电力变换装置、电力变换装置的控制方法与流程

1.本发明涉及电力变换装置的构成及其控制，尤其涉及一种运用于电力变换装置而有效的技术，所述电力变换装置配备有内置电流感测元件的igbt功率模块。


背景技术：

2.在车载逆变器中，对使用si-igbt(insulated gate bipolar transistor)、sic-mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)等高耐压半导体元件的功率模块进行电流驱动来进行马达控制。要稳定地控制汽车的行驶速度，就需要准确地检测对马达进行驱动的逆变器的输出电流值。
3.逆变器电流控制中，使用电流传感器来检测输出电流值而进行反馈控制。作为检测逆变器的电流的方法，有在母线上安装霍耳传感器等来测定输出电流所形成的磁场，由此进行电流测定的方法等。
4.此外，作为其他方法，有以下方法：与作为进行逆变器的电流控制的开关元件的si-igbt在同一半导体芯片内设置共用栅极端子和集电极端子的感测用igbt元件，通过测定该感测用igbt元件的发射极电流来检测逆变器的输出电流。该方法不需要霍耳传感器等零件，所以对于逆变器的小型化、低成本化比较有效。
5.作为本技术领域的背景技术，例如有专利文献1那样的技术。专利文献1中揭示了以下方法作为进行igbt的电流检测的方法：在同一半导体基板上配备主igbt、感测igbt以及温度测定单元，所述主igbt流通主电流，所述感测igbt与所述主igbt共用集电极端子和栅极端子，其中，根据所述感测igbt的发射极电流值和所述温度测定单元给出的温度测定值来推断主电流。现有技术文献专利文献
6.专利文献1：日本专利特开2006-271098号公报


技术实现要素：

发明要解决的问题
7.在上述专利文献1中，以流通主电流的主igbt和流通感测电流的感测igbt各自的发射极电流成比例的形式根据感测电流来推断主电流。
8.但主电流为几百a，相对于此，感测电流为几ma左右。主电流与感测电流的比与主igbt和感测igbt的面积有关。igbt在si表面排列多个栅极端子及发射极端子，电流从si背面的集电极向表面的发射极纵向流通。此时，流至处于排列周边的发射极的电流朝芯片周边扩散。在尺寸比主igbt小的感测igbt中，在电流分量中的元件周边部的电流分量的比例大，电流周边分量相对大的低电流区域和电流内侧分量相对大的区域内，主igbt与感测igbt的发射极电流的比发生变化。
9.此外，在将igbt装在功率模块中的状态下，除了元件的特性以外，还须考虑线路电
阻造成的电压降的影响。主igbt与感测igbt的发射极端子的线路不一样，所以在线路电阻的影响大的高电流区域内主电流与感测电流的感测比也会发生变化。
10.因而，主电流与感测电流的比不固定，会根据主电流的大小而发生变化。若假定主电流与感测电流的比固定而根据感测电流来计算主电流，则存在与实际电流值的误差大、逆变器电流控制不准确、汽车的加速控制不稳定等问题。
11.因此，本发明的目的在于提供一种电力变换装置及其控制方法，该电力变换装置搭载igbt功率模块，所述igbt功率模块在同一半导体芯片内配备有主igbt和电流感测用igbt，该电力变换装置能在其整个动作区域内使用感测电流来高精度地推断流至主igbt的主电流，性能高且可靠性高。解决问题的技术手段
12.为解决上述问题，本发明的特征在于，具备：第一igbt，其流通主电流；第二igbt，其与所述第一igbt配置在同一半导体基板上，流通感测电流；以及测量装置，其根据所述感测电流来算出所述主电流，其中，所述测量装置根据所述感测电流的电流值来选择所述主电流的算出方法。
13.此外，本发明为一种电力变换装置的控制方法，所述电力变换装置搭载有igbt功率模块，所述igbt功率模块中，与主igbt在同一半导体芯片内内置电流感测用igbt，该电力变换装置的控制方法的特征在于，根据所述电流感测用igbt的感测电流的电流值来选择所述主igbt的主电流的算出方法，通过该选择的算出方法，根据所述感测电流来算出所述主电流。发明的效果
14.根据本发明，可以实现一种电力变换装置及其控制方法，该电力变换装置搭载igbt功率模块，所述igbt功率模块在同一半导体芯片内配备有主igbt和电流感测用igbt，该电力变换装置能在其整个动作区域内使用感测电流来高精度地推断流至主igbt的主电流，性能高且可靠性高。
15.由此，不论输出电流的大小如何都能稳定地进行电力变换装置的输出电流的反馈控制，所以马达正确地进行动作、汽车的加速控制性稳定。
16.上述以外的课题、构成以及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。
附图说明
17.图1为表示本发明的实施例1的电力变换装置的概略构成的框图。图2为本发明的实施例1的内置有电流感测元件的igbt的局部截面图。图3为表示本发明的实施例1的主igbt及感测igbt的各导通电阻与集电极电流的关系的图表。图4为表示以往的电力变换装置的概略构成的框图。图5为表示本发明的实施例2的igbt功率模块的概略构成的框图。图6为表示本发明的实施例6的相对于主igbt的导通电阻的感测igbt的导通电阻的二次项与感测电流的关系的图表。图7为表示本发明的实施例7的相对于主igbt的发射极电流的感测igbt的发射极电流的二次项与感测电流的关系的图表。
图8为表示本发明的实施例8的车载逆变器控制系统的概略构成的框图。图9为表示本发明的代表性的电力变换装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
18.下面，使用附图，对本发明的实施例进行说明。再者，各附图中对同一构成标注同一符号，对于重复的部分将省略其详细说明。实施例1
19.参考图1至图3，对本发明的实施例1的电力变换装置及其控制方法进行说明。图1为表示本实施例的电力变换装置的概略构成的框图。图2为图1的电力变换装置中搭载的内置有电流感测元件的igbt的局部截面图。图3为表示图2的内置有电流感测元件的igbt的主igbt及感测igbt的各导通电阻与集电极电流的关系的图表。
20.首先，使用图1，对本实施例的电力变换装置的构成及其动作进行说明。图1为将本发明运用于电力变换装置的接地侧的例子。
21.如图1所示，本实施例的电力变换装置配备有微机3、门驱动器6、带感测的igbt芯片10以及感测部20作为主要构成。
22.输出电流的带感测的igbt芯片10由流通主电流的主igbt 11和与主igbt 11相比半导体基板上的元件面积小到几千分之一至几万分之一的感测igbt 12构成。感测igbt 12的集电极端子和栅极端子分别连接于主igbt 11的集电极端子和栅极端子。
23.感测部20由温度传感器4、电流检测器21以及电流检测器22构成。
24.电流检测器21是从感测igbt 12输出的发射极电流的电流感测电路。流自感测igbt 12的发射极端子的感测电流由感测部20的电流检测器21加以测定，并由ad转换器转换为数字值。电流检测器21的输出值输入至主电流计算用的微机3。
25.电流检测器22是温度传感器4的电流感测电路。对带感测的igbt芯片10的温度进行测量的温度传感器4由二极管和电阻等构成，以电流值的形式输出igbt的温度，并经由电流检测器22输入至微机3。
26.此处，带感测的igbt芯片10中的主igbt 11的一部分和感测igbt 12的截面结构示出于图2。图2的箭头示意性地表示电流的流通。
27.在主igbt 11中，呈矩阵状配置有大量元件。感测igbt 12中配置比主igbt 11少的数量的元件。
28.若将周边电流分量a1相对于流至主igbt 11的集电极端子的电流b1的电流比率设为r1＝a1/b1、将流自周边的电流a2相对于流自感测igbt 12的集电极端子的电流b2的电流比率设为r2＝a2/b2，则电流比率r2比r1大。因此，在集电极电流中周边电流分量的影响大的电流动作范围内，如图3的d1所示，感测igbt 12的导通电阻(ron_sense)相对低于主igbt 11的导通电阻(ron_main)。
29.因此，若像上述专利文献1那样在图3的集电极电流与导通电阻的关系中周边电流分量的影响大的电流范围(d1)和周边电流分量的影响小的电流范围(d2及d3)这所有的动作范围内都以1个一次式来联系主电流与感测电流，则根据感测电流计算出的主电流值与实际的主电流值的误差增大。因此，在基于逆变器的马达控制中，根据感测电流求出的主电流值的误差增大，无法正确地控制马达。
30.另一方面，在本实施例中，在根据感测电流值来计算主电流值时，在图3的集电极电流与导通电阻的关系中分为周边电流分量的影响大的电流范围(d1)和周边电流分量的影响小的电流范围(d2及d3)，并在各范围内优化主电流的计算方法，由此，在整个动作范围内通过计算求出的主电流值的精度得到提高。
31.如以上所说明，本实施例的电力变换装置配备有流通主电流的主igbt 11(第一igbt)、与主igbt 11(第一igbt)配置在同一半导体基板上而流通感测电流的感测igbt 12(第二igbt)、以及根据感测电流来算出主电流的测量装置(微机3及感测部20)，其中，测量装置(微机3及感测部20)根据感测电流的电流值来选择主电流的算出方法。
32.此外，测量装置(微机3及感测部20)根据主电流的测量数据和感测电流的测量数据来算出主igbt 11(第一igbt)的第一导通电阻或者感测igbt 12(第二igbt)的第二导通电阻，并根据第一导通电阻或第二导通电阻的感测电流依赖来决定感测电流的电流范围。
33.此外，测量装置(微机3及感测部20)利用主电流的测量数据和感测电流的测量数据，根据主电流的感测电流依赖来决定感测电流的电流范围。
34.在将本技术运用于基于车载逆变器的马达控制的情况下，能稳定地控制马达动作。
35.进而，在分割成电流范围d1或电流范围d2及d3的各电流范围内，主电流与感测电流的关系可以使用二次函数等简单的多项式来高精度地加以近似，所以能抑制主电流的计算所需的参数的增加。实施例2
36.参考图5，对本发明的实施例2的igbt功率模块进行说明。在本实施例中，对在电力变换装置的输出电流中分为线路电阻的影响小的电流范围和线路电阻的影响大的电流范围来优化主igbt与感测igbt的关系式的情况进行说明。
37.图5为表示实施例1(图1)中说明过的电力变换装置中搭载的igbt功率模块的概略构成的框图。再者，图1中仅展示了电力变换装置的低电位侧，而图5中展示由高电位侧和低电位侧两方的igbt构成的igbt功率模块100的框图(线路图)。
38.带感测的igbt芯片10a为高电位侧的电流开关，搭载流通主电流的主igbt 11a和感测ibgbt 12a。同样地，带感测的igbt芯片10b为低电位侧的电流开关，搭载流通主电流的主igbt 11b和感测ibgbt 12b。
39.带感测的igbt芯片10a和10b在igbt功率模块100内由金属线路加以连接。各金属线路电阻以13a～13g表示。
40.尤其是在igbt的集电极-发射极间流通高电流的情况下，须考虑线路电阻。连接于主igbt 11a、11b的各发射极端子的线路电阻13a、13c与连接于感测igbt 12a、12b的各发射极端子的线路电阻13d、13e不一样，所以在线路电阻的影响大的电流范围和影响小的电流范围内，从igbt功率模块100的端子观察到的电压-电流特性在主igbt 11a、11b和感测igbt 12a、12b中不一样。
41.因此，与实施例1一样，在图3的集电极电流与导通电阻的关系中分为线路电阻的影响大的电流范围(d3)和线路电阻的影响小的电流范围(d1及d2)，并在各范围内优化主电流的计算方法，由此，在整个动作范围内通过计算求出的主电流值的精度提高。
42.在将本技术运用于基于车载逆变器的马达控制的情况下，能稳定地控制马达动
作。实施例3
43.在本实施例中，对无法忽略igbt的周边电流分量和功率模块的线路电阻分量两者的情况进行说明。
44.在无法忽略igbt的周边电流分量和功率模块的线路电阻分量两者的情况下，将图3的电流范围分为d1、d2、d3这3个范围，并在各范围内优化主电流与感测电流的关系式，由此，在整个动作范围内主电流值的精度提高。
45.在将本技术运用于基于车载逆变器的马达控制的情况下，能稳定地控制马达动作。实施例4
46.参考图1以及图4、图9，对本发明的实施例4的电力变换装置及其控制方法进行说明。图4是为了使得本发明的构成易于理解而以比较例的形式展示的以往的电力变换装置的框图。此外，图9为表示本发明的代表性的电力变换装置的控制方法的流程图。
47.在图1的电力变换装置中，微机3具备存储装置(存储器)31、根据温度和感测电流来计算主电流的主电流算出电路32、以及控制主电流的功率模块控制电路5。此外，存储装置(存储器)31具备保存电流范围的信息的存储装置(存储器)31a和保存各电流范围内根据感测电流来计算主电流所需的信息的存储装置(存储器)31b。
48.在电力变换装置出货前的测试工序中，测定主igbt 11和感测igbt 12各自的集电极电流和导通电阻，获取相当于图3的数据。igbt的电流-电压特性对温度有依赖性，所以在多个温度下测定相当于图3的特性。
49.使各温度下对应于图3的成为d1与d2的交界的集电极电流c1、成为d2与d3的交界的集电极电流c2各者的感测电流值c1s、c2s存储至存储装置31a。
50.接着，在电流范围d1、电流范围d2以及电流范围d3各者中，通过最小二乘法等来求各温度下的主电流与感测电流的关系，并使主电流的计算所需的参数存储至存储装置31b。
51.在实际的电力变换装置的动作时，在主电流算出电路32中，将电流检测器21的输出值和温度传感器4所检测到的igbt的温度信息经检测器22处理得到的输出值作为输入值，将电流检测器21的值与存储装置31a的c1s进行比较，判断电流值处于d1、d2、d3中的哪一范围，从存储装置32b读入与该范围相对应的计算式的参数来计算主电流。
52.另一方面，在图4所示的上述专利文献1中说明的电力变换装置中，与图1的构成相比，存储装置(存储器)31仅为保存主电流与感测电流的关系式的信息的存储器31b，没有将电流范围分为多个的信息。因此，在低电流至高电流中的任一范围内误差大。
53.再者，上文中是根据电力变换装置的测试工序中的测定值来求出感测电流值c1s、c2s以及表示各电流范围内的主电流与感测电流的关系的参数，但也可在igbt功率模块的测试工序中获取这些数据并在电力变换装置组装后存储至微机3的存储装置31a。
54.本实施例的电力变换装置的控制方法中的主要流程示于图9的流程图。
55.首先，使将igbt动作电流范围分割为igbt周边电流分量大的区域(d1)、igbt功率模块的线路电阻的影响大的区域(d3)以及它们之间的区域(d2)的信息保存至存储器。(步骤s1)接着，在d1～d3的各区域内优化根据感测电流来算出主电流的算出方法，并将算
出所需的信息保存至存储器。(步骤s2)然后，在电力变换装置的实际动作时，根据测量出的感测电流值来判断处于分割出的电流区域中的哪一区域，使用该区域的主电流算出方法(主电流计算用参数)来算出主电流。(步骤s3)最后，根据算出的主电流、以igbt功率模块的主电流变为期望的电流值的方式开始驱动门驱动器而进行主igbt的反馈控制。(步骤s4)如以上所说明，在本实施例的电力变换装置中，测量装置(微机3及感测部20)具有感测部20、主电流算出电路32、存储器31a(第一存储装置)以及存储器31b(第二存储装置)，所述感测部20测量感测电流以及半导体基板的温度，所述主电流算出电路32根据感测部20所测量出的感测电流以及半导体基板的温度信息来算出主电流，所述存储器31a(第一存储装置)保存感测电流的多个电流范围信息，所述存储器31b(第二存储装置)保存根据感测电流来算出主电流的多个算出方法，其中，根据感测部20所测量出的感测电流的电流值从存储器31a(第一存储装置)的多个电流范围信息中选择对应的电流范围，从存储器31b(第二存储装置)的多个算出方法中选择与该选择的电流范围相对应的主电流的算出方法。
56.此外，测量装置(微机3及感测部20)判定感测电流的电流值对应于多个电流范围信息中的哪一电流范围，从存储装置31中读出与该判定的电流范围相对应的主电流的算出方法来算出主电流。
57.再者，主电流的算出方法例如使用主电流成为感测电流的二次近似式这样的算出方法。实施例5
58.在本实施例中，对实施例1～4中求各电流范围内的主电流与感测电流的关系的方法进行说明。
59.各电流范围d1、d2、d3或者多个电流范围合并而成的电流范围内的主电流与感测电流的关系是根据电力变换装置的测试工序或者igbt功率模块的测试工序中在多个温度下测定的数据并将主电流作为感测电流的二次式、通过最小二乘法等来进行计算。
60.但是，求感测电流与主电流的关系的计算并不限于最小二乘法，也可使用别的方法。此外，也可将主电流作为感测电流和温度两者的函数而设为1个式子。实施例6
61.参考图6，对感测电流值c1s和c2s的决定方法的例子进行说明。在以感测电流的二次式来计算主电流的情况下，须在二次项大幅变化的前后划分电流范围。图6展示了将主igbt 11的导通电阻作为感测igbt 12的导通电阻的函数时的二次系数[式(1)]与感测电流的关系。粗线为移动平均。例如将式(1)的值超过0.1％、-0.1％时的感测电流值分别作为c1s、c2s。
[0062]
[数式1]此处，ron_main为主igbt的导通电阻，ron_sense为感测igbt的导通电阻。实施例7
[0063]
参考图7，对根据将主电流作为感测电流的函数时的二次系数[式(2)]与感测电流
的关系来决定感测电流值c1s的例子进行说明。
[0064]
在以感测电流的二次式来计算主电流的情况下，须在二次项大幅变化的前后划分电流范围。式(2)的值与感测电流值的关系示于图7。例如将式(2)的值超过0.1％时的感测电流值作为c1s。
[0065]
[数式2]此处，i_main为主电流值，i_sense为感测电流值。实施例8
[0066]
参考图8，对本发明的实施例8的车载逆变器控制系统进行说明。图8为表示本实施例的车载逆变器控制系统的概略构成的框图，展示了将本发明运用于三相逆变器的例子。
[0067]
图8中，马达50由igbt功率模块驱动，所述igbt功率模块由3组带感测的igbt芯片10a、10b构成。关于从各主igbt流至马达50的主电流，根据各感测部20测量的感测igbt的电流值和温度的测量值而在控制电路(微机)3中使用实施例1～7中的任一者展示过的方法、以主电流变为期望的电流值的方式开始驱动门驱动器6而进行各igbt 10a、10b的反馈控制。
[0068]
再者，本发明包含各种变形例，并不限定于上述实施例。例如，上述实施例是为了帮助对本发明的理解所作的详细说明，并非一定限定于具备说明过的所有构成。此外，可以将某一实施例的构成的一部分替换为其他实施例的构成，此外，也可以对某一实施例的构成加入其他实施例的构成。此外，可以对各实施例的构成的一部分进行其他构成的追加、删除、替换。符号说明
[0069]3…
微机(控制电路)，4
…
温度传感器，5
…
功率模块控制电路，6
…
门驱动器，10、10a、10b
…
带感测的igbt芯片，11、11a、11b
…
主igbt，12、12a、12b
…
感测igbt，13a～13g
…
igbt功率模块100内的线路电阻，20
…
感测部，21
…
电流检测器(感测igbt 12的电流感测电路)，22
…
电流检测器(温度传感器4的电流感测电路)，31
…
存储装置(存储器)，31a
…
保存电流范围的信息的存储装置(存储器)，31b
…
保存各电流范围内根据感测电流来计算主电流所需的信息的存储装置(存储器)，32
…
主电流算出电路，50
…
马达，100
…
igbt功率模块，a1
…
主igbt 11的周边区域的电流分量，a2
…
感测igbt 12的周边区域的电流分量，b1
…
主igbt 11的全部电流分量，b2
…
感测igbt 12的全部电流分量，d1
…
igbt的动作电流范围当中周边区域的电流分量的影响大的集电极电流的范围，d2
…
d1与d3之间的集电极电流的范围，d3
…
igbt的动作电流范围当中igbt功率模块的线路电阻的影响大的集电极电流的范围，c1
…
d1与d2的交界的集电极电流，c1s
…
集电极电流为c1时的感测电流值，c2
…
d2与d3的交界的集电极电流，c2s
…
集电极电流为c2时的感测电流值。

技术特征：
1.一种电力变换装置，其特征在于，具备：第一igbt，其流通主电流；第二igbt，其与所述第一igbt配置在同一半导体基板上，流通感测电流；以及测量装置，其根据所述感测电流来算出所述主电流，所述测量装置根据所述感测电流的电流值来选择所述主电流的算出方法。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述测量装置具有：感测部，其测量所述感测电流以及所述半导体基板的温度；主电流算出部，其根据所述感测部所测量出的所述感测电流以及所述半导体基板的温度信息来算出所述主电流；第一存储装置，其保存所述感测电流的多个电流范围信息；以及第二存储装置，其保存根据所述感测电流来算出所述主电流的多个算出方法，根据所述感测部所测量出的所述感测电流的电流值，从所述第一存储装置的所述多个电流范围信息中选择对应的电流范围，从所述第二存储装置的多个算出方法中选择与该选择的电流范围相对应的所述主电流的算出方法。3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述测量装置在所述感测电流处于第一范围内的情况下通过第一算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于相较于所述第一范围而言为高电流侧的第二范围内的情况下通过第二算出方法来算出所述主电流，所述第一范围是所述第一igbt及所述第二igbt各自的周边区域的电流分量的影响相对大于所述第一igbt及所述第二igbt各自的中央区域的电流分量的影响的电流范围。4.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述测量装置在所述感测电流处于第一范围内的情况下通过第一算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于相较于所述第一范围而言为高电流侧的第二范围内的情况下通过第二算出方法来算出所述主电流，所述第二范围是线路电阻分量对电流-电压依赖性的影响大的电流范围。5.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，所述测量装置在所述感测电流处于第一范围内的情况下通过第一算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于相较于所述第一范围而言为高电流侧的第二范围内的情况下通过第二算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于所述第一范围及所述第二范围之间的第三范围内的情况下通过第三算出方法来算出所述主电流，所述第一范围是所述第一igbt及所述第二igbt各自的周边区域的电流分量的影响相对大于所述第一igbt及所述第二igbt各自的中央区域的电流分量的影响的电流范围，所述第二范围是线路电阻分量对电流-电压依赖性的影响大的电流范围。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的电力变换装置，其特征在于，具备存储装置，所述存储装置保存所述感测电流的多个电流范围信息和根据所述感测电流来算出所述主电流的多个算出方法，所述测量装置判定所述感测电流的电流值对应于所述多个电流范围信息中的哪一电流范围，从所述存储装置中读出与该判定的电流范围相对应的所述主电流的算出方法来算出所述主电流。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电力变换装置，其特征在于，所述主电流的算出方法是所述主电流成为所述感测电流的二次近似式的算出方法。8.根据权利要求3至5中任一项所述的电力变换装置，其特征在于，所述测量装置根据所述主电流的测量数据和所述感测电流的测量数据来算出所述第一igbt的第一导通电阻或者所述第二igbt的第二导通电阻，根据所述第一导通电阻或所述第二导通电阻的所述感测电流依赖来决定所述感测电流的电流范围。9.根据权利要求3至5中任一项所述的电力变换装置，其特征在于，所述测量装置利用所述主电流的测量数据和所述感测电流的测量数据，根据所述主电流的所述感测电流依赖来决定所述感测电流的电流范围。10.根据权利要求1至9中任一项所述的电力变换装置，其特征在于，所述电力变换装置搭载于车载逆变器控制系统中。11.一种电力变换装置的控制方法，所述电力变换装置搭载igbt功率模块，所述igbt功率模块在同一半导体芯片内配备有主igbt和电流感测用igbt，该电力变换装置的控制方法的特征在于，根据在所述电流感测用igbt中流通的感测电流的电流值来选择在所述主igbt中流通的主电流的算出方法，通过该选择的算出方法，根据所述感测电流来算出所述主电流。12.根据权利要求11所述的电力变换装置的控制方法，其特征在于，测量所述感测电流以及所述半导体芯片的温度，根据该测量出的感测电流的电流值从多个电流范围信息中选择对应的电流范围，从多个算出方法中选择与该选择的电流范围相对应的所述主电流的算出方法，通过该选择的算出方法，根据所述感测电流以及所述半导体芯片的温度信息来算出所述主电流。13.根据权利要求11所述的电力变换装置的控制方法，其特征在于，在所述感测电流处于第一范围内的情况下通过第一算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于相较于所述第一范围而言为高电流侧的第二范围内的情况下通过第二算出方法来算出所述主电流，所述第一范围是所述主igbt及所述电流感测用igbt各自的周边区域的电流分量的影响相对大于所述主igbt及所述电流感测用igbt各自的中央区域的电流分量的影响的电流范围。14.根据权利要求11所述的电力变换装置的控制方法，其特征在于，
在所述感测电流处于第一范围内的情况下通过第一算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于相较于所述第一范围而言为高电流侧的第二范围内的情况下通过第二算出方法来算出所述主电流，所述第二范围是线路电阻分量对电流-电压依赖性的影响大的电流范围。15.根据权利要求11所述的电力变换装置的控制方法，其特征在于，在所述感测电流处于第一范围内的情况下通过第一算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于相较于所述第一范围而言为高电流侧的第二范围内的情况下通过第二算出方法来算出所述主电流，在所述感测电流处于所述第一范围及所述第二范围之间的第三范围内的情况下通过第三算出方法来算出所述主电流，所述第一范围是所述主igbt及所述电流感测用igbt各自的周边区域的电流分量的影响相对大于所述主igbt及所述电流感测用igbt各自的中央区域的电流分量的影响的电流范围，所述第二范围是线路电阻分量对电流-电压依赖性的影响大的电流范围。

技术总结
本发明提供一种电力变换装置，其搭载IGBT功率模块，所述IGBT功率模块在同一半导体芯片内配备有主IGBT和电流感测用IGBT，该电力变换装置能在其整个动作区域内使用感测电流来高精度地推断流至主IGBT的主电流，性能高且可靠性高。本发明的电力变换装置的特征在于，具备：第一IGBT，其流通主电流；第二IGBT，其与所述第一IGBT配置在同一半导体基板上，流通感测电流；以及测量装置，其根据所述感测电流来算出所述主电流，其中，所述测量装置根据所述感测电流的电流值来选择所述主电流的算出方法。电流的电流值来选择所述主电流的算出方法。电流的电流值来选择所述主电流的算出方法。


技术研发人员：池之谷克己 小林洋一郎
受保护的技术使用者：日立安斯泰莫株式会社
技术研发日：2021.09.10
技术公布日：2023/7/20