(57)【要約】【課題】より安価且つ簡単な構成で、並列に接続した複数の整流素子（並列使用整流素子）に流れる電流を平衡させる。【解決手段】温度センサ１６ａ、１６ｂは、ダイオード１２ａ、１２ｂの温度Ｔａ、Ｔｂをそれぞれ測定し、電流平衡制御手段１８の判定処理部２２は、差（Ｔａ−Ｔｂ）に基づいて、温度が低いダイオードを加熱するようにヒータ１４ａ、１４ｂを制御する。すなわち、ダイオード１２ａ、１２ｂ間の接合温度のばらつきにより、特定のダイオードに集中して順方向電流ＩＦが流れるおそれがある場合に、順方向電流ＩＦが少ないダイオードを積極的に加熱することにより順方向電圧ＶＦを調整して、各ダイオード１２ａ、１２ｂを流れる順方向電流Ｉａ、Ｉｂを均等化させる。【選択図】図１
2009278721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続された複数の整流素子と、
前記整流素子を加熱する発熱体と、
前記各整流素子の物理量を測定する検出器と、
前記各整流素子の物理量を比較して、前記物理量が最も小さい整流素子を加熱するように前記発熱体を制御することにより、前記各整流素子に流れる電流を平衡させる制御手段と、
を備える
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電流平衡制御装置において、
前記検出器は、前記各整流素子の温度を測定する温度検出器であり、
前記制御手段は、前記各整流素子の温度を比較して、最も温度が低い整流素子を加熱するように前記発熱体を制御することにより、前記各整流素子に流れる電流を平衡させる
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の電流平衡制御装置において、
前記制御手段は、
予め測定された前記各整流素子の順方向電圧、順方向電流及び温度の相関を記憶する記憶部を有し、
前記各整流素子の温度を比較して、前記最も温度が低い整流素子を判定し、
判定した前記整流素子の温度に応じた第１順方向電流と、最も温度が高い整流素子に流れ且つ前記第１順方向電流よりも大きな第２順方向電流とを前記相関よりそれぞれ求め、
判定した前記整流素子に流れる電流が前記第１順方向電流から前記第２順方向電流にまで増加するように前記発熱体を制御する
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の電流平衡制御装置において、
前記検出器は、前記各整流素子に流れる電流を測定する電流検出器であり、
前記制御手段は、前記各整流素子を流れる電流を比較して、最も電流が小さい整流素子を加熱するように前記発熱体を制御することにより、前記各整流素子に流れる電流を平衡させる
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の電流平衡制御装置において、
前記制御手段は、
予め測定された前記各整流素子の順方向電圧、順方向電流及び温度の相関を記憶する記憶部を有し、
前記各整流素子を流れる電流を比較して、前記最も電流が小さい整流素子を判定し、
判定した前記整流素子の電流に応じた第１温度と、前記電流が最も大きい整流素子の第２温度とを前記相関よりそれぞれ求め、
判定した前記整流素子の温度が前記第１温度から前記第２温度にまで上昇するように前記発熱体を制御する
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項６】
請求項４又は５記載の電流平衡制御装置において、
前記制御手段は、前記電流検出器が測定した前記各電流の差について比例積分補償を行い、前記比例積分補償を行った前記差に基づいて前記最も電流が小さい整流素子を判定する
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の電流平衡制御装置において、
前記各整流素子の外気温度を測定する外気温度検出器をさらに有し、
前記制御手段は、前記発熱体が前記整流素子を加熱する際に、該整流素子の温度及び消費電力と前記外気温度とに基づいて、前記発熱体が前記整流素子を加熱するために必要な電力を算出する電力算出部をさらに有する
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の電流平衡制御装置において、
前記複数の整流素子は、並列に接続された２つのＰＮ接合ダイオードであり、
前記電力算出部は、
前記各ＰＮ接合ダイオードに流れる順方向電流の平均値を算出し、
算出した前記平均値に応じた前記ＰＮ接合ダイオードの接合温度を算出し、
前記発熱体が加熱するＰＮ接合ダイオードに流れる前記順方向電流に応じた消費電力を算出し、
前記外気温度、前記接合温度及び前記消費電力に基づいて、前記ＰＮ接合ダイオードの加熱に必要な前記電力を算出する
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電流平衡制御装置において、
前記各整流素子が配置される第１基板をさらに有し、
前記第１基板における前記各整流素子間には、該各整流素子間の熱伝導を遮断する第１スリットが形成されている
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【請求項１０】
請求項９記載の電流平衡制御装置において、
前記第１基板と共働して前記各整流素子を狭持し且つ前記第１スリットに対向する第２スリットが形成された第２基板をさらに有し、
前記第２基板に対向する前記第１基板の一面には、前記各整流素子と、該各整流素子を流れる電流をそれぞれ測定する複数の電流検出器とが配置され、
前記第１基板の他面には、前記各整流素子に対向して複数の発熱体がそれぞれ配置され、
前記第２基板と前記各整流素子との間には、複数の温度検出器がそれぞれ配置されている
ことを特徴とする並列使用整流素子の電流平衡制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、並列に接続した複数の整流素子（以下、並列使用整流素子ともいう。）に流れる電流を平衡させる電流平衡制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、昇降圧コンバータのような電力半導体等の整流素子を用いた電気回路において、前記整流素子に定格以上の電流を流す場合に、より大容量の整流素子を選定するか、あるいは、並列に接続した複数の整流素子（並列使用整流素子）を用いて電流を前記各整流素子に分散することにより、当該整流素子の負担を軽減することが広く行われている。
【０００３】
この場合、前記各整流素子が温度上昇に対して順方向電圧が低下する負の温度特性を有するもの（例えば、ダイオード）であれば、前記各整流素子の特性ばらつきや該各整流素子の温度の違いに起因して、順方向電圧の低い整流素子に順方向電流が多く流れて発熱し、該発熱によって前記順方向電圧がさらに低下して、より大きな電流が流れてしまい、この結果、前記順方向電圧の低い整流素子に電流が集中して流れ、より大きな発熱が引き起こされるという問題がある。
【０００４】
これに対して、特性の近い複数の整流素子を選択して並列に接続することも考えられるが、実際上、特性の近い複数の整流素子を見つけることは容易ではなく手間がかかる上に、例え、特性の近い整流素子を並列に接続しても、僅かな特性ばらつきによって、上述した電流の集中及び発熱が起こる。
【０００５】
そこで、特許文献１には、並列使用整流素子としての各サイリスタ（整流素子）を所定の周期で順次導通させることにより、各サイリスタ間での特性ばらつきに関わりなく、前記各サイリスタを流れる電流の平均値（平均電流）を一致させることが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６０２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、各サイリスタを順次導通させるために、所定の位相制御周期毎にゲートパルスを発生するゲートパルス発生回路と、前記ゲートパルス発生回路で発生した前記ゲートパルスを前記各サイリスタに順次出力する同期制御回路とを具備する必要があり、この結果、電流平衡制御装置に用いられる部品の種類が大幅に増加するので、装置構成が複雑となる上に、コストがかかるという問題がある。
【０００８】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、より安価且つ簡単な構成で、並列に接続した複数の整流素子（並列使用整流素子）に流れる電流を平衡させることが可能な電流平衡制御装置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】
【０００９】
この発明に係る並列使用整流素子の電流平衡制御装置は、並列に接続された複数の整流素子と、前記整流素子を加熱する発熱体と、前記各整流素子の物理量を測定する検出器と、前記各整流素子の物理量を比較して、前記物理量が最も小さい整流素子を加熱するように前記発熱体を制御することにより、前記各整流素子に流れる電流を平衡させる制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、前記物理量が最も小さい整流素子を加熱して、該加熱した前記整流素子の順方向電圧を低下させることにより、並列に接続した前記各整流素子（並列使用整流素子）に電圧を印加した際に、加熱した前記整流素子に流れる電流（順方向電流）を大きくすることができる。これにより、加熱した前記整流素子に流れる前記電流を、最も大きな電流が流れる整流素子の順方向電流に合わせることが可能となり、この結果、前記各整流素子に流れる電流を容易に平衡させることができる。
【００１１】
すなわち、前記各整流素子間での物理量のばらつきにより、特定の整流素子に集中して電流が流れるおそれがある場合に、前記最も物理量の小さい整流素子を積極的に加熱して、該最も物理量の小さい整流素子の順方向電圧の値を調整することにより、前記各整流素子をそれぞれ流れる電流を均等に流すことが可能となる。
【００１２】
従って、この発明では、高価な整流素子を用いなくても、比較的に安価な整流素子を用いた簡単な回路構成により、前記各整流素子に流れる電流を容易に均等化させることが可能となり、装置全体のコストの低下や性能向上を実現することができる。つまり、この発明では、前記複数の整流素子、前記発熱体、前記検出器及び前記制御手段により前記電流平衡制御装置が構成されるので、特許文献１の電流平衡制御装置と比較して、部品の種類を削減できると共に、並列に接続された整流素子の個数を少なくすることができるので、より安価且つ簡単な構成で、前記各整流素子に流れる電流を平衡させることが可能となる。
【００１３】
ここで、前記検出器は、前記各整流素子の温度を測定する温度検出器であり、前記制御手段は、前記各整流素子の温度を比較して、最も温度が低い整流素子を加熱するように前記発熱体を制御することにより、前記各整流素子に流れる電流を平衡させることが好ましい。
【００１４】
これにより、前記温度検出器により測定した前記各温度に基づいて、前記各整流素子に流れる電流を容易に均等化させることが可能となる。
【００１５】
この場合、前記制御手段は、予め測定された前記各整流素子の順方向電圧、順方向電流及び温度の相関を記憶する記憶部を有し、前記各整流素子の温度を比較して前記最も温度が低い整流素子を判定し、判定した前記整流素子の温度に応じた第１順方向電流と最も温度が高い整流素子に流れ且つ前記第１順方向電流よりも大きな第２順方向電流とを前記相関よりそれぞれ求め、判定した前記整流素子に流れる電流が前記第１順方向電流から前記第２順方向電流にまで増加するように前記発熱体を制御する。
【００１６】
これにより、判定した前記整流素子に流れる順方向電流をどの程度まで増加させる必要があるのかを明確に把握することが可能となるので、前記順方向電流の均等化を精度よく行うことができる。
【００１７】
また、この発明では、上記した温度検出に基づいて前記順方向電流を調整する構成に代えて、下記の電流検出に基づいて前記順方向電流を調整することも可能である。
【００１８】
すなわち、前記検出器は、前記各整流素子に流れる電流を測定する電流検出器であり、前記制御手段は、前記各整流素子を流れる電流を比較して、最も電流が小さい整流素子を加熱するように前記発熱体を制御することにより、前記各整流素子に流れる電流を平衡させることが好ましい。
【００１９】
これにより、前記電流検出器により測定した前記各電流に基づいて、前記各整流素子に流れる電流を容易に均等化させることが可能となる。
【００２０】
この場合、前記制御手段は、予め測定された前記各整流素子の順方向電圧、順方向電流及び温度の相関を記憶する記憶部を有し、前記各整流素子を流れる電流を比較して前記最も電流が小さい整流素子を判定し、判定した前記整流素子の電流に応じた第１温度と前記電流が最も大きい整流素子の第２温度とを前記相関よりそれぞれ求め、判定した前記整流素子の温度が前記第１温度から前記第２温度にまで上昇するように前記発熱体を制御する。
【００２１】
これにより、判定した前記整流素子の温度をどの程度まで上昇させる必要があるのか、すなわち、該整流素子に流れる順方向電流をどの程度まで増加させる必要があるのかを明確に把握することが可能となるので、この構成でも、前記順方向電流の均等化を精度よく行うことができる。
【００２２】
上述した電流検出に基づき順方向電流を調整する構成において、前記制御手段は、前記電流検出器が測定した前記各電流の差について比例積分補償を行い、前記比例積分補償を行った前記差に基づいて前記最も電流が小さい整流素子を判定することが好ましい。
【００２３】
これにより、前記発熱体が前記整流素子を加熱する際に、前記差について前記比例積分補償を行うので、前記差にオフセットが発生せず、従って、フィードバック補償を軽減させることが可能となり、前記発熱体による前記整流素子の加熱を安定に制御することができる。
【００２４】
また、前記電流平衡制御装置は、前記各整流素子の外気温度を測定する外気温度検出器をさらに有し、前記制御手段は、前記発熱体が前記整流素子を加熱する際に、該整流素子の温度及び消費電力と前記外気温度とに基づいて、前記発熱体が前記整流素子を加熱するために必要な電力を算出する電力算出部をさらに有することが好ましい。
【００２５】
これにより、前記整流素子を加熱するために必要な電力を正確に求め、求めた前記電力を正帰還することにより、前記各整流素子に流れる電流をより正確且つ確実に均等化することが可能となる。また、前述した比例積分補償も併せて行うことにより、フィードバック補償がさらに軽減され、該比例積分補償及び前記電力の算出を行わない場合と比較して、前記各整流素子に流れる電流を短時間で均等化することができる。
【００２６】
この場合、前記複数の整流素子は、並列に接続された２つのＰＮ接合ダイオードであり、前記電力算出部は、前記各ＰＮ接合ダイオードに流れる順方向電流の平均値を算出し、算出した前記平均値に応じた前記ＰＮ接合ダイオードの接合温度を算出し、前記発熱体が加熱するＰＮ接合ダイオードに流れる前記順方向電流に応じた消費電力を算出し、前記外気温度、前記接合温度及び前記消費電力に基づいて前記ＰＮ接合ダイオードの加熱に必要な前記電力を算出する。
【００２７】
これにより、並列に接続した前記各ＰＮ接合ダイオード（並列使用整流素子）を用いた昇降圧コンバータ等の電気回路に、この発明を適用して、前記各ＰＮ接合ダイオードを流れる電流の均等化を容易に図ることが可能となる。
【００２８】
そして、この発明に係る電流平衡制御装置を実際の電気回路に適用する場合には、下記のようにして実装することが好ましい。
【００２９】
すなわち、前記電流平衡制御装置は、前記各整流素子が配置される第１基板をさらに有し、前記第１基板における前記各整流素子間には、該各整流素子間の熱伝導を遮断する第１スリットが形成されている。
【００３０】
これにより、前記発熱体により特定の整流素子を加熱する場合に、該整流素子の熱が、加熱対象ではない他の整流素子に伝達されることを阻止することができるので、電流の均等化を容易且つ確実に実現することが可能となる。
【００３１】
この場合、前記電流平衡制御装置は、前記第１基板と共働して前記各整流素子を狭持し且つ前記第１スリットに対向する第２スリットが形成された第２基板をさらに有し、前記第２基板に対向する前記第１基板の一面には、前記各整流素子と該各整流素子を流れる電流をそれぞれ測定する複数の電流検出器とが配置され、前記第１基板の他面には、前記各整流素子に対向して複数の発熱体がそれぞれ配置され、前記第２基板と前記各整流素子との間には、複数の温度検出器がそれぞれ配置されている。
【００３２】
これにより、前記各整流素子の温度を個々に測定し、前記各整流素子に流れる電流を個々に測定し、さらに、前記各整流素子を個々に加熱することができるので、より高精度に且つ確実に電流の均等化を実現することができる。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によれば、物理量が最も小さい整流素子を加熱して、該加熱した前記整流素子の順方向電圧を低下させることにより、並列に接続した各整流素子（並列使用整流素子）に電圧を印加した際に、加熱した前記整流素子に流れる電流（順方向電流）を大きくすることができる。これにより、加熱した前記整流素子に流れる前記電流を、最も大きな電流が流れる整流素子の順方向電流に合わせることが可能となり、この結果、前記各整流素子に流れる電流を容易に平衡させることができる。
【００３４】
すなわち、前記各整流素子間での物理量のばらつきにより、特定の整流素子に集中して電流が流れるおそれがある場合に、前記最も物理量の小さい整流素子を積極的に加熱して、該最も物理量の小さい整流素子の順方向電圧の値を調整することにより、前記各整流素子をそれぞれ流れる電流を均等に流すことが可能となる。
【００３５】
従って、この発明では、高価な整流素子を用いなくても、比較的に安価な整流素子を用いた簡単な回路構成により、前記各整流素子に流れる電流を容易に均等化させることが可能となり、装置全体のコストの低下や性能向上を実現することができる。つまり、この発明では、複数の整流素子、発熱体、検出器及び制御手段により電流平衡制御装置が構成されるので、特許文献１の電流平衡制御装置と比較して、部品の種類を削減できると共に、並列に接続された整流素子の個数を少なくすることができるので、より安価且つ簡単な構成で、前記各整流素子に流れる電流を平衡させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
先ず、この発明の第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａについて、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００３７】
図１に示すように、電流平衡制御装置１０Ａは、並列に接続した並列使用整流素子としての２つのダイオード（整流素子）１２ａ、１２ｂと、ダイオード１２ａ、１２ｂをそれぞれ加熱するヒータ（発熱体）１４ａ、１４ｂと、ダイオード１２ａ、１２ｂの温度Ｔａ、Ｔｂをそれぞれ測定する温度センサ（検出器、温度検出器）１６ａ、１６ｂと、ヒータ１４ａ、１４ｂを制御することによりダイオード１２ａ、１２ｂに流れる電流（以下、順方向電流ともいう。）Ｉａ、Ｉｂを略同一値の電流に平衡させる電流平衡制御手段１８とを備えている。
【００３８】
ダイオード１２ａ、１２ｂは、降圧コンバータ、昇圧コンバータ、昇降圧コンバータ、電源回路及び充電器等の各種電気回路の整流素子として用いられるＰＮ接合ダイオードであり、ダイオード１２ａのアノードＡ１とダイオード１２ｂのアノードＡ２とが接続され、ダイオード１２ａのカソードＫ１とダイオード１２ｂのカソードＫ２とが接続される。
【００３９】
また、電流平衡制御手段１８は、温度センサ１６ａが出力した温度測定信号Ｓｔａと、温度センサ１６ｂが出力した温度測定信号Ｓｔｂとに基づいて、温度測定信号Ｓｔａの示す温度Ｔａと、温度測定信号Ｓｔｂの示す温度Ｔｂとの差（Ｔａ−Ｔｂ）を算出する減算器２０と、減算器２０での算出結果である差（Ｔａ−Ｔｂ）に基づいて、加熱すべきダイオードを判定し、該ダイオードに流れる電流が、加熱しないダイオードに流れる電流と略一致するようにヒータ１４ａ、１４ｂを制御する判定処理部２２と、各ダイオード１２ａ、１２ｂの順方向電圧Ｖａ、Ｖｂ（ＶＦ）、順方向電流Ｉａ、Ｉｂ（ＩＦ）及び接合温度Ｔｊの相関を示す図３の特性図をマップとして記憶するメモリ（記憶部）２３とを有する。
【００４０】
次に、以上のように構成される電流平衡制御装置１０Ａの動作について説明する。
【００４１】
図２は、電流平衡制御装置１０Ａの動作を説明するフローチャートである。なお、ここでは、各ダイオード１２ａ、１２ｂが互いに異なる温度（異なる接合温度Ｔｊ）であり、この結果、各ダイオード１２ａ、１２ｂ間では、図３に示す順方向電圧ＶＦと順方向電流ＩＦとの特性に関し、接合温度Ｔｊに起因した特性ばらつき｛例えば、一方のダイオードがＴｊ＝Ｔ１の実線の特性であり、他方のダイオードがＴｊ＝Ｔ３の一点鎖線の特性である場合｝が存在する場合について、説明する。
【００４２】
ステップＳ１において、図示しない電源からダイオード１２ａ、１２ｂに電圧を印加し、該電圧が順方向電圧ＶＦ（ＶＦ＝Ｖａ＝Ｖｂ）となって各ダイオード１２ａ、１２ｂがオンすると、各ダイオード１２ａ、１２ｂには、アノードＡ１、Ａ２からカソードＫ１、Ｋ２の方向に、順方向電流Ｉａ、Ｉｂが流れる（ステップＳ２）。
【００４３】
その際に、温度センサ１６ａ、１６ｂは、ダイオード１２ａ、１２ｂの温度Ｔａ、Ｔｂを測定して温度測定信号Ｓｔａ、Ｓｔｂを電流平衡制御手段１８にそれぞれ出力する（ステップＳ３）。電流平衡制御手段１８の減算器２０は、温度測定信号Ｓｔａの示す温度Ｔａと、温度測定信号Ｓｔｂの示す温度Ｔｂとの差（Ｔａ−Ｔｂ）を算出し、算出した差（Ｔａ−Ｔｂ）を判定処理部２２に出力する（ステップＳ４）。
【００４４】
判定処理部２２は、先ず、この差（Ｔａ−Ｔｂ）が略０であるか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００４５】
ステップＳ５において（Ｔａ−Ｔｂ）≒０であれば（ステップＳ５のＹＥＳ）、判定処理部２２は、順方向電流Ｉａ、Ｉｂは略同じ電流（Ｉａ≒Ｉｂ）であると判定し、ヒータ１４ａ、１４ｂに対する制御を行わない（ステップＳ６）。
【００４６】
ここで、順方向電流Ｉａ、Ｉｂ（ＩＦ）と、順方向電圧Ｖａ、Ｖｂ（ＶＦ）と、ダイオード１２ａ、１２ｂの温度Ｔａ、Ｔｂ（接合温度Ｔｊ）との関係について、図３及び図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、ダイオード１２ａ、１２ｂの温度Ｔａ、Ｔｂは、接合温度Ｔｊであるとみなして説明する。
【００４７】
図３に示すように、ダイオード１２ａ、１２ｂの順方向電圧ＶＦ及び順方向電流ＩＦの特性は、接合温度Ｔｊの値（Ｔｊ＝Ｔ１、Ｔ２又はＴ３、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）によって変化する。また、図４に示すように、順方向電圧ＶＦは、接合温度Ｔｊの上昇に伴って低下する。そのため、ダイオード１２ａ、１２ｂが同じ接合温度Ｔｊである場合には、ダイオード１２ａ、１２ｂ間に特性ばらつきはなく、該ダイオード１２ａ、１２ｂに同じ電圧（順方向電圧ＶＦ＝Ｖａ＝Ｖｂ）を印加しても、各ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流は、略同じ値となる（ＩＦ＝Ｉａ≒Ｉｂ）。
【００４８】
従って、ステップＳ５、Ｓ６のように、（Ｔａ−Ｔｂ）≒０、すなわち、Ｔａ≒Ｔｂであれば、ダイオード１２ａ、１２ｂ間に特性ばらつきはなく、順方向電流はＩＦ＝Ｉａ≒Ｉｂであり平衡しているので、ヒータ１４ａ、１４ｂによりダイオード１２ａ、１２ｂを加熱する必要はない。
【００４９】
一方、ダイオード１２ａ、１２ｂの温度が互いに異なれば（Ｔａ≠Ｔｂ）、ダイオード１２ａ、１２ｂ間に特性ばらつきが存在する。すなわち、一方のダイオードの接合温度がＴ１であり、他方のダイオードの接合温度がＴ３である場合には、同じ順方向電圧ＶＦ＝ＶＦ１（＝Ｖａ＝Ｖｂ）であっても、各ダイオードに流れる順方向電流は、ＩＦ１、ＩＦ２（ＩＦ１≠ＩＦ２）となる。これは、図４に示すように、接合温度ＴｊがＴ１からＴ２又はＴ３に変化すると、順方向電圧ＶＦがＶＦ１からＶＦ２、ＶＦ３（ＶＦ１＞ＶＦ２＞ＶＦ３）に低下し、この結果、同じ順方向電圧ＶＦを各ダイオードに印加しても、同じ値の電流が流れないためである。
【００５０】
図２に戻り、ステップＳ５において（Ｔａ−Ｔｂ）≠０であれば（ステップＳ５のＮＯ）、判定処理部２２は、次に、（Ｔａ−Ｔｂ）＞０であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００５１】
ステップＳ７において、（Ｔａ−Ｔｂ）＞０ではない、すなわち、（Ｔｂ−Ｔａ）＞０であれば（ステップＳ７のＮＯ）、判定処理部２２は、Ｔａ＜Ｔｂ（例えば、Ｔａ＝Ｔ１、Ｔｂ＝Ｔ３）であり、図３の特性図から、ダイオード１２ａ、１２ｂに同じ順方向電圧ＶＦ（例えば、ＶＦ＝ＶＦ１＝Ｖａ＝Ｖｂ）を印加しても、ダイオード１２ａに流れる順方向電流Ｉａ（＝ＩＦ１）が小さく、ダイオード１２ｂに流れる順方向電流Ｉｂ（＝ＩＦ２）が大きいものと判定し（ステップＳ８）、次に、（Ｔｂ−Ｔａ）＝（Ｔ３−Ｔ１）の温度差だけダイオード１２ａを加熱するようにヒータ１４ａを制御するための温度制御信号Ｓｈａをヒータ１４ａに出力する。
【００５２】
ヒータ１４ａは、温度制御信号Ｓｈａに基づいて、ダイオード１２ａの温度Ｔａ（＝Ｔ１）がダイオード１２ｂの温度Ｔｂ（＝Ｔ３）となるように、該ダイオード１２ａを加熱する（ステップＳ９）。従って、ヒータ１４ａによるダイオード１２ａの加熱により、Ｔａ≒Ｔｂとなれば、ダイオード１２ａの順方向電流Ｉａは、ダイオード１２ｂの順方向電流Ｉｂと略同一となる（Ｉａ≒Ｉｂ＝ＩＦ２）。
【００５３】
一方、ステップＳ７において、（Ｔａ−Ｔｂ）＞０であれば（ステップＳ７のＹＥＳ）、判定処理部２２は、Ｔａ＞Ｔｂ（例えば、Ｔａ＝Ｔ３、Ｔｂ＝Ｔ１）であり、図３の特性図から、ダイオード１２ａ、１２ｂに同じ順方向電圧ＶＦ（ＶＦ＝ＶＦ１＝Ｖａ＝Ｖｂ）を印加しても、ダイオード１２ｂを流れる順方向電流Ｉｂが小さく、ダイオード１２ａに流れる順方向電流Ｉａが大きいものと判定し（ステップＳ１０）、次に、（Ｔａ−Ｔｂ）＝（Ｔ３−Ｔ１）の温度差だけダイオード１２ｂを加熱するようにヒータ１４ｂを制御するための温度制御信号Ｓｈｂをヒータ１４ｂに出力する。
【００５４】
ヒータ１４ｂは、温度制御信号Ｓｈｂに基づいて、ダイオード１２ｂの温度Ｔｂ（＝Ｔ１）がダイオード１２ａの温度Ｔａ（＝Ｔ３）となるように、該ダイオード１２ｂを加熱する（ステップＳ１１）。従って、ヒータ１４ｂによるダイオード１２ｂの加熱により、Ｔａ≒Ｔｂ＝Ｔ３となれば、ダイオード１２ｂの順方向電流Ｉｂは、ダイオード１２ａの順方向電流Ｉａと略同一となる（Ｉａ≒Ｉｂ＝ＩＦ２）。
【００５５】
そして、電流平衡制御装置１０Ａでは、図２の電流平衡制御処理を、各ダイオード１２ａ、１２ｂに電圧が印加されている時間内に繰り返し実行する。
【００５６】
以上説明したように、第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａによれば、各ダイオード１２ａ、１２ｂの温度を測定し、温度が低いダイオードを加熱することにより、加熱した前記ダイオードの順方向電圧ＶＦが低下するので、並列に接続した各ダイオード１２ａ、１２ｂ（並列使用整流素子）に順方向電圧ＶＦ＝Ｖａ＝Ｖｂを印加した際に、加熱した前記ダイオードに流れる順方向電流ＩＦを大きくすることができる。これにより、加熱した前記ダイオードに流れる順方向電流ＩＦを、大きな電流が流れるダイオードの順方向電流ＩＦに合わせることが可能となり、この結果、各ダイオードに流れる順方向電流ＩＦを容易に平衡させる（Ｉａ≒Ｉｂ）ことができる。
【００５７】
すなわち、各ダイオード１２ａ、１２ｂ間での温度（接合温度Ｔｊ）のばらつきにより、特定のダイオードに集中して順方向電流ＩＦが流れるおそれがある場合に、順方向電流ＩＦが小さなダイオードを積極的に加熱して、順方向電圧ＶＦを調整することにより、各ダイオード１２ａ、１２ｂをそれぞれ流れる順方向電流ＩＦを均等に流すことが可能となる。
【００５８】
従って、第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａによれば、高価なダイオードを用いなくても、比較的に安価なダイオードを用いた簡単な回路構成により、各ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流ＩＦ（Ｉａ、Ｉｂ）を容易に均等化させることが可能となり、装置全体のコストの低下や性能向上を実現することができる。つまり、第１実施形態では、複数のダイオード１２ａ、１２ｂ、ヒータ１４ａ、１４ｂ、温度センサ１６ａ、１６ｂ及び電流平衡制御手段１８により電流平衡制御装置１０Ａが構成されるので、特許文献１の電流平衡制御装置と比較して、部品の種類を削減できると共に、並列に接続されたダイオードの個数を少なくすることができるので、より安価且つ簡単な構成で、各ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流Ｉａ、Ｉｂを平衡させることが可能となる。
【００５９】
また、温度センサ１６ａ、１６ｂにより測定した各温度Ｔａ、Ｔｂに基づいて、接合温度Ｔｊが低いダイオードを加熱することで、各ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流Ｉａ、Ｉｂを容易に均等化させることが可能となる。さらに、図３に示す特性図をメモリ２３に記憶させ、判定処理部２２は、この特性図に基づいて、ヒータ１４ａ、１４ｂを制御するので、加熱すべきダイオードに流れる順方向電流ＩＦをどの程度まで増加させる必要があるのかを明確に把握することが可能となり、順方向電流ＩＦ（Ｉａ、Ｉｂ）の均等化を精度よく行うことができる。
【００６０】
次に、第２実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｂについて、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００６１】
なお、電流平衡制御装置１０Ｂにおいて、第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａ（図１〜図４参照）と同じ構成要素については、同一の参照符号を付けて、その詳細な説明を省略し、以下同様とする。
【００６２】
第２実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｂは、温度センサ１６ａ、１６ｂに代えて、順方向電流Ｉａ、Ｉｂをそれぞれ測定する電流センサ２４ａ、２４ｂを配置した点で、第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａとは異なる。
【００６３】
電流センサ２４ａ、２４ｂは、順方向電流Ｉａ、Ｉｂに応じたホール電圧を生成するホール素子２６ａ、２６ｂと、前記ホール電圧を電流測定信号Ｓｉａ、Ｓｉｂとして減算器２０に出力する信号出力部２８ａ、２８ｂとを有する。
【００６４】
また、減算器２０は、電流測定信号Ｓｉａの示す順方向電流Ｉａと、電流測定信号Ｓｉｂの示す順方向電流Ｉｂとの差（Ｉａ−Ｉｂ）を算出して判定処理部２２に出力し、判定処理部２２は、この差（Ｉａ−Ｉｂ）と、メモリ２３に記憶された図３の特性図とに基づいて、加熱するダイオードを判定し、このダイオードに流れる順方向電流が、加熱しないダイオードに流れる順方向電流と略一致するようにヒータ１４ａ、１４ｂを制御する。
【００６５】
次に、以上のように構成される電流平衡制御装置１０Ｂの動作について説明する。
【００６６】
図６は、電流平衡制御装置１０Ｂの動作を説明するフローチャートであり、ここでは、各ダイオード１２ａ、１２ｂが互いに同一温度（同一の接合温度Ｔｊ）ではあるが、各ダイオード１２ａ、１２ｂ間では、順方向電圧Ｖａ、Ｖｂが異なること（Ｖａ≠Ｖｂ）に起因した特性ばらつきが存在する場合（図３に示すＴｊ＝Ｔ１の実線と、Ｔｊ＝Ｔ１の一点鎖線との関係）について、説明する。
【００６７】
なお、図６の説明において、ステップＳ１、Ｓ２（図２参照）の処理は、第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａでの処理と同一であるので、ここでは、図６のステップＳ１２以降の処理について説明する。
【００６８】
ステップＳ１２において、電流センサ２４ａ、２４ｂは、順方向電流Ｉａ、Ｉｂを測定して電流測定信号Ｓｉａ、Ｓｉｂを電流平衡制御手段１８にそれぞれ出力する。電流平衡制御手段１８の減算器２０は、電流測定信号Ｓｉａの示す順方向電流Ｉａと、電流測定信号Ｓｉｂの示す順方向電流Ｉｂとの差（Ｉａ−Ｉｂ）を算出し、算出した差（Ｉａ−Ｉｂ）を判定処理部２２に出力する（ステップＳ１３）。
【００６９】
判定処理部２２は、先ず、この差（Ｉａ−Ｉｂ）が略０であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
【００７０】
ステップＳ１４において（Ｉａ−Ｉｂ）≒０であれば（ステップＳ１４のＹＥＳ）、判定処理部２２は、ステップＳ６の処理を行う。
【００７１】
また、ステップＳ１４において（Ｉａ−Ｉｂ）≠０であれば（ステップＳ１４のＮＯ）、判定処理部２２は、ダイオード１２ａ、１２ｂ間に順方向電圧Ｖａ、Ｖｂの違いに起因した特性ばらつきが存在する、すなわち、一方のダイオードの順方向電圧が図３に示すＶＦ１であり、他方のダイオードの順方向電圧がＶＦ３であり、従って、各ダイオード１２ａ、１２ｂに同じ順方向電圧（ＶＦ＝ＶＦ１＝Ｖａ＝Ｖｂ）を印加しても、該ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる電流は、順方向電流ＩＦ１、ＩＦ２（ＩＦ１≠ＩＦ２）になるものと判断する。
【００７２】
そして、判定処理部２２は、ステップＳ１５において、（Ｉａ−Ｉｂ）＞０であるか否かを判定する。
【００７３】
ステップＳ１５において、（Ｉａ−Ｉｂ）＞０ではない、すなわち、（Ｉｂ−Ｉａ）＞０であれば（ステップＳ１５のＮＯ）、判定処理部２２は、Ｉａ＜Ｉｂ（例えば、Ｉａ＝ＩＦ１、Ｉｂ＝ＩＦ２）であり、図３の特性図から、ダイオード１２ａ、１２ｂに同じ順方向電圧ＶＦ（ＶＦ＝ＶＦ１＝Ｖａ＝Ｖｂ）を印加しても、ダイオード１２ａを流れる順方向電流Ｉａは小さく、一方で、ダイオード１２ｂに流れる順方向電流Ｉｂは大きいと判定し（ステップＳ８）、次に、ステップＳ９の処理を行う。
【００７４】
一方、ステップＳ１５において、（Ｉａ−Ｉｂ）＞０であれば（ステップＳ１５のＹＥＳ）、判定処理部２２は、Ｉａ＞Ｉｂ（例えば、Ｉａ＝ＩＦ２、Ｉｂ＝ＩＦ１）であり、図３の特性図から、ダイオード１２ａ、１２ｂに同じ順方向電圧ＶＦ（ＶＦ＝ＶＦ１＝Ｖａ＝Ｖｂ）を印加しても、ダイオード１２ａを流れる順方向電流Ｉａが大きく、一方で、ダイオード１２ｂに流れる順方向電流Ｉｂは小さいと判定し（ステップＳ１０）、次に、ステップＳ１１の処理を行う。
【００７５】
以上説明したように、第２実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｂにおいては、各ダイオード１２ａ、１２ｂの順方向電流Ｉａ、Ｉｂを測定し、電流が小さいダイオードを加熱することにより、加熱した前記ダイオードの順方向電圧ＶＦが低下するので、並列に接続した各ダイオード１２ａ、１２ｂ（並列使用整流素子）に順方向電圧ＶＦ＝Ｖａ＝Ｖｂを印加した際に、加熱した前記ダイオードに流れる順方向電流ＩＦを大きくすることができる。これにより、第１実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａと同様の効果を得ることができる。
【００７６】
次に、第３実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｃについて、図７〜図１２をを参照しながら説明する。
【００７７】
第３実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｃは、ダイオード１２ａ、１２ｂ周辺の雰囲気（外気）の温度を測定する外気温度センサ（外気温度検出器）３０をさらに有し、電流平衡制御手段１８が加熱量マップ部（電力算出部）３２、ＰＩ（比例積分）補償部３４及び加算器３６をさらに有する点で、第２実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｂ（図５及び図６参照）とは異なる。
【００７８】
この場合、外気温度センサ３０は、ダイオード１２ａ、１２ｂの雰囲気（外気）の温度Ｔｏを測定し、測定した温度Ｔｏを示す外気温度測定信号Ｓｏを電流平衡制御手段１８に出力する。
【００７９】
ＰＩ補償部３４は、判定処理部２２からの制御信号Ｓｃの入力に基づいて、減算器２０にて算出した差（Ｉａ−Ｉｂ）に対してＰＩ補償を行い、ＰＩ補償後の差（Ｉａ−Ｉｂ）を加算器３６に出力する。従って、制御信号Ｓｃの入力がなければ、ＰＩ補償部３４は、ＰＩ補償を行わない差（Ｉａ−Ｉｂ）をそのまま加算器３６に出力する。
【００８０】
加熱量マップ部３２は、制御信号Ｓｃの入力に基づいて、電流測定信号Ｓｉａ、Ｓｉｂの示す順方向電流Ｉａ、Ｉｂ及び外気温度測定信号Ｓｏの示す温度Ｔｏを用いて、ダイオード１２ａ、１２ｂを加熱するヒータ１４ａ、１４ｂが該ダイオード１２ａ、１２ｂを加熱するために必要な電力Ｐｈを算出する。従って、制御信号Ｓｃの入力がなければ、加熱量マップ部３２は、電力Ｐｈの算出を行わない。
【００８１】
加算器３６は、ＰＩ補償部３４からの差（Ｉａ−Ｉｂ）と、加熱量マップ部３２にて算出した電力Ｐｈとを判定処理部２２に出力する。
【００８２】
判定処理部２２は、加算器３６からの差（Ｉａ−Ｉｂ）について、（Ｉａ−Ｉｂ）≠０であれば、制御信号Ｓｃを加熱量マップ部３２及びＰＩ補償部３４に出力し、加熱量マップ部３２による電力Ｐｈの算出と、ＰＩ補償部３４による差（Ｉａ−Ｉｂ）に対するＰＩ補償とを行わせる。そして、判定処理部２２は、ＰＩ補償後の差（Ｉａ−Ｉｂ）と、電力Ｐｈとに基づいて、該電力Ｐｈを含む温度制御信号Ｓｈａ、Ｓｈｂを生成しヒータ１４ａ、１４ｂに出力する。
【００８３】
次に、以上のように構成される電流平衡制御装置１０Ｃの動作について説明する。
【００８４】
図８は、電流平衡制御装置１０Ｃの動作を説明するフローチャートである。なお、図８の説明では、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ１２及びＳ１３の処理は、第２実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｂ（図５及び図６参照）での処理と同一であるので、ここでは、図８のステップＳ１６以降の処理について説明する。
【００８５】
ステップＳ１６において、外気温度センサ３０は、外気温度Ｔｏを測定して外気温度測定信号Ｓｏを電流平衡制御手段１８に出力する。電流平衡制御手段１８の判定処理部２２は、減算器２０からＰＩ補償部３４及び加算器３６を介して入力されたＰＩ補償を行っていない差（Ｉａ−Ｉｂ）について、（Ｉａ−Ｉｂ）≒０であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００８６】
ステップＳ１７において（Ｉａ−Ｉｂ）≒０であれば（ステップＳ１７のＹＥＳ）、判定処理部２２は、ステップＳ６の処理を行う。
【００８７】
また、ステップＳ１７において（Ｉａ−Ｉｂ）≠０であれば（ステップＳ１７のＮＯ）、判定処理部２２は、加熱量マップ部３２及びＰＩ補償部３４に制御信号Ｓｃを出力する。ＰＩ補償部３４は、制御信号Ｓｃの入力に基づいて、差（Ｉａ−Ｉｂ）に対するＰＩ補償を行い、ＰＩ補償後の差（Ｉａ−Ｉｂ）を加算器３６に出力する（ステップＳ１８）。一方、加熱量マップ部３２は、制御信号Ｓｃの入力に基づいて、順方向電流Ｉａ、Ｉｂ及び外気温度Ｔｏを用い、ダイオード１２ａ、１２ｂを加熱するために必要なヒータ１４ａ、１４ｂの電力Ｐｈを算出し、算出した電力Ｐｈを加算器３６に出力する（ステップＳ１９）。
【００８８】
加算器３６は、ＰＩ補償後の差（Ｉａ−Ｉｂ）及び電力Ｐｈを判定処理部２２に出力する。判定処理部２２は、ＰＩ補償後の差（Ｉａ−Ｉｂ）についてステップＳ１５以降の処理を行い、ステップＳ９、Ｓ１１において電力Ｐｈを示す温度制御信号Ｓｈａ、Ｓｈｂをヒータ１４ａ、１４ｂに出力し、該ヒータ１４ａ、１４ｂを制御する。
【００８９】
ここで、ステップＳ１９における加熱量マップ部３２での電力Ｐｈの算出処理について、図９〜図１２を参照しながら説明する。
【００９０】
なお、図９は、ヒータ１４ａ、１４ｂにより加熱されるダイオード１２ａ、１２ｂの模式的断面図であり、図１０は、図９の構成に対する熱抵抗等価回路５２の回路図であり、図１１は、加熱量マップ部３２に記憶されている平均順電流及びリード４６の温度Ｔｌの関係を示す特性図であり、図１２は、加熱量マップ部３２に記憶されている平均順電流及び平均順電力損失の関係を示す特性図である。
【００９１】
図９に示すように、Ｐ型領域３８とＮ型領域４０とをＰＮ接合４２により接合したダイオード１２（１２ａ、１２ｂ）は、全体的に樹脂４４で被覆されている。また、ダイオード１２のアノードＡ（Ａ１、Ａ２）側のリード４６は、半田４８を介して一方の銅箔５０に接続され、カソードＫ（Ｋ１、Ｋ２）側のリード４６は、半田４８を介して他方の銅箔５０に接続されている。この場合、ヒータ１４（１４ａ、１４ｂ）は、樹脂４４上に配置されているものとする。
【００９２】
図１０に示す熱抵抗等価回路５２において、ヒータ電力Ｐｈを示す電源５４に、抵抗器６４が並列に接続されている。この抵抗器６４は、ヒータ１４と外気との間の熱抵抗Ｒｈｏを有する。
【００９３】
また、電源５４には、抵抗器５８を介して抵抗器６２が並列に接続されている。この抵抗器５８は、リード４６とヒータ１４との間の熱抵抗Ｒｌｈを有し、抵抗器６２は、リード４６と外気との間の熱抵抗Ｒｌｏを有する。
【００９４】
さらに、抵抗器６２には、抵抗器６０を介して、ダイオード１２（１２ａ、１２ｂ）の消費電力Ｐｄを示す電源５６が並列に接続されている。この抵抗器６０は、ＰＮ接合４２とリード４６との間の熱抵抗Ｒｊｌを有する。
【００９５】
さらにまた、電源５６には、抵抗器６６が並列に接続されている。抵抗器６６は、ＰＮ接合４２と外気との間の熱抵抗Ｒｊｏを有する。
【００９６】
この熱抵抗等価回路５２について、加熱量マップ部３２が算出すべきヒータ電力Ｐｈは、下記の（１）式で表わされる。
Ｐｈ＝｛（Ｒｈｏ＋Ｒｌｈ）／Ｒｈｏ｝×［｛Ｒ×（１＋Ｒｊｌ／Ｒｊｏ）
−１／Ｒｊｌ｝×Ｔｊ−｛Ｒ×Ｒｊｌ／Ｒｊｏ＋１／Ｒｌｏ
＋１／（Ｒｈｏ＋Ｒｌｈ）｝×Ｔｏ−Ｒ×Ｒｊｌ×Ｐｄ］    （１）
【００９７】
なお、（１）式中、Ｒは、下記の（２）式で表わされる。
Ｒ＝１／Ｒｊｌ＋１／Ｒｌｏ＋１／Ｒｌｈ−Ｒｈｏ
／｛Ｒｌｈ×（Ｒｈｏ＋Ｒｌｈ）｝                          （２）
【００９８】
そして、２つのダイオード１２ａ、１２ｂに均等に順方向電流Ｉａ、Ｉｂを流す場合に、該均等な電流Ｉ０は、下記の（３）式で表わされる。
Ｉ０＝（Ｉａ＋Ｉｂ）／２                                      （３）
【００９９】
次に、図１１に示す平均順電流（順方向電流ＩＦの平均値）とリード温度（リード４６の温度）との関係を示す特性図から、電流Ｉ０に応じた接合温度Ｔｊが求まる。すなわち、接合温度Ｔｊは、下記の（４）式に示すように、電流Ｉ０の関数ｆ（Ｉ０）となる。
Ｔｊ＝ｆ（Ｉ０）                                              （４）
【０１００】
さらに、ヒータ１４（１４ａ、１４ｂ）により加熱すべきダイオード１２（１２ａ、１２ｂ）の消費電力Ｐｄは、図１２に示す平均順電力損失（消費電力Ｐｄ）と平均順電流（順方向電流ＩＦの平均値）との関係を示す特性図を用いることにより、下記の（５）式に示すように、加熱すべきダイオード１２を流れる電流Ｉｄ（小さな電流が流れるダイオードの順方向電流）の関数ｇ（Ｉｄ）となる。
Ｐｄ＝ｇ（Ｉｄ）                                              （５）
【０１０１】
従って、加熱量マップ部３２では、電流Ｉａ、Ｉｂ及び外気温度Ｔｏをデータとして取り込み、制御信号Ｓｃに基づいて、上記（３）式〜（５）式を用い、接合温度Ｔｊ及び消費電力Ｐｄを算出し、算出した接合温度Ｔｊ及び消費電力Ｐｄと、外気温度Ｔｏとを用いた（１）式によりヒータ１４の電力Ｐｈを算出する。
【０１０２】
以上説明したように、第３実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｃは、上述した第２実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ｂの効果に加え、ヒータ１４、１４ａ、１４ｂによりダイオード１２、１２ａ、１２ｂを加熱する際に、差（Ｉａ−Ｉｂ）についてＰＩ補償を行うことで、差（Ｉａ−Ｉｂ）にオフセットが発生せず、従って、フィードバック補償を軽減させることが可能となり、ヒータ１４、１４ａ、１４ｂによるダイオード１２、１２ａ、１２ｂの加熱を安定に制御することができる。
【０１０３】
また、ヒータ１４、１４ａ、１４ｂによりダイオード１２、１２ａ、１２ｂを加熱する際に、加熱量マップ部３２は、該ダイオード１２、１２ａ、１２ｂの接合温度Ｔｊ及び消費電力Ｐｄと外気温度Ｔｏとに基づいて、ヒータ１４、１４ａ、１４ｂがダイオード１２、１２ａ、１２ｂを加熱するために必要な電力Ｐｈを算出するので、ダイオード１２、１２ａ、１２ｂを加熱するために必要な電力Ｐｈを正確に求め、求めた電力Ｐｈを正帰還することにより、ダイオード１２、１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流Ｉａ、Ｉｂをより正確且つ確実に均等化することが可能となる。また、前述したＰＩ補償も併せて行うことにより、該ＰＩ補償及び電力Ｐｈの算出を行わない場合と比較して、フィードバック補償がさらに軽減され、各ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流Ｉａ、Ｉｂを短時間で均等化することができる。
【０１０４】
図１３〜図１５は、第１〜第３実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａ〜１０Ｃを実際の電気回路に実装する場合の一部平面図及び断面図を示す。
【０１０５】
ここでは、ヒータ１４ａ、１４ｂ及び電流センサ２４ａ、２４ｂを共に実装した場合について説明する。
【０１０６】
第１基板６８の一方の面（第２基板７４側の表面）には銅箔５０が形成され、該第１基板６８上にダイオード１２ａ、１２ｂ及び電流センサ２４ａ、２４ｂがそれぞれ配置されている。電流センサ２４ａ、２４ｂは、銅箔５０の途中に配置され、前述したホール素子２６ａ、２６ｂを有する非接触型の電流センサや、シャント抵抗により電流を分流して測定する接触型の電流センサが採用される。なお、第１基板６８上におけるダイオード１２ａ、１２ｂの配置については、図９と同様であるので、その詳細な説明については省略する。
【０１０７】
また、第１基板６８の他方の面（第２基板７４とは反対側の表面）には、ダイオード１２ａ、１２ｂに対向して、ヒータ１４ａ、１４ｂとしてのセラミックヒータ等の発熱体７２ａ、７２ｂが配置されている。
【０１０８】
さらに、第１基板６８における各ダイオード１２ａ、１２ｂ間には、ダイオード１２ａ、１２ｂ間の熱伝達を遮断するためのスリット７０が形成されている。
【０１０９】
一方、第１基板６８と共働して各ダイオード１２ａ、１２ｂを狭持する第２基板７４には、温度センサ１６ａ、１６ｂとしてのサーミスタや赤外線検出素子等の温度検出器７６ａ、７６ｂがそれぞれ配置されている。この場合、温度検出器７６ａ、７６ｂは、熱伝導シート７８ａ、７８ｂを介してダイオード１２ａ、１２ｂに接続されている。また、第２基板７４における温度検出器７６ａ、７６ｂ間には、スリット７０に対向して、温度検出器７６ａ、７６ｂ間の熱伝達を遮断するためのスリット８０が形成されている。
【０１１０】
そして、発熱体７２ａ、７２ｂは、第１基板６８を介してダイオード１２ａ、１２ｂをそれぞれ加熱し、温度センサ１６ａ、１６ｂは、熱伝導シート７８ａ、７８ｂを介してダイオード１２ａ、１２ｂの温度をそれぞれ測定し、電流センサ２４ａ、２４ｂは、銅箔５０を流れるダイオード１２ａ、１２ｂの順方向電流Ｉａ、Ｉｂをそれぞれ測定する。
【０１１１】
このようにして、第１〜第３実施形態に係る電流平衡制御装置１０Ａ〜１０Ｃを実際の電気回路に実装した場合に、第１基板６８にスリット７０を設けると、発熱体７２ａによりダイオード１２ａを加熱するか、あるいは、発熱体７２ｂによりダイオード１２ｂを加熱する際に、加熱した熱が、加熱対象ではない他のダイオードに伝達されることを阻止することができるので、順方向電流Ｉａ、Ｉｂの均一化を容易且つ確実に実現することが可能となる。
【０１１２】
また、第１基板６８にスリット７０を形成し、第２基板７４にスリット８０を形成したことにより、各ダイオード１２ａ、１２ｂの温度Ｔａ、Ｔｂを個々に測定し、各ダイオード１２ａ、１２ｂに流れる順方向電流Ｉａ、Ｉｂを個々に測定し、さらに、各ダイオード１２ａ、１２ｂを個々に加熱する際に、より高精度に且つ確実に順方向電流Ｉａ、Ｉｂの均等化を実現することができる。
【０１１３】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】第１実施形態に係る電流平衡制御装置の回路図である。
【図２】図１の電流平衡制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１のメモリに記憶されている特性図である。
【図４】図３の順方向電圧と接合温度との関係を説明するための特性図である。
【図５】第２実施形態に係る電流平衡制御装置の回路図である。
【図６】図５の電流平衡制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る電流平衡制御装置の回路図である。
【図８】図７の電流平衡制御装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】ダイオードの断面図である。
【図１０】図９の熱抵抗等価回路の回路図である。
【図１１】図７の加熱量マップ部に記憶された特性図である。
【図１２】図７の加熱量マップ部に記憶された特性図である。
【図１３】第１〜第３実施形態に係る電流平衡制御装置を実装した場合を示す一部平面図である。
【図１４】第１〜第３実施形態に係る電流平衡制御装置を実装した場合を示す断面図である。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０Ａ〜１０Ｃ…電流平衡制御装置      １２、１２ａ、１２ｂ…ダイオード
１４、１４ａ、１４ｂ…ヒータ          １６ａ、１６ｂ…温度センサ
１８…電流平衡制御手段                ２０…減算器
２２…判定処理部                      ２３…メモリ
２４ａ、２４ｂ…電流センサ            ３０…外気温度センサ
３２…加熱量マップ部                  ３４…ＰＩ補償部
【図１】
2009278721.tif 000003
【図２】
2009278721.tif 000004
【図３】
2009278721.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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