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CN112054683B - 功率转换装置 - Google Patents

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CN112054683B
CN112054683B CN202010484003.2A CN202010484003A CN112054683B CN 112054683 B CN112054683 B CN 112054683B CN 202010484003 A CN202010484003 A CN 202010484003A CN 112054683 B CN112054683 B CN 112054683B
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Abstract

提供能根据气氛温度来保护半导体开关元件的功率转换装置。包括基于传感器(3)的输出和阈值的比较来产生输出的比较器(5)、生成阈值的基准电压电路(4)、构成为基于比较器(5)的输出能使主电路(2)的动作停止的控制电路(6)，基准电压电路(4)构成为使阈值取决于半导体开关元件所处的气氛而变化。

Description

功率转换装置
技术领域
本申请涉及功率转换装置。
背景技术
众所周知，AC/DC转换器、DC/DC转换器及逆变器等功率转换装置中所使用的半导体开关元件，通常为在200[V]至400[V]的电压区间所使用的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor：金属氧化物半导体场效应管)、或者IGBT(Insulated Gete Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)等半导体开关元件，但这些半导体开关元件通常具有在低温侧下的耐压值较低这一特性。
因此，现有的功率转换装置进行将半导体开关元件在低温侧下的耐压值考虑在内根据环境温度将通电的电流值抑制在额定值以下的、所谓的温度降额(derating)，或根据低温侧的耐压值来使用更高耐压的半导体开关元件，以使半导体开关元件的保护在低温侧也成立。
另外，现有的功率转换装置为了防止内部的半导体开关元件的损坏，设置使用了软件的软件断开方式的保护装置、或使用了硬件的硬件断开方式的保护装置。尤其是，硬件断开方式的保护装置中，在功率转换装置的主电路中的半导体开关元件造成损坏之前，需要使功率转换装置的功率转换动作停止。
作为包括了硬件断开方式的保护装置的现有装置，例如存在专利文献1至专利文献3所公开的装置。专利文献1所公开的现有的车辆用电源供给装置中，对于电流检测部使用线性正温度系数元件，将线性正温度系数元件接近配置于半导体开关并使其热耦合，并适当选择具有线性正温度系数的元件的温度系数值，从而能适当调整异常检测部中所使用的过电流保护特性。根据专利文献1所涉及的车辆用电源供给措施，设为通过备用控制电路，能将栅极驱动器IC(Integrated Circuit：集成电路)停止时的供电冗余化。
另外，专利文献2所公开的现有的基准电压电路包括恒定电压电路以及电阻分压电路，上述恒定电压电路由齐纳二极管、及与该齐纳二极管串联连接并使恒定电流在齐纳二极管中流通的偏置电流电路构成，并装入在基准电位与电源电压之间来使齐纳二极管产生规定的击穿电压，上述电阻分压电路由串联连接的第1电阻及第2电阻构成，与齐纳二极管并联连接并对齐纳二极管中所产生出的击穿电压进行分压从而生成基准电压。根据专利文献2所公开的基准电压电路，能稳定地生成恒定的基准电压而无需拘于电源电压的变动及温度变化。
并且，专利文献3所公开的现有的基准电压电路使用至少四个以上的电阻，通过调整其各自的电阻特性，从而能高精度补偿温度变动的影响并且补偿电源电压变动的影响。根据专利文献3所公开的现有的基准电压电路，能输出稳定的基准电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5778022号公报
专利文献2：日本专利第6061033号公报
专利文献3：日本专利第4603378号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，现有的功率转换装置由于不能根据气氛温度来适当地保护半导体开关元件，因而实施温度降额，或根据低温侧的耐压值使用了更高耐压的半导体开关元件从而即使在低温侧也成立保护，由此需要选定昂贵的半导体开关元件。
另外，专利文献1所公开的现有的车辆用电源供给装置构成为检测半导体开关元件附近的温度，但在采用MOSFET等半导体开关元件的情况下，一般的半导体组件中未安装有上述那样的测温二极管，需要采用特殊结构。并且，在基准电压电路中，热敏电阻没有串联连接电阻，因此在热敏电阻产生短路故障时基准电压成为0[V]，存在不能保护半导体开关元件的可能性。
另外，专利文献2、及专利文献3所公开的现有的基准电压电路在消除温度电压特性以使阈值相对于气氛的温度变化不变动那样的情况下使用，但由于阈值不变动，因此需要采用半导体开关元件的温度降额，根据低温侧的耐压量选择更昂贵且更高耐压的半导体开关元件。
并且，专利文献1至专利文献3所公开的现有装置的情况中，在为了校正或消除温度电压特性而导致附加的机构的一部分产生了缺失的情况下，存在阈值变动得较大，不能进行适当的保护的可能性。
本申请公开了用于解决如上所述问题的技术，其目的在于提供一种功率转换装置，能对应于气氛温度来保护半导体开关元件。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请所公开的功率转换装置的特征在于，包括：
主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；
传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的电量，产生与检测出的所述电量对应的输出；
比较器，该比较器基于所述传感器的输出和阈值的比较来产生输出；
基准电压电路，该基准电压电路生成所述阈值；及
控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，
所述基准电压电路构成为使所述阈值取决于所述半导体开关元件所处的气氛温度而变化。
本申请所公开的功率转换装置的特征在于，包括：
主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；
传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的电量，产生与检测出的所述电量对应的输出；
传感器输出校正电路，该传感器输出校正电路对所述传感器的输出进行校正；
比较器，该比较器基于所述传感器输出校正电路的输出和基准值的比较来产生输出；以及
控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，
所述传感器输出校正电路构成为取决于所述半导体开关元件所处的气氛温度来对所述传感器的输出进行校正。
发明效果
根据本申请所公开的功率转换装置，包括：主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的电量，产生与检测出的所述电量对应的输出；比较器，该比较器基于所述传感器的输出和阈值的比较来产生输出；基准电压电路，该基准电压电路生成所述阈值；及控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，所述基准电压电路构成为使所述阈值取决于所述半导体开关元件所处的气氛温度而变化，因此能对应于气氛温度来保护半导体开关，能选定廉价的半导体开关元件而无需根据低温侧的耐压值来使用更高耐压的半导体开关元件。
根据本申请所公开的功率转换装置，包括：主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的电量，产生与检测出的所述电量对应的输出；比较器，该比较器基于所述传感器输出校正电路的输出和基准值的比较来产生输出；以及控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，所述传感器输出校正电路构成为取决于所述半导体开关元件所处的气氛温度来对所述传感器输出进行校正，因此能对应于气氛温度来保护半导体开关，能选定廉价的半导体开关元件而无需根据低温侧的耐压值来使用更高耐压的半导体开关元件。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的框图。
图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的基本原理的说明图。
图3是实施方式1所涉及的功率转换装置的主电路的电路图。
图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的一部分的结构图。
图5是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的一部分的结构图。
图6是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的一部分的结构图。
图7是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的基本原理的说明图。
图8是示出实施方式4所涉及的功率转换装置的一部分的结构图。
图9是示出实施方式5所涉及的功率转换装置的一部分的结构图。
具体实施方式
实施方式1.
以下，基于附图对实施方式1所涉及的功率转换装置进行说明。图1是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的框图。图1中，功率转换装置1包括主电路2和过电压保护机构19。过电压保护机构19包括控制电路6、输入电压传感器3、基准电压电路4、比较器5。
作为动力装置(Powerplant)的主电路2如后述那样，由具有MOSFET、IGBT等半导体开关元件、变压器、线圈、整流二极管、电容器等结构部件的DC/DC转换器构成。另外，实施方式1中，功率转换装置1具有由DC/DC转换器构成得到的主电路2，但主电路2可以由转换器或逆变器构成，该转换器或逆变器由具有MOSFET、IGBT等半导体开关元件、滤波电容器等的桥式电路构成。
控制电路6构成为控制作为主电路2的结构部件的半导体开关元件，并基于比较器5的输出使主电路2的动作停止，或从停止状态使动作重新开始。作为传感器的输入电压传感器3对主电路2的预先确定的电路部位的物理量进行检测，产生与检测出的物理量对应的传感器输出。实施方式1中，输入电压传感器3构成为检测作为物理量的电压，但也可以设为对电流、或半导体开关元件所处的气氛温度进行检测。
一般的传感器存在具有下述特性的情况：具有输出相对于作为检测出的物理量的输入的增加而线性增加的线性正特性、具有输出相对于输入的增加而线性地减少的线性负特性、及具有输出相对于输入的增加而非线性地变化的非线性特性，但实施方式1中，为了便于说明，将输入电压传感器3设为具有线性负特性，但也可以具有线性正特性、或非线性特性。
基准电压电路4是生成阈值的电路，该阈值用于实施主电路2的硬件断开所进行的保护动作，基准电压电路4构成为使阈值根据半导体开关元件所处的气氛的温度(以下，称为气氛温度)而变动。例如即使在母线电压因负载突降(Load Dump)等而上升，并因主电路2的转换动作而产生了浪涌电压、或纹波电压等的情况下，也可将阈值设定为不成为主电路2的结构部件即半导体开关元件的最大额定值。
图2是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的基本原理的说明图。图2(A)示出输入电压传感器3的输出特性，横轴示出了作为传感器输入的输入电压[V]，纵轴示出了作为传感器输出的输出电压[V]。如图2(A)所示，输入电压传感器3具有线性负特性的输出特性。
图2(B)是示出基准电压电路4生成的阈值与气氛温度之间关系的特性图，纵轴示出了阈值，横轴示出了气氛温度[℃]。如图2(B)所示，基准电压电路4构成为将在有可能为最低的气氛温度的-40[℃]下的阈值T1设为最大阈值以作为用于保护半导体开关元件的阈值，在气氛温度-40[℃]至气氛温度25[℃]之间，使阈值随着气氛温度上升而从阈值T1递减至阈值T2。若气氛温度超过25[℃]，则基准电压电路4所生成的阈值在T2成为恒定。
图1中，比较器5对来自输入电压传感器3的输出、与来自基准电压电路4的阈值进行比较，若来自传感器3的输出为由基准电压电路4所生成的阈值以下，则判定主电路2的预先确定的部位的电压为异常，并向后级的控制电路6传递主电路2的异常。即，如图2(A)和图2(B)所示那样，若气氛温度例如为-40[℃]，则在传感器输入为V1[V]以上时传感器输出成为阈值T1以下，比较器5判定主电路2的上述部位的电压为异常，并向后级的控制电路6传递主电路2的异常。若气氛温度例如为25[℃]以上，则在传感器输入为V2[V]以上时传感器输出成为阈值T2以下，比较器5判定主电路2的上述部位的电压为异常，并向后级的控制电路6传递主电路2的异常。
如上所述，当气氛温度为-40[℃]至25[℃]之间时，基准电压电路4的阈值随着气氛温度上升而从T1递减至T2，反之阈值随着气氛温度下降而从T2递增至T1。因此，例如若气氛温度为比-40[℃]要高的25[℃]，则成为阈值T2，比较器5在输入电压传感器3的输出为阈值T2以下时判定主电路2的电路部位的电压为异常，并向后级的控制电路6传递主电路2的异常。
即，在25[℃]以下的低温时以比通常时要低的电压对半导体开关元件进行保护，因此即使在低温侧下即使是作为低耐压的半导体开关元件也不会造成损坏。
控制电路6在从比较器5接收到表示主电路异常的信号时，使主电路2的动作停止。另外，主电路2停止动作时，若来自比较器5的输出表示主电路2正常，则控制电路6使主电路2的驾驶重新开始。
如上所述，实施方式1所涉及的功率转换装置中，用于判定主电路异常的阈值根据半导体开关元件的气氛温度而变化，因此能选定廉价的半导体开关元件，而无需如现有装置那样，实施半导体开关元件的温度降额，或根据低温侧耐压值使用更高耐压的半导体开关元件以应使低温侧保护成立。
图3是实施方式1所涉及的功率转换装置的主电路的电路图，示出了主电路2由DC/DC转换器构成的情况。图3中，DC/DC转换器的主电路2由从具有输入部的电压Vi的高压电池7起到输出侧的负载17、具有电压Vo的低压电池18为止的要素构成。高压电池7的后级与作为MOSFET的四个半导体开关元件即第1半导体开关元件8、第2半导体开关元件9、第3半导体开关元件10、及第4半导体开关元件11相连接。
第1半导体开关元件8的漏极和第2半导体开关元件9的源极之间的连接点与变压器12的一次绕组121的一端相连接，变压器12的一次绕组121的另一端与第3半导体开关元件10的漏极和第4半导体开关元件11的源极之间的连接点相连接。
变压器12的二次绕组122的后级与第1整流二极管13的阳极、第2整流二极管14的阳极相连接。第1整流二极管13和第2整流二极管14的阴极与滤波电抗器15相连接。滤波电抗器15的后级与滤波电容器16、输出侧的负载17、低压电池18相连接。
第1半导体开关元件8、第2半导体开关元件9、第3半导体开关元件10、及第4半导体开关元件11由图1所示的控制电路6进行导通/截止驱动。第1半导体开关元件8和第4半导体开关元件11同时被导通驱动或被截止驱动，第2半导体开关元件9和第3半导体开关元件10同时被导通驱动或被截止驱动。
而且，当第1半导体开关元件8和第4半导体开关元件11被导通驱动时，第2半导体开关元件9和第3半导体开关元件10被截止驱动，当第2半导体开关元件9和第3半导体开关元件10被导通驱动时，第1半导体开关元件8和第4半导体开关元件11被截止驱动。
当第1半导体开关元件8和第4半导体开关元件11被导通驱动时，二次电流流入由变压器的二次绕组122的一部分、第1整流二极管13、滤波电抗器15、滤波电容器16、负载17及低压电池18构成的闭合电路。另一方面，当第2半导体开关元件9和第3半导体开关元件10被导通驱动时，二次电流流入由变压器的二次绕组122的另一部分、第2整流二极管14、滤波电抗器15、滤波电容器16、负载17及低压电池18构成的闭合电路。
由此，相对于第1半导体开关元件8和第4半导体开关元件11，将第2半导体开关元件9和第3半导体开关元件10驱动为彼此交替相反，从而在输入侧的高压电池与输出侧的低压电池18之间进行功率转换，来驱动负载17。
另外，实施方式1中，列举了功率转换装置1的主电路2为DC/DC转换器的情况为一个示例，但如上所述，主电路2可以是AC/DC转换器或逆变器，并且，输入及负载并不限于电池。
图4是示出实施方式1所涉及的功率转换装置的一部分的结构图，示出了过电压保护机构19的详情。过电压保护机构19也如图1所示那样，由输入电压传感器3、基准电压电路4、比较器5及控制电路6构成。
输入电压传感器3对主电路2的高压电池7与第1半导体开关元件8之间的作为物理量的电压进行检测，输出与其检测出的电压值对应的信号。如上所述，基准电压电路4生成根据半导体开关元件所处的气氛温度而变动的阈值。比较器5对来自基准电压电路4的阈值与输入电压传感器3的输出进行比较。
当比较器5的输出示出了主电路异常时，控制电路6停止主电路2的动作，来保护第1半导体开关元件8、第2半导体开关元件9、第3半导体开关元件10、及第4半导体开关元件11。另外，当比较器5的输出示出了主电路正常时，使主电路2动作。
输入电压传感器3将与所述检测出的电压值对应的输出输入至后级的比较器5。这里，如上所述，输入电压传感器3相对于作为检测出的输入量的电压产生线性负特性的输出。
基准电压电路4包括第1分压电阻RA、与第1分压电阻RA串联连接的第2分压电阻RB、电阻RC、及与电阻RC串联连接的具有NTC(Negative Temperature Coefficient：负温度系数)特性的热敏电阻(Thermistor)RT。串联连接的热敏电阻RT和电阻RC与第2分压电阻RB并联连接。
串联连接的热敏电阻RT和电阻RC与第2分压电阻RB并联连接，从而能生成具有如上述图2(B)所示的特性的阈值。当主电路2的半导体开关元件所处环境的气氛温度如上所述那样例如为-40[℃]至25[℃]之间时，基准电压电路4生成的阈值根据其气氛温度而变动。这里，例如即使在母线电压因负载突降等而上升并因主电路2的功率转换动作而产生了浪涌电压、或纹波电压等的情况下，也可将基准电压电路4生成的阈值设定为不成为半导体开关元件的最大额定值。
另外，电阻RC相对于第1分压电阻RA的电阻值,具有第1分压电阻RA的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的大小的电阻值。由此，通过基准电压电路4所生成的基本阈值由第1分压电阻RA和第2分压电阻RB所进行的分压比来决定。因此，即使假设在电阻RC和热敏电阻RT中的某一个产生了故障的情况下，阈值也不会因其故障所导致的附加功能缺失而变动得较大，能减轻故障产生时的影响。
另外，第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、电阻RC可以分别组合多个电阻元件来构成。由此，能使阈值的设定自由度提高。
比较器5对输入电压传感器3的输出与基准电压电路4生成的阈值进行比较，判定输入电压传感器3的输出是正常还是异常，并将示出其判定结果的信号输入至控制电路6。控制电路6在接收到来自比较器5的信号是表示已判定为输入电压传感器3的输出为异常的信号时，控制电路6使主电路2的动作停止，当来自比较器5的信号是表示输入电压传感器3的输出已返回到正常范围值的信号时，控制电路6使主电路2的动作重新开始。
根据如上所述的实施方式1所涉及的功率转换装置，能使阈值根据半导体开关元件的气氛温度而变化，因此无需如现有装置那样进行半导体开关元件的温度降额，也无需根据低温侧耐压值来使用具有更高耐压特性的半导体开关元件以使低温侧保护成立，而能选定廉价的半导体开关元件。
另外，在上述专利文献1至专利文献3所公开的现有装置的情况下，当为了校正或消除温度电压特性而附加的机构的一部分产生了缺失时，用于保护结构部件的阈值范围变动得较大，存在不能进行结构部件的保护的可能性，但根据本申请的实施方式1所涉及的功率转换装置，通过基准电压电路4所生成的基本阈值由第1分压电阻RA和第2分压电阻RB所进行的分压比来决定，因此，即使假设在电阻RC和热敏电阻RT中的某一个产生了故障的情况下，阈值也不会因该故障所导致的附加功能缺失而变动得较大，能减轻故障产生时的影响。
实施方式2.
接着，对实施方式2所涉及的功率转换装置进行说明。图5是示出实施方式2所涉及的功率转换装置的一部分的结构图，示出了过电压保护机构。实施方式2所涉及的功率转换装置的基本结构与实施方式1同样地如图1及图2所示那样。图5中，基准电压电路41包括第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、与电阻RC串联连接的PTC(Positiv TemperatureCoefficient:正温度系数)特性的热敏电阻RT。电阻RC和热敏电阻RT的串联电路与第1分压电阻RA并联连接。
这里，电阻RC相对于第1分压电阻RA的电阻值，构成为具有第1分压电阻RA的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内倍数的电阻值。通过采用上述结构，基本阈值变得由第1分压电阻RA和第2分压电阻RB所进行的分压比来决定，即使假设电阻RC和热敏电阻RT中的某一个产生故障而导致该附加功能产生缺失，阈值也不会变动得较大，能减轻该故障产生时的影响。其它结构及动作与实施方式1的功率转换装置相同，具有与实施方式1的情况同样的效果。
实施方式3.
接着，对实施方式3所涉及的功率转换装置进行说明。图6是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的一部分的结构图，示出了过电压保护机构。实施方式3所涉及的功率转换装置的基本结构与实施方式1同样地如图1所示那样。图6中，基准电压电路42包括第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、与电阻RC串联连接的NTC特性的热敏电阻RT，电阻RC和热敏电阻RT的串联电路与第1分压电阻RA并联连接。另外，输入电压传感器3具有线性正特性的输出特性。
图7是示出实施方式3所涉及的功率转换装置的基本原理的说明图。图7(A)示出输入电压传感器3的输出特性图，横轴示出了作为传感器输入的输入电压[V]，纵轴示出了作为传感器输出的输出电压[V]。如图7(A)所示，输入电压传感器3具有线性正特性的输出特性。
图7(B)是示出基准电压电路42生成的阈值与气氛温度之间关系的特性图，纵轴示出了阈值，横轴示出了气氛温度[℃]。如图7(B)所示，基准电压电路42构成为将在有可能为最低气氛温度的-40[℃]下的阈值T1设为最小阈值以作为用于保护半导体开关元件的阈值，在气氛温度-40[℃]至气氛温度25[℃]之间，使阈值随着气氛温度上升而从阈值T1递增至阈值T2。若气氛温度超过25[℃]，则基准电压电路42生成的阈值在T2成为恒定。
比较器5对来自输入电压传感器3的输出、与来自基准电压电路4的阈值进行比较，若传感器3的输出为由基准电压电路42生成得到的阈值以上，则判定主电路2的预先确定的部位的电压为异常，并向后级的控制电路6传递主电路2的异常。即，如图7(A)和图7(B)所示，若气氛温度例如为-40[℃]，则当传感器输入为V1[V]以上时，即传感器输出为阈值T1以上时，停止主电路2的运行，从而对半导体开关元件在造成损坏之前进行保护。若气氛温度例如为25[℃]以上，则传感器输入为V2[V]以上时，即传感器输出为阈值T2以上时，停止主电路2的运行，从而对半导体开关元件在造成损坏之前进行保护。
如上所述，气氛温度在-40[℃]至25[℃]之间时，使阈值随着气氛温度上升而从T1递增至T2。反之，当气氛温度在-40[℃]至25[℃]之间时，基准电压电路42使阈值随着气氛温度下降而从T2递减至T1。即，基准电压电路42构成为使阈值对应于根据气氛温度变化的半导体开关元件等结构部件的耐压的变化而变化。
控制电路6在从比较器5接收到表示主电路异常的信号时，使主电路2的动作停止。或者如上所述，在主电路2停止动作时，若从上述异常恢复到正常，则将表示主电路2正常的信号从比较器5输出至控制电路6，由此控制电路6使主电路2的运行重新开始。
根据实施方式3，能得到如图7(B)所示那样的阈值特性，因此来自基准电压电路的阈值根据主电路2的半导体开关元件的气氛温度而变动。例如即使在母线电压因负载突降等而上升并因主电路的转换动作而产生了浪涌电压、或纹波电压等的情况下，也可将基准电压电路42生成的阈值设定为不成为半导体开关元件的最大额定值。
这里，电阻RC相对于第1分压电阻RA的电阻值，具有第1分压电阻RA的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。由此，基本阈值由第1分压电阻RA和第2分压电阻RB所进行的分压比来决定，因此，即使假设电阻RC、热敏电阻RT中的某一个产生故障而导致该附加功能产生缺失，阈值也不会变动得较大，能减轻故障产生时的影响。其它结构与实施方式1同样，能起到与实施方式1的情况同样的效果。
实施方式4.
接着，对实施方式4所涉及的功率转换装置进行说明。图8是示出实施方式4所涉及的功率转换装置的一部分的结构图，示出了过电压保护机构。实施方式4的基本结构与实施方式1同样地如图1所示那样。图8中，基准电压电路43包括第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、与电阻RC串联连接的具有PTC特性的热敏电阻RT，电阻RC和热敏电阻RT的串联电路与第2分压电阻RB并联连接。
根据实施方式4，能获得上述图7所示的特性，因此基准电压电路43生成的阈值根据主电路2的气氛温度而变动。例如即使母线电压因负载突降等而上升并因主电路2的转换动作而产生了浪涌电压、或纹波电压等，也可将基准电压电路43生成的阈值设定为不成为半导体开关元件的最大额定值。
这里，电阻RC相对于第2分压电阻RB的电阻值，具有第2分压电阻RB的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。通过采用上述结构，基本阈值由第1分压电阻RA和第2分压电阻RB所进行的分压比来决定，因此，即使假设电阻RC、热敏电阻RT中的某一个产生故障而导致该附加功能产生缺失，阈值也不会变动得较大，能减轻故障产生时的影响。其它结构与实施方式1同样，能起到与实施方式1的情况同样的效果。
实施方式5.
接着，对实施方式5所涉及的功率转换装置进行说明。图9是示出实施方式5所涉及的功率转换装置的一部分的结构图，示出了过电压保护机构。上述实施方式1至实施方式4中，构成为向基准电压电路附加第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、电阻RC、及热敏电阻RT，使通过基准电压电路所生成的阈值根据气氛温度而变动，实施方式5中，构成为将输入至比较器5的基准电位设为固定值，向输入电压传感器3的输出附加由第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、电阻RC、及热敏电阻RT构成的传感器输出校正电路44。
传感器输出校正电路44包括第1分压电阻RA、第2分压电阻RB、与电阻RC串联连接的具有PTC特性的热敏电阻RT，电阻RC和热敏电阻RT的串联电路与第2分压电阻RB并联连接。传感器输出校正电路44例如具有与上述图8所示的实施方式4所涉及的功率转换装置的基准电压电路43同样的功能，例如，产生与图7所示的阈值的特性同样的特性的输出，并输入至比较器5的一个输入端子。
这里，电阻RC相对于第2分压电阻RB的电阻值，具有第2分压电阻RB的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。通过采用上述结构，传感器输出校正电路44的基本输出由第1分压电阻RA和第2分压电阻RB所进行的分压比来决定，因此，即使假设电阻RC、热敏电阻RT中的某一个产生故障而导致该附加功能产生缺失，输出也不会变动得较大，能减轻故障产生时的影响。
比较器5基于对来自传感器输出校正电路44的输出与作为固定值的基准电位进行的比较，对主电路有无异常进行判定，并输入至控制电路6。控制电路6在从比较器5接收到表示主电路异常的信号时，使主电路2的动作停止。或者，如上所述在主电路2停止动作时，若从所述异常恢复到正常，则将表示主电路2正常的信号从比较器5输出至控制电路6，由此控制电路6使主电路2的运行重新开始。
根据实施方式5，输入电压传感器3的输出根据气氛温度通过传感器输出校正电路44来进行校正，对该校正得到的输入电压传感器的输出、与作为固定值的比较器5的基准值进行比较。由此，能获得与实施方式1至实施方式4的情况同样的效果。
本申请虽然记载了各种示例性的实施方式以及实施例，但是1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不仅限于适用特定的实施方式，也可以单独适用于实施方式，或者进行各种组合来适用于实施方式。因此，认为未例示的无数变形例也包含在本申请所公开的技术范围内。例如，设为也包含对至少1个结构要素进行变形、追加或者省略的情况、以及提取至少1个结构要素并与其它实施方式的结构要素进行组合的情况。
标号说明
1 功率转换装置，
2 主电路，
3 输入电压传感器，
4、41、42、43 基准电压电路，
44 传感器输出校正电路，
5 比较器，
6 控制电路，
7 高压电池，
8 第1半导体开关元件，
9 第2半导体开关元件，
10 第3半导体开关元件，
11 第4半导体开关元件，
12 变压器，
13 第1整流二极管，
14 第2整流二极管，
15 滤波电抗器，
16 滤波电容器，
17 负载，
18 低压电池，
19 过电压保护机构，
RA 第1分压电阻，
RB 第2分压电阻，
RC 电阻，
RT 热敏电阻。

Claims (6)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；
传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的物理量，产生与检测出的所述物理量对应的输出；
比较器，该比较器基于对所述传感器的输出和阈值进行的比较来产生输出；
基准电压电路，该基准电压电路生成所述阈值；及
控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，
所述基准电压电路构成为使所述阈值取决于所述半导体开关元件所处的环境温度而变化，
所述传感器构成为相对于所述物理量产生负特性的输出，
所述基准电压电路包括第1分压电阻、与所述第1分压电阻串联连接的第2分压电阻、及与电阻串联连接的具有NTC特性的热敏电阻，
所述电阻和所述热敏电阻的串联电路与所述第2分压电阻并联连接，
与所述热敏电阻串联连接的电阻相对于所述第2分压电阻的电阻值，具有所述第2分压电阻的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。
2.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；
传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的物理量，产生与检测出的所述物理量对应的输出；
比较器，该比较器基于对所述传感器的输出和阈值进行的比较来产生输出；
基准电压电路，该基准电压电路生成所述阈值；及
控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，
所述基准电压电路构成为使所述阈值取决于所述半导体开关元件所处的环境温度而变化，
所述传感器构成为相对于所述物理量产生负特性的输出，
所述基准电压电路包括第1分压电阻、与所述第1分压电阻串联连接的第2分压电阻、及与电阻串联连接的具有PTC特性的热敏电阻，
所述电阻和所述热敏电阻的串联电路与所述第1分压电阻并联连接，
与所述热敏电阻串联连接的电阻相对于所述第1分压电阻的电阻值，具有所述第1分压电阻的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。
3.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；
传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的物理量，产生与检测出的所述物理量对应的输出；
比较器，该比较器基于对所述传感器的输出和阈值进行的比较来产生输出；
基准电压电路，该基准电压电路生成所述阈值；及
控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，
所述基准电压电路构成为使所述阈值取决于所述半导体开关元件所处的环境温度而变化，
所述传感器构成为相对于所述物理量产生正特性的输出，
所述基准电压电路包括第1分压电阻、与所述第1分压电阻串联连接的第2分压电阻、及与电阻串联连接的具有NTC特性的热敏电阻，
所述电阻和所述热敏电阻的串联电路与所述第1分压电阻并联连接，
与所述热敏电阻串联连接的电阻相对于所述第1分压电阻的电阻值，具有所述第1分压电阻的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。
4.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
主电路，该主电路进行动作以驱动半导体开关元件来进行功率转换；
传感器，该传感器检测所述主电路的预先确定的部位的物理量，产生与检测出的所述物理量对应的输出；
比较器，该比较器基于对所述传感器的输出和阈值进行的比较来产生输出；
基准电压电路，该基准电压电路生成所述阈值；及
控制电路，该控制电路构成为能基于所述比较器的输出使所述主电路的动作停止，
所述基准电压电路构成为使所述阈值取决于所述半导体开关元件所处的环境温度而变化，
所述传感器构成为相对于所述物理量产生正特性的输出，
所述基准电压电路包括第1分压电阻、与所述第1分压电阻串联连接的第2分压电阻、及与电阻串联连接的具有PTC特性的热敏电阻，
所述电阻和所述热敏电阻的串联电路与所述第2分压电阻并联连接，
与所述热敏电阻串联连接的电阻相对于所述第2分压电阻的电阻值，具有所述第2分压电阻的电阻值的1位倍数以上2位倍数以下范围内的电阻值。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述第1分压电阻、所述第2分压电阻、与所述热敏电阻串联连接的电阻分别由至少一个电阻元件构成。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的功率转换装置，其特征在于，
所述传感器检测出的所述物理量为电压或电流。
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