JP4323073B2 - Power module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はパワーモジュールに関し、特にスナバ回路ないしは保護回路を備えたパワーモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的に、例えば絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(以下「IGBT」とも呼ぶ)等の電力用半導体スイッチング素子には、当該スイッチング素子が開閉(ON/OFF)する際に発生するサージ電圧を吸収するために、スナバ回路が設けられている。
【0003】
従来のスナバ回路は、コンデンサ(いわゆるスナバコンデンサ)や、スナバコンデンサとダイオードとの組み合わせから成り、電力用半導体スイッチング素子の主端子間に並列に接続される。そして、スナバコンデンサの充放電によりサージ電圧を吸収・抑制する。
【0004】
このとき、サージ電圧を十分に吸収させるためにスナバコンデンサとして大容量のコンデンサが用いられる。大容量のコンデンサは大型であるので、更にコンデンサは熱に弱いので、スナバコンデンサは電力用半導体スイッチング素子が収納されるケースの外部に設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来のスナバ回路では、スナバコンデンサが上記ケースの外部に設けられているので、電力用半導体スイッチング素子とスナバコンデンサとを繋ぐ配線のインダクタンスに起因して、スナバ回路が動作するまで時間がかかってしまう。更に、スナバ回路を構成するダイオードの過渡順電圧等もスナバ回路の応答性を低下させる一因となりうる。このため、従来のスナバ回路では応答性の低さ故にサージ電圧を十分に吸収できないという問題がある。
【0006】
更に、上述のようにスナバコンデンサは大型である上に上記ケースの外部に設けられているので、スナバ回路を含むパワーモジュール全体が大型になってしまうという問題がある。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、スナバ回路部を備えたパワーモジュールの応答性の向上及び小型化を図ることを第1の目的とする。
【0008】
更に、本発明は、第1の目的を実現すると共に、汎用性の高いパワーモジュールを提供することを第2の目的とする。
【0009】
更に、本発明は、第1の目的を実現すると共に、上記パワーモジュールを安価に提供することを第3の目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1に記載のパワーモジュールは、第1電極及び第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に設けられた少なくとも1つの電力用半導体スイッチング素子とを有するスイッチング部と、前記第1電極と前記第2電極との間に前記スイッチング部と並列に設けられたスナバ回路部と、ケースとを備え、前記スナバ回路部は、前記第1電極に接続された第3電極と、前記第2電極に接続された第4電極と、制御電極とを有するスナバ回路部用半導体スイッチング素子と、前記第3電極と前記制御電極との間に接続された抵抗と、前記第4電極と前記制御電極との間に接続された、印加電圧が所定値を越えると導通する選択導通素子とを備え、少なくとも前記電力用半導体スイッチング素子,前記スナバ回路部用半導体スイッチング素子及び前記抵抗が前記ケース内に収納され、前記選択導通素子は前記ケースの外部において脱着可能に設けられていることを特徴とする。
【0013】
(2)請求項2に記載のパワーモジュールは、請求項1に記載のパワーモジュールであって、前記少なくとも1つの電力用半導体スイッチング素子は、直列接続された複数の電力用半導体スイッチング素子を含むことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
<実施の形態1>
図1に実施の形態1に係るパワーモジュール101の模式的な構成図を示す。パワーモジュール101は、直列接続された2つのスイッチング部50と、各スイッチング部50に並列に設けられたスナバ回路部10と、ケース40とを備える。なお、ここでは、説明の簡単のために2つのスイッチング部50は同等の構成とし、図1(及び後述の図面)では一方についてのみ具体的な回路構成を図示している。スナバ回路部10についても同様とする。
【0015】
図1に示すように、各スイッチング部50はそれぞれ第1電極51及び第2電極52を有している。なお、第1電極51及び第2電極52をそれぞれ単に「電極51」,「電極52」とも呼ぶ。
【0016】
一方のスイッチング部50(図1における左側)の第1電極51は端子1に接続されており、当該一方のスイッチング部50の第2電極52は他方のスイッチング部50(図1における右側)の第1電極51に接続されている。上記他方のスイッチング部の第2電極52は端子2に接続されている。また、直列接続された両スイッチング部50の間から出力用の端子3が引き出されている。なお、パワーモジュール101は、端子1を電源90の低電位側に接続し、端子2を電源90の高電位側に接続して使用する。
【0017】
詳細には、スイッチング部50は電極51,52間に接続された電力用半導体スイッチング素子(以下「電力用スイッチング素子」とも呼ぶ)53を備え、スイッチング素子53は絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(以下「IGBT」とも呼ぶ)54及びダイオード55を含んでいる。IGBT54のエミッタが電極51に接続されており、コレクタが電極52に接続されており、ゲートがケース40の外部へ引き出されている。また、IGBT54のエミッタにダイオード55のアノードが接続されており、コレクタにダイオード55のカソードが接続されている。なお、IGBT54に変えて、トランジスタやMOSFET等を用いても構わない。
【0018】
そして、各スイッチング部50の電極51,52間にそれぞれスナバ回路部10が各スイッチング部50に並列接続されている。詳細には、スナバ回路部10は、スナバ回路部用半導体スイッチング素子(以下「スナバ回路部用スイッチング素子」とも呼ぶ)11と、抵抗15と、選択導通素子16と、ダイオード19とを備える。
【0019】
ここでは、スナバ回路部用スイッチング素子11がIGBTから成る場合を説明するものとし、当該IGBTをスナバ回路部用スイッチング素子11の符号を以て「IGBT11」とも呼ぶ。なお、スナバ回路部用スイッチング素子11に他の素子(例えばトランジスタ,MOSFET等)や回路を適用しても良い。
【0020】
また、選択導通素子とは、印加電圧が所定値を越えると導通するないしは良導性を示す素子を言う。詳細には、印加電圧の絶対値を増大していくと所定の電圧を超えた時点で、その所定電圧以前と比して電流値が急峻に変化するないしは低抵抗化する特性、例えばブレークダウン特性やブレークオーバー特性を有する素子や回路を含む。選択導通素子16として、例えば定電圧ダイオード(例えばアバランシェダイオードやツェナダイオード)やサイリスタが適用可能である。ここでは、選択導通素子16が定電圧ダイオードから成る場合を説明するものとし、当該定電圧ダイオードを選択導通素子16の符号を以て「定電圧ダイオード16」とも呼ぶ。
【0021】
スナバ回路部用スイッチング素子11は制御電極12,第3電極13及び第4電極14を有している。なお、制御電極12,第3電極13及び第4電極14をそれぞれ単に「電極12」,「電極13」,「電極14」とも呼ぶ。第3電極13はスイッチング部50の第1電極51に接続されており、第4電極14は第2電極52に接続されている。なお、IGBT11のゲート,エミッタ及びコレクタがそれぞれスナバ回路部用スイッチング素子11の制御電極12,第3電極13及び第4電極14に対応する。
【0022】
更に、電極12,13間には抵抗15が接続されている。また、電極12,14間にダイオード19及び定電圧ダイオード16が直列接続されている。より具体的には、電極12にダイオード19のカソードが接続されており、ダイオード19のアノードは定電圧ダイオード16のアノードに接続されており、定電圧ダイオード16のカソードは電極14に接続されている。
【0023】
特に、パワーモジュール101ではスイッチング部50及びスナバ回路部10の全体がケース40内に収納されている。即ち、電力用スイッチング素子53,スナバ回路部用スイッチング素子11,抵抗15,選択導通素子16及びダイオード55,19がケース40内に収納されている。
【0024】
次に、図2にパワーモジュール101の模式的な断面図を示す。図2に示すように、パワーモジュール101では枠41,蓋42及びベース板43で以てケース40が構成される。
【0025】
詳細には、例えば銅から成る放熱用ベース板(以下単に「ベース板」とも呼ぶ)43上に銅箔72bを介してセラミック基板71が配置されており、セラミック基板71上にスイッチング部50又はスナバ回路部10が形成された各半導体チップが銅箔72aを介して配置されている。銅箔72a,72bはセラミック基板71の各主面上に形成されている。なお、図示化の方向の都合により、図2ではスイッチング部50及びスナバ回路部10の各半導体チップをそれぞれ1つずつ図示している。
【0026】
上記両半導体チップ及びセラミック基板71を取り囲んでベース板43に接する枠41が配置されており、ベース板43及び枠41で以て器状を成している。枠41は例えば樹脂等の絶縁性材料から成る。枠41内には端子1〜3やIGBT54のゲートに繋がる端子(図2中には図示せず)等用の金具が埋設されており、各金具のケース40の外部に露出した部分が各端子を成す。各金具のケース40内の端部は各半導体チップや銅箔72a等の所定の箇所にワイヤ73によって接続されている。
【0027】
ベース板43及び枠41で形成された器内に半導体チップ等を覆ってシリコンゲル44が充填されており、更にシリコンゲル44上にエポキシ樹脂45が充填されている。そして、エポキシ樹脂45上に、例えば樹脂等の絶縁性材料から成る蓋42が配置されており、これによりベース板43及び枠41で形成された器に蓋がなされる。なお、電力用スイッチング素子53,スナバ回路部用スイッチング素子11,抵抗15,選択導通素子16及びダイオード55,19を収納可能であれば、他の形態のケースを適用しても良い。
【0028】
次に、既述の図1を参照しつつ、スナバ回路部10の動作を説明する。電力用スイッチング素子53のIGBT54がON/OFFする際に、IGBT54のコレクタ・エミッタ間にサージ電圧が発生しやすい。このとき、サージ電圧が定電圧ダイオード16のブレークダウン電圧よりも大きい場合、スナバ回路部10内の定電圧ダイオード16,ダイオード19及び抵抗15を通って電流が流れる。そして、スナバ回路部10のIGBT11のゲート・エミッタ間(ないしは電極12,13間)の電圧が上昇し、ゲート・エミッタ間電圧がIGBT11のしきい値電圧を超えるとIGBT11がONする。これにより、配線に蓄えられていたエネルギーがIGBT11で消費され、サージ電圧が抑制される。逆に言えば、抑制すべきサージ電圧の電圧値に基づいて、定電圧ダイオード16のブレークダウン電圧や抵抗15の抵抗値等を設定する。なお、ダイオード19は定電圧ダイオード16に順電流が流れることにより生じる熱的不具合を防止するために設けられる。また、ダイオード55はフリーホイーリングダイオードである。
【0029】
パワーモジュール101によれば以下の効果を得ることができる。まず、パワーモジュール101のスナバ回路部10は、従来のスナバ回路とは異なり、スナバコンデンサを有さない。このため、スナバ回路部10の全体をケース40内に収納することができる。従って、ケースの外部にスナバコンデンサを有する従来の構成と比較して、パワーモジュールを小型化することができる。
【0030】
更に、スナバ回路部10がケース40内に収納されているので、上述の従来のパワーモジュールよりも、スイッチング部50とスナバ回路部10とを近接させることができる。このため、スイッチング部50とスナバ回路部10との間の配線インダクタンスを低減でき、これによりスナバ回路部10の応答性を向上することができる。
【0031】
このとき、スイッチング部50とスナバ回路部10とがケース40内で近接配置されることによって、スイッチング部50が形成された半導体チップと端子1,2との間で発生するサージ電圧(内部サージ電圧)を低減することができる。即ち、上述の従来のパワーモジュールではスナバコンデンサをケースの外部に設けるのでスイッチング部とスナバ回路とが離れており、このためスイッチング部が形成された半導体チップと各端子との間の配線インダクタンスを(従って内部サージ電圧を)低減することはできなかった。
【0032】
また、スナバ回路部用スイッチング素子11にIGBTを適用することによって、スナバ回路部10の応答性を従来よりも大幅に向上することができる。これは、(従来のスナバ回路に用いられる)ダイオードとは異なり、IGBTは過渡順電圧がほとんど無いことに起因する。
【0033】
<実施の形態2>
図3に実施の形態2に係るパワーモジュール102の模式的な構成図を示す。なお、以下の説明では、既述の図1に示すパワーモジュール101との相違を中心に述べることにし、既述の構成要素と同等のものには同一の符号を付してその説明を援用する。図1のパワーモジュール101と同様に、パワーモジュール102は、直列接続された2つのスイッチング部50と、各スイッチング部50に並列に設けられたスナバ回路部10と、ケース40とを備える。
【0034】
図3と既述の図1とを比較すれば分かるように、パワーモジュール102では選択導通素子(ここでは定電圧ダイオード)16がケース40の外部に設けられている。詳細には、パワーモジュール102のケース40は枠41(図2参照)内に端子17,18を成す金具が埋設されており、端子17,18がケース40の外部に設けられている。これにより、ダイオード19のアノードが端子17として、又、電極14(ないしはIGBT11のコレクタ)が端子18として、ケース40の外部へ引き出されている。
【0035】
そして、定電圧ダイオード16のアノード及びカソードがそれぞれ端子17,18に電気的に接続されている。しかも、定電圧ダイオード16は端子17,18間に脱着可能に設けられている。例えば、定電圧ダイオード16のアノード及びカソードの各端子を端子17,18にネジ止めする形態とすることにより、定電圧ダイオード16を脱着可能に設けることができる。また、定電圧ダイオード16の各端子を各端子17,18に半田付けすることによっても脱着は可能である。なお、パワーモジュール102のその他の構成はパワーモジュール101(図1参照)と同様である。
【0036】
パワーモジュール102によれば、図1のパワーモジュール101と同様の効果を得ることができる。なお、選択導通素子16をケース40内に備える分だけ、既述のパワーモジュール101の方がより小型である。これに対して、パワーモジュール102はパワーモジュール101に比して以下の効果が得られる。即ち、パワーモジュール102の選択導通素子16はケース40の外部において脱着可能に設けられているので、選択導通素子16を容易に交換することができる。このため、サージ電圧とスナバ回路部用スイッチング素子11とによって消費されるエネルギーを調整可能である。換言すれば、パワーモジュール102は、パワーモジュールに繋がれる電源90の電圧の変更に柔軟に対応可能である。従って、パワーモジュール102によれば、汎用性の高いパワーモジュールを提供することができる。
【0037】
<実施の形態3>
図4に実施の形態3に係るパワーモジュール103の模式的な構成図を示す。図1のパワーモジュール101と同様に、パワーモジュール103は、直列接続された2つのスイッチング部50と、各スイッチング部50に並列に設けられたスナバ回路部10と、ケース40とを備える。
【0038】
図4と既述の図1とを比較すれば分かるように、パワーモジュール103ではスイッチング部50は直列接続された2つの電力用スイッチング素子53a,53bを含んでいる。詳細には、電力用スイッチング素子53a,53bは図1の電力用スイッチング素子53と同様にIGBT54及びダイオード55で構成されている。そして、電力用スイッチング素子53aのIGBT54のエミッタが電極51に接続されており、当該電力用スイッチング素子53aのIGBT54のコレクタは電力用スイッチング素子53bのIGBT54のエミッタに接続されている。電力用スイッチング素子53bのIGBT54のコレクタは電極52に接続されている。また、直列接続された両電力用スイッチング素子53a,53bの間から出力用の端子3が引き出されている。なお、パワーモジュール103のその他の構成はパワーモジュール101(図1参照)と同様である。
【0039】
パワーモジュール103によれば、図1のパワーモジュール101と同様の効果を得ることができる。
【0040】
更に、パワーモジュール103によれば、2つの電力用スイッチング素子53a,53bに対して1つのスナバ回路部10が設けられているので、以下の効果が得られる。即ち、各電力用スイッチング素子53a,53bにそれぞれスナバ回路部10を設ける場合と比較して、スナバ回路部10の個数を削減することができる。従って、パワーモジュール103によれば、構成の簡素化により安価なパワーモジュールを提供することができる。
【0041】
なお、スイッチング部50は、直列接続された3つ以上の電力用スイッチング素子を含んでいても構わない。
【0042】
<実施の形態4>
図4のパワーモジュール103に鑑みれば、図5に示すパワーモジュール104によってもパワーモジュール103と同様の効果を得ることができる。即ち、2つの電力用スイッチング素子53a,53bを含む1つのスイッチング部50と1つスナバ回路部10とで以てパワーモジュールを構成することも可能である。パワーモジュール104では、出力用の端子3は直列接続された両電力用スイッチング素子53a,53bの間から引き出される。
【0043】
パワーモジュール104においてもスイッチング部50を直列接続された3つ以上の電力用スイッチング素子を含んで構成しても良く、直列接続された電力用スイッチング素子の所定の位置から出力用の端子3が引き出される。
【0044】
また、図6に実施の形態4に係る他のパワーモジュール105の模式的な構成図を示す。図6に示すように、パワーモジュール105のスイッチング部50は、IGBT54から成る電力用スイッチング素子53cとダイオード56とを含む。詳細には、電力用スイッチング素子53cは既述の図1に図示される電力用スイッチング素子53中からダイオード55を除去した形態にあたる。また、ダイオード56のアノードがIGBT54のコレクタに接続され、カソードが電極52に接続されている。なお、ダイオード56はフリーホイーリングダイオードである。その他の構成は上述の図5に示すパワーモジュール104と同様である。パワーモジュール105によってもパワーモジュール103,104と同様の効果を得ることができる。
【0045】
なお、電力用スイッチング素子53cとダイオード56との接続位置を互いに入れ替えても構わない。
【0046】
<変形例1>
既述のように、選択導電素子16にブレークオーバー特性を有する素子や回路を適用することも可能である。例えば、電極12,14間にサイリスタのブレークオーバー特性を利用することができ、この場合、サイリスタのゲートに所定のゲート電流を与えて使用する。また、ショックレー・ダイオード(PNPNスイッチ又は4層ダイオードとも呼ばれる)を用いても良い。
【0047】
<変形例2>
なお、パワーモジュール103〜105(図4〜図6を参照)の選択導通素子16を、既述の図3に示すパワーモジュール102のようにケース40の外部に設けても構わない。
【0048】
<変形例3>
また、パワーモジュール101〜103(図1,図3及び図4を参照)の2つのスナバ回路部10の構成を互いに違えても良い。例えば、一方のスナバ回路部10の選択導通素子16のみをケース40の外部に設けても構わない。また、パワーモジュール101〜103の2つのスイッチング部50の構成を互いに違えても良い。パワーモジュール104(図5参照)の2つの電力用スイッチング素子53a,53bの構成についても同様である。
【0049】
【発明の効果】
(1)請求項1に係る発明によれば、従来のスナバ回路とは異なり、スナバ回路部はスナバコンデンサを有さないので、スナバ回路部をケース内に収納することができる。このため、スナバコンデンサがパワーモジュールの外部に設けられている従来の構成と比較して、パワーモジュールを小型化することができる。
【0050】
更に、スナバ回路部がケース内に収納されているので、上述の従来のパワーモジュールよりも、スイッチング部とスナバ回路部とを近接させることができる。このため、スイッチング部とスナバ回路部との間の配線インダクタンスを低減でき、これによりスナバ回路部の応答性を向上することができる。このとき、当該パワーモジュールによれば、従来のスナバ回路では取り除くことができない内部サージ電圧を低減することができる。
【0052】
また、請求項1に係る発明によれば、選択導通素子を容易に交換することができる。このため、パワーモジュールに繋がれる電源電圧の変更に柔軟に対応することができるので、汎用性の高いパワーモジュールを提供することができる。
【0053】
(2)請求項2に係る発明によれば、複数の電力用半導体スイッチング素子に対して1つのスナバ回路部が設けられる。このため、複数の電力用半導体スイッチング素子のそれぞれにスナバ回路部を設ける場合と比較して、スナバ回路部の数を削減することができる。従って、パワーモジュールの構成を簡素化して、安価なパワーモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態1に係るパワーモジュールの模式的な構成図である。
【図2】 実施の形態1に係るパワーモジュールの模式的な断面図である。
【図3】 実施の形態2に係るパワーモジュールの模式的な構成図である。
【図4】 実施の形態3に係るパワーモジュールの模式的な構成図である。
【図5】 実施の形態4に係るパワーモジュールの模式的な構成図である。
【図6】 実施の形態4に係る他のパワーモジュールの模式的な構成図である。
【符号の説明】
10 スナバ回路部、11 スナバ回路部用半導体スイッチング素子、12 制御電極、13 第3電極、14 第4電極、15 抵抗、16 選択導通素子、17,18 端子、19,55,56 ダイオード、40 ケース、41 枠、42 蓋、43 放熱用ベース板、50 スイッチング部、51 第1電極、52 第2電極、53,53a,53b,53c 電力用半導体スイッチング素子、54 IGBT、101,102,103,104,105 パワーモジュール。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power module, and more particularly to a power module provided with a snubber circuit or a protection circuit.
[0002]
[Prior art]
Generally, a power semiconductor switching element such as an insulated gate bipolar transistor (hereinafter also referred to as “IGBT”) is used to absorb a surge voltage generated when the switching element is opened / closed (ON / OFF). A snubber circuit is provided.
[0003]
A conventional snubber circuit includes a capacitor (so-called snubber capacitor) or a combination of a snubber capacitor and a diode, and is connected in parallel between main terminals of a power semiconductor switching element. The surge voltage is absorbed and suppressed by charging and discharging the snubber capacitor.
[0004]
At this time, a large-capacity capacitor is used as a snubber capacitor in order to sufficiently absorb the surge voltage. Since the large-capacitance capacitor is large, the capacitor is further susceptible to heat. Therefore, the snubber capacitor is provided outside the case in which the power semiconductor switching element is accommodated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional snubber circuit, since the snubber capacitor is provided outside the case, it takes time until the snubber circuit operates due to the inductance of the wiring connecting the power semiconductor switching element and the snubber capacitor. It will take. Furthermore, the transient forward voltage of the diode constituting the snubber circuit can also contribute to the decrease in the response of the snubber circuit. For this reason, the conventional snubber circuit has a problem that the surge voltage cannot be sufficiently absorbed due to low response.
[0006]
Furthermore, since the snubber capacitor is large and provided outside the case as described above, there is a problem that the entire power module including the snubber circuit becomes large.
[0007]
This invention is made | formed in view of this point, and makes it the 1st objective to aim at the improvement of the responsiveness of a power module provided with the snubber circuit part, and size reduction.
[0008]
Furthermore, a second object of the present invention is to provide a power module with high versatility while realizing the first object.
[0009]
Furthermore, a third object of the present invention is to realize the first object and to provide the power module at a low cost.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
(1) The power module according to
[0013]
( 2 ) The power module according to
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a
[0015]
As shown in FIG. 1, each
[0016]
The
[0017]
Specifically, the
[0018]
And the
[0019]
Here, the case where the snubber circuit
[0020]
The selective conduction element is an element that conducts or exhibits good conductivity when an applied voltage exceeds a predetermined value. Specifically, when the absolute value of the applied voltage is increased, when the predetermined voltage is exceeded, the current value changes abruptly or becomes lower than that before the predetermined voltage, such as a breakdown characteristic. And elements and circuits having breakover characteristics. As the
[0021]
The snubber
[0022]
Further, a
[0023]
In particular, in the
[0024]
Next, FIG. 2 shows a schematic sectional view of the
[0025]
More specifically, for example, a
[0026]
A
[0027]
The container formed of the
[0028]
Next, the operation of the
[0029]
According to the
[0030]
Furthermore, since the
[0031]
At this time, when the switching
[0032]
Further, by applying the IGBT to the snubber circuit
[0033]
<
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of the
[0034]
As can be seen from a comparison between FIG. 3 and FIG. 1 described above, in the
[0035]
The anode and cathode of the
[0036]
According to the
[0037]
<
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of the power module 103 according to the third embodiment. Similar to the
[0038]
As can be seen from a comparison between FIG. 4 and FIG. 1 described above, in the power module 103, the switching
[0039]
According to the power module 103, the same effect as that of the
[0040]
Furthermore, according to the power module 103, since one
[0041]
The switching
[0042]
<
In view of the power module 103 in FIG. 4, the same effect as the power module 103 can be obtained by the
[0043]
Also in the
[0044]
FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of another
[0045]
The connection positions of the power switching element 53c and the
[0046]
<
As described above, an element or a circuit having a breakover characteristic can be applied to the selective
[0047]
<
In addition, you may provide the selection conduction |
[0048]
<
Moreover, you may mutually differ in the structure of the two
[0049]
【The invention's effect】
(1) According to the first aspect of the present invention, unlike the conventional snubber circuit, the snubber circuit portion does not have a snubber capacitor, so that the snubber circuit portion can be accommodated in the case. For this reason, a power module can be reduced in size compared with the conventional structure in which the snubber capacitor is provided outside the power module.
[0050]
Furthermore, since the snubber circuit unit is housed in the case, the switching unit and the snubber circuit unit can be brought closer to each other than the above-described conventional power module. For this reason, the wiring inductance between a switching part and a snubber circuit part can be reduced, and, thereby, the responsiveness of a snubber circuit part can be improved. At this time, according to the power module, an internal surge voltage that cannot be removed by a conventional snubber circuit can be reduced.
[0052]
Moreover, according to the invention which concerns on
[0053]
( 2 ) According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power module according to a first embodiment.
2 is a schematic cross-sectional view of a power module according to
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a power module according to a second embodiment.
4 is a schematic configuration diagram of a power module according to
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a power module according to a fourth embodiment.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of another power module according to the fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1電極と前記第2電極との間に前記スイッチング部と並列に設けられたスナバ回路部と、
ケースとを備え、
前記スナバ回路部は、
前記第1電極に接続された第3電極と、前記第2電極に接続された第4電極と、制御電極とを有するスナバ回路部用半導体スイッチング素子と、
前記第3電極と前記制御電極との間に接続された抵抗と、
前記第4電極と前記制御電極との間に接続された、印加電圧が所定値を越えると導通する選択導通素子とを備え、
少なくとも前記電力用半導体スイッチング素子,前記スナバ回路部用半導体スイッチング素子及び前記抵抗が前記ケース内に収納され、
前記選択導通素子は前記ケースの外部において脱着可能に設けられていることを特徴とする、
パワーモジュール。A switching unit having a first electrode and a second electrode, and at least one power semiconductor switching element provided between the first electrode and the second electrode;
A snubber circuit unit provided in parallel with the switching unit between the first electrode and the second electrode;
With a case,
The snubber circuit section is
A semiconductor switching element for a snubber circuit unit, comprising: a third electrode connected to the first electrode; a fourth electrode connected to the second electrode; and a control electrode;
A resistor connected between the third electrode and the control electrode;
A selective conduction element connected between the fourth electrode and the control electrode and conducting when an applied voltage exceeds a predetermined value;
At least the power semiconductor switching element, the semiconductor switching element for the snubber circuit portion, and the resistor are housed in the case ,
The selective conduction element is detachably provided outside the case ,
Power module.
前記少なくとも1つの電力用半導体スイッチング素子は、直列接続された複数の電力用半導体スイッチング素子を含むことを特徴とする、
パワーモジュール。The power module according to claim 1,
The at least one power semiconductor switching element includes a plurality of power semiconductor switching elements connected in series .
Power module.
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