、それと対応する前記ローサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールは、ひとつのパッケージに内蔵されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電力変換装置。
【請求項６】
上側電源ラインと、
下側電源ラインと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個（Ｎは２以上の整数）のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、
各相ごとに、対応する相の出力端子と前記下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、
それぞれが、前記ハイサイドトランジスタを構成する前記Ｎ個のパワーモジュールの対応するひとつと、それと対応する前記ローサイドトランジスタを構成する前記Ｎ個のパワーモジュールの対応するひとつとの接続点と、対応する相の出力端子との間に設けられたＮ個の出力カレントセンサと、
前記Ｎ個の出力カレントセンサからの検出信号を受け、前記Ｎ個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、
を備えることを特徴とする電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の省エネ化の要請から、大型産業機器や産業車両の電動化が進んでおり、これにともなって電力変換装置（インバータ）の大容量化が求められている。図１は、一般的な電力変換装置（インバータ）２の構成を示す回路図である。整流平滑回路８は、ダイオードブリッジ回路および平滑用キャパシタを含み、三相交流電源６からの交流電圧を整流、平滑化し、ＤＣリンク電圧ＶＤＣを発生する。
【０００３】
電力変換装置２ｒは、モータをはじめとする負荷４を駆動するために利用される。電力変換装置２は、Ｕ、Ｖ、Ｗ相ごとに設けられたハイサイドトランジスタＭＨ（Ｕ〜Ｗ）およびローサイドトランジスタＭＬ（Ｕ〜Ｗ）と、各相のハイサイドトランジスタＭＨ（Ｕ〜Ｗ）、ローサイドトランジスタＭＬ（Ｕ〜Ｗ）を駆動するゲートドライブ回路１０と、を備える。
【０００４】
ハイサイドトランジスタＭＨおよびローサイドトランジスタＭＬとして大容量のパワートランジスタ（パワーモジュール）が使用されるが、個々のパワーモジュールの電流容量には上限がある。したがって、パワーモジュールを複数個、並列に設けることにより、大容量化が実現される。
【０００５】
図１の電力変換装置２ｒには、各相の出力ごとに、それに流れる電流を検出するカレントセンサ１２Ｕ〜１２Ｗが設けられる。ゲートドライブ回路１０は、カレントセンサ１２Ｕ〜１２Ｗにより検出された電流にもとづき、各相のハイサイドトランジスタＭＨおよびローサイドトランジスタＭＬを駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１０４８２２号公報
【特許文献２】特開２００７−２２１９０２号公報
【特許文献３】特開２００８−１１８７２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、図１の電力変換装置２ｒについて検討し、以下の課題を認識するに至った。
【０００８】
一般的に市販されるパワーモジュールの電気的特性はばらつきが存在するため、同相の並列な複数のパワーモジュールに流れる電流に偏りが生ずる可能性がある。また、複数のパワーモジュール自体の電気的特性が均一であったとしても、各パワーモジュールのレイアウトの関係上、同相の並列な複数のパワーモジュールすべてについて、駆動信号や外部回路の電気的特性を均一化することは困難であり、パワーモジュール間で電流の偏りが生ずる。いずれかのモジュールに電流が集中すると、回路の信頼性に影響を及ぼすおそれがある。
【０００９】
この問題を解決するためには、電気的特性の均一性が保証されたパワーモジュール（選別品とも称される）を利用し、パワーモジュールおよび周辺の回路部品を対称に配置することも考えられる。しかしながら選別品は高価であり、完全に対称なレイアウトも容易ではない。
【００１０】
なお以上の考察を、本発明の分野における共通の一般知識の範囲として捉えてはならない。
【００１１】
本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、並列に接続されるパワーモジュールの電流の偏りを検出可能な電力変換装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のある態様は、電力変換装置に関する。この電力変換装置は、上側電源ラインと、下側電源ラインと、各相ごとに、対応する相の出力端子と上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタと、各相ごとに、対応する相の出力端子と下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタと、を備える。ハイサイドトランジスタ、ローサイドトランジスタはそれぞれ、電気的に並列なＮ個（Ｎは２以上の整数）のパワーモジュールを含んで構成される。電力変換装置は、それぞれが、ハイサイドトランジスタを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつと上側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成するＮ個の上側カレントセンサと、Ｎ個の上側カレントセンサからの検出信号を受け、Ｎ個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、を備える。
【００１３】
この態様によると、ハイサイドトランジスタのＮ個のパワーモジュールそれぞれに流れる電流を個別に検出できるため、検出信号にもとづいて電流の偏りを検出できる。偏りが発生した場合には、負荷の駆動を停止するなどの保護を講ずることにより、パワーモジュール間の電流の偏りを抑制でき、装置の信頼性を高めることができる。
また、ハイサイドトランジスタのいずれかのパワーモジュールと、ローサイドトランジスタのいずれかのパワーモジュールが同時にオンすると、上側電源ラインと下側電源ラインの間が短絡状態となり、貫通電流が発生する。この態様によれば、Ｎ個の上側カレントセンサにより、貫通電流を検出でき、回路を保護できる。
【００１４】
ある態様の電力変換装置は、Ｎ個の上側カレントセンサに代えて、またはそれらに加えて、Ｎ個の下側カレントセンサを備えてもよい。Ｎ個の下側カレントセンサは、それぞれが、ローサイドトランジスタを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつと下側電源ラインの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号を生成する。
下側カレントセンサのみを設けた場合、ローサイドトランジスタのＮ個のパワーモジュールの電流の偏りを検出できる。
また、上側カレントセンサと下側カレントセンサを両方設けた場合、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りのみでなく、ローサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りをも検出できるため、より信頼性を高めることができる。この態様は、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性と、それと対応するローサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性の間に相関が無い場合に有効である。
【００１５】
異常検出回路は、ひとつのカレントセンサからの検出信号と、別のカレントセンサからの検出信号の振幅の差分が、所定のしきい値より大きいとき、Ｎ個のパワーモジュールの電流に偏りがあるものと判定してもよい。
【００１６】
ある態様において、ハイサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールと、それと対応するローサイドトランジスタのひとつのパワーモジュールは、ひとつのパッケージに内蔵されてもよい。
この場合、共通のパッケージに内蔵されるハイサイドトランジスタのパワーモジュールとローサイドトランジスタのパワーモジュールの電気的特性は相関を有することになる。したがって、ハイサイドトランジスタにおける電流の偏りと、ローサイドトランジスタにおける電流の偏りは、同じ傾向を示す可能性が高い。この場合には、上側カレントセンサもしくは下側カレントセンサの一方を設ければ十分であり、回路を簡素化できる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様もまた、電力変換装置である。この電力変換装置は、上側電源ラインと、下側電源ラインと、各相ごとに、対応する相の出力端子と上側電源ラインの間に設けられたハイサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個（Ｎは２以上の整数）のパワーモジュールを含んで構成される、ハイサイドトランジスタと、各相ごとに、対応する相の出力端子と下側電源ラインの間に設けられたローサイドトランジスタであって、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールを含んで構成される、ローサイドトランジスタと、Ｎ個の出力カレントセンサと、Ｎ個の出力カレントセンサからの検出信号を受け、Ｎ個のパワーモジュールの電流を検出する異常検出回路と、を備える。
Ｎ個の出力カレントセンサはそれぞれ、ハイサイドトランジスタを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつと、それと対応するローサイドトランジスタを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつとの接続点と、対応する相の出力端子との間に設けられる。
【００１８】
この態様によると、ハイサイドトランジスタ、ローサイドトランジスタそれぞれのＮ個のパワーモジュールそれぞれに流れる電流を個別に検出できるため、検出信号にもとづいて電流の偏りを検出できる。偏りが発生した場合には、負荷の駆動を停止するなどの保護を講ずることにより、パワーモジュール間の電流の偏りを抑制でき、装置の信頼性を高めることができる。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のある態様によれば、並列に接続されるパワーモジュールの電流の偏りを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一般的な電力変換装置（インバータ）２の構成を示す回路図である。
【図２】実施の形態に係る電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、図２の電力変換装置の動作を示す波形図である。
【図４】第１の変形例に係る電力変換装置の構成を示す回路図である。
【図５】第３の変形例に係る電力変換装置の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２３】
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
【００２４】
図２は、実施の形態に係る電力変換装置２の構成を示す回路図である。電力変換装置２は、上側電源ラインＬＰと、下側電源ラインＬＮと、各相ごとに設けられたハイサイドトランジスタＭＨ（Ｕ〜Ｗ）と、各相ごとに設けられたローサイドトランジスタＭＬ（Ｕ〜Ｗ）と、各相ごとに設けられたＮ個（Ｎは２以上の整数）の上側カレントセンサ１４（Ｕ〜Ｗ）と、各相ごとの異常検出回路２０（Ｕ〜Ｗ）と、各相ごとに設けられた出力カレントセンサ１２（Ｕ〜Ｗ）と、を備える。この電力変換装置２は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相が同様に構成されるため、以下ではその特徴について、Ｕ相を参照して説明するものとする。
【００２５】
ハイサイドトランジスタＭＨＵは、対応する相の出力端子ＯＵＴＵと、上側電源ラインＬＰの間に設けられる。ハイサイドトランジスタＭＨＵは、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２を備える。パワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２は、独立した部品として構成される。
【００２６】
同様に、ローサイドトランジスタＭＬＵは、対応する相の出力端子ＯＵＴＵと、下側電源ラインＬＮの間に設けられる。ローサイドトランジスタＭＬＵは、電気的に並列なＮ個のパワーモジュールＭＬＵ１、ＭＬＵ２を含んで構成される。
【００２７】
ハイサイドトランジスタＭＨおよびローサイドトランジスタＭＬは、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラトランジスタのいずれで構成されてもよい。
【００２８】
並列なパワーモジュールの個数Ｎは、負荷４を駆動するために必要とされる電流容量に応じて定めればよく、特にＮ＝２に限定されるものではない。
【００２９】
ハイサイドトランジスタＭＨＵのひとつのパワーモジュールＭＨＵ１（ＭＨＵ２）と、それと対応するローサイドトランジスタＭＬＵのひとつのパワーモジュールＭＬＵ１（ＭＬＵ２）は、ひとつのパッケージに内蔵される。
【００３０】
出力カレントセンサ１２Ｕは、Ｕ相の出力端子ＯＵＴＵを流れる電流に応じた検出信号ＯＵを生成する。ゲートドライブ回路１０は、検出信号ＯＵ〜ＯＷにもとづいて、ハイサイドトランジスタＭＨ（Ｕ〜Ｗ）およびローサイドトランジスタＭＬ（Ｕ〜Ｗ）の駆動信号を生成する。カレントセンサの構成は特に限定されず、ホール素子やトランスを用いたもの、あるいは抵抗素子を用いたものであってもよい。
【００３１】
Ｎ個の上側カレントセンサ１４Ｕｉ（１≦ｉ≦Ｎ）は、ハイサイドトランジスタＭＨＵを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつＭＨＵｉと上側電源ラインＬＰの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号ＨＵｉを生成する。
【００３２】
異常検出回路２０Ｕは、対応する相のＮ個の上側カレントセンサ１４Ｕ１、１４Ｕ２からの検出信号ＨＵ１、ＨＵ２を受け、Ｎ個のパワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２の電流を検出する。
【００３３】
具体的には、異常検出回路２０Ｕは、差分検出部２２およびしきい値判定部２４を含む。差分検出部２２は、ひとつのカレントセンサ１４Ｕ１からの検出信号ＨＵ１と、別のカレントセンサ１４Ｕ２からの検出信号ＨＵ２の差分ΔＨＵ１，２を算出する。しきい値判定部２４は、差分ΔＨＵ１，２の振幅が、所定のしきい値ＴＨより大きいとき、電流に偏りがあるか否かを示す判定信号Ｓ１Ｕをアサート（ハイレベル）する。
【００３４】
判定信号Ｓ１Ｕがアサートされると、ゲートドライブ回路１０は、モータ４の駆動を停止してもよい。あるいは、電力変換装置２のユーザに、電流の偏りが発生したことを通知してもよく、判定信号Ｓ１Ｕの用途は特に限定されない。
【００３５】
Ｎ＝３以上の場合に一般化すれば、差分検出部２２は、ｉ＝１，２，…Ｎそれぞれについて、検出信号ＨＵｉとＨＵｉ＋１の差分ΔＨＵｉ，ｉ＋１を算出し、しきい値判定部２４は、各差分ΔＨＵｉ，ｉ＋１をしきい値ＴＨと比較してもよい。
【００３６】
差分検出部２２およびしきい値判定部２４の構成は特に限定されず、アナログ回路、デジタル回路、それらの組み合わせで構成することができる。
たとえば差分検出部２２をアナログ減算器で、しきい値判定部２４をアナログコンパレータで構成してもよい。あるいは検出信号ＨＵをデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータを設け、デジタル信号処理により、電流の偏りを検出してもよい。
【００３７】
以上が電力変換装置２の構成である。続いてその動作を説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、図２の電力変換装置２の動作を示す波形図である。図３（ａ）は、各パワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２の電流が均一である場合、図３（ｂ）は、パワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２の電流に偏りが生ずる場合を示す。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、電流が均一化されているとき、差分ΔＨＵ１，２は実質的にゼロとなり、その振幅はしきい値ＴＨより小さくなる。したがって、判定信号Ｓ１Ｕはアサートされず、ローレベルを維持する。
【００３９】
図３（ｂ）に示すように、電流が不均一に流れると、差分ΔＨＵ１，２の振幅がしきい値ＴＨより大きくなる。このとき判定信号Ｓ１Ｕがアサート（ハイレベル）され、パワーモジュールの電流の不均一が検出される。
【００４０】
以上が電力変換装置２の動作である。このように、図２の電力変換装置２によれば、ハイサイドトランジスタＭＨＵの各パワーモジュールの電流の偏りを検出することができる。そしてこの検出結果を利用することにより、あるパワーモジュールに電流が集中する状態が長時間持続するのを抑制することができ、回路の信頼性が低下するのを抑制できる。
【００４１】
さらに、図２の電力変換装置２によれば、以下の効果を得ることができる。
ハイサイドトランジスタＭＨＵのいずれかのパワーモジュールＭＨＵ１、ＭＨＵ２と、ローサイドトランジスタＭＨＬのいずれかのパワーモジュールＭＬＵ１、ＭＬＵ２が同時にオンすると、上側電源ラインＬＰと下側電源ラインＬＮの間が短絡状態となり、貫通電流が発生する。
【００４２】
いずれかのパワーモジュールを経由して貫通電流が流れると、それに対応する上側カレントセンサ１４Ｕの検出信号ＨＵのレベルが大きくなる。したがって、図２の電力変換装置２によれば、Ｎ個の上側カレントセンサ１４Ｕにより、貫通電流を検出でき、回路を保護できる。
【００４３】
図２の電力変換装置２では、ハイサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りは検出できるが、ローサイドトランジスタのパワーモジュールの電流の偏りは検出できない。しかしながら、ひとつのパッケージに内蔵されるパワーモジュールのペアＭＨＵｉ、ＭＬＵｉのペアは、電気的特性に相関を有している場合が多い。すなわち、あるパッケージ内のハイサイド側のパワーモジュールに大きな電流が流れる場合、そのパッケージ内のローサイド側のパワーモジュールにも大きな電流が流れる傾向が存在する。したがって、図２の電力変換装置２のように、ハイサイド側とローサイド側のパワーモジュールがパッケージ化される場合、上側カレントセンサ１４によって、ローサイド側の電流の偏りも間接的に検出することができる。
【００４４】
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
【００４５】
（第１の変形例）
図４は、第１の変形例に係る電力変換装置２ａの構成を示す回路図である。電力変換装置２ａは、図２の電力変換装置２に加えて、各相ごとのＮ個の下側カレントセンサ１６Ｕ１、１６Ｕ２を備える。
【００４６】
下側カレントセンサ１６Ｕｉ（１≦ｉ≦Ｎ）はそれぞれ、ローサイドトランジスタＭＬＵを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつＭＬＵｉと、下側電源ラインＬＮの間に設けられ、それに流れる電流に応じた検出信号ＬＵｉを生成する。
【００４７】
異常検出回路２０Ｕは、Ｎ個の上側カレントセンサ１４Ｕからの検出信号ＨＵに加え、Ｎ個の下側カレントセンサ１６Ｕからの検出信号ＬＵを受ける。異常検出回路２０Ｕは、ローサイドトランジスタＭＬＵ内のＮ個のパワーモジュールＭＬＵ１、ＭＬＵ２の電流を検出する。異常検出回路２０の信号処理は、図２のそれと同様である。
【００４８】
図４の電力変換装置２ａによれば、上側のパワーモジュールの電流の偏りと、下側のパワーモジュールの電流の偏りを、独立に検出することができる。これは、上側のパワーモジュールと、下側のパワーモジュールがパッケージ化されていない場合、すなわち上側のパワーモジュールと下側のパワーモジュールの電気的特性に相関が無い場合に有効である。
【００４９】
また、図４の電力変換装置２ａでは、各相の上側カレントセンサ１４の検出信号と、下側カレントセンサ１６の検出信号を合成することにより、各相の出力端子に流れる電流を計算できる。したがって、出力カレントセンサ１２Ｕ〜１２Ｗを省略してもよい。
【００５０】
（第２の変形例）
図４の電力変換装置２ａから、上側カレントセンサ１４Ｕを省略した構成も、本発明の態様として有効である。この場合、図２の電力変換装置２と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
（第３の変形例）
図５は、第３の変形例に係る電力変換装置２ｂの構成を示す回路図である。
電力変換装置２ｂには、Ｕ相の構成のみが示される。ハイサイドトランジスタＭＨＵおよびローサイドトランジスタＭＬＵの構成は、これまでの電力変換装置２と同様であり、Ｎ＝２の場合が示される。
【００５２】
電力変換装置２ｂは、上側カレントセンサ１４や下側カレントセンサ１６に代えて、Ｎ個の出力カレントセンサ１２Ｕ１、１２Ｕ２を備える。
ｉ番目の出力カレントセンサ１２Ｕｉ（１≦ｉ≦Ｎ）は、ハイサイドトランジスタＭＨＵを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつＭＨＵｉと、それと対応するローサイドトランジスタＭＬＵを構成するＮ個のパワーモジュールの対応するひとつＭＬＵｉの接続点Ｎｉと、対応する相の出力端子ＯＵＴＵとの間に設けられる。
【００５３】
異常検出回路３０Ｕは、Ｎ個の出力カレントセンサ１２Ｕ１、１２Ｕ２からの検出信号ＯＵ１、ＯＵ２を受け、Ｎ個のパワーモジュールの電流を検出する。異常検出回路３０Ｕの構成は、図２の異常検出回路２０Ｕと同様であってもよい。
【００５４】
加算器３２Ｕは、Ｎ個の出力カレントセンサ１２Ｕ１、１２Ｕ２からの検出信号ＯＵ１、ＯＵ２を加算する。加算された検出信号ＯＵは、Ｕ相の出力電流の合計値を示す。ゲートドライブ回路（不図示）は、検出信号ＯＵ（およびＯＶ、ＯＷ）にもとづいて、ハイサイドトランジスタＭＨ（Ｕ〜Ｗ）およびローサイドトランジスタＭＬ（Ｕ〜Ｗ）の駆動信号を生成する。
【００５５】
この変形例によれば、出力側のカレントセンサをＮ個に分割して設けることにより、ハイサイドトランジスタＭＨＵおよびローサイドトランジスタＭＬＵそれぞれのパワーモジュールの電流の偏りを検出することができる。なおこの構成では、貫通電流の検出が行うことができない点が、図２〜図４の電力変換装置と異なっており、貫通電流が発生しにくいシステムでの利用が好ましい。
【００５６】
以上、本発明を実施例にもとづいて説明した。本発明は上記実施形態に限定されず、種々の設計変更が可能であり、様々な変形例が可能であること、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００５７】
２…電力変換装置、４…モータ、６…三相交流電源、８…整流平滑回路、ＬＰ…上側電源ライン、ＬＮ…下側電源ライン、１０…ゲートドライブ回路、１２…出力カレントセンサ、１４…上側カレントセンサ、１６…下側カレントセンサ、ＭＨ…ハイサイドトランジスタ、ＭＬ…ローサイドトランジスタ、２０…異常検出回路、２２…差分検出部、２４…しきい値判定部。
【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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