[发明专利]具有半导体开关元件的电力转换器

说明书

技术领域

本发明涉及具有半导体开关元件的电力转换器，特别是提供半导体开关元件的过电压保护单元。

背景技术

近年来，由于半导体技术的进步，处理大额电力的电力转换器能够以比较低的价格供于实际应用，在微波炉等中，使用了20k～50kHz左右的谐振型高频逆变器电源（电力转换器）的装置已经得到实用化。在具有这种半导体开关元件的电力转换器中，以半导体开关元件的防耐压破坏为目的的过电压保护单元是必须的结构。

图6是示出以往的逆变器电源所示的半导体开关元件的过电压保护单元的一例的、提取了一部分的电路结构图（例如，参照专利文献1）。

在图6中，逆变器电源30设置有强制切换电路31，该强制切换电路31具有设定得比半导体开关元件3的耐压量低的耐压量。在半导体开关元件3的端子间产生了该设定电压以上的过电压的情况下，其信息（电压信号）被反馈（输入）到半导体开关元件3的基极（控制端子），将半导体开关元件3从断开切换为接通，由此来抑制过电压。

图示的逆变器电源30为谐振型，因此半导体开关元件3在其端子间电压（集电极电压）从600V至650V左右的范围内进行工作，所以通常选择耐压1000V的种类。因此，考虑到上述集电极电压在过渡时的过冲等，将强制切换电路31的设定电压设定为800V至900V左右。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-135076号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在上述以往的结构中存在如下问题：在反极性地安装所述强制切换电路31的齐纳二极管的情况下，即便是微小的集电极电压，也会使半导体开关元件3切换而发生热破坏。虽然存在这样的问题，但在组装后利用内电路测试器等的检查能够消除以上问题。

但是，对于强制切换电路31的齐纳二极管而言，如果弄错了其设定电压而安装了高电压规格的部件，则即便向半导体开关元件3施加了过电压，也不会进行强制切换，存在会发生耐压破坏的问题。另一方面，如果安装了低电压规格的部件，则半导体开关元件3总是会断断续续地进行强制切换，存在会发生热破坏的问题。

通过向齐纳二极管施加所述800V至900V左右的高电压，能够确认设定电压，由此能够消除上述问题。

但是，由于要施加高电压，又新产生了会导致控制部32等处理小信号的电路的IC等发生电压破坏的问题。

而且，在未安装强制切换电路31的情况下，存在半导体开关元件3在施加过大电压时不执行强制切换而发生损坏的问题。

此外，由于强制切换电路31是有极性的，因此必须是适宜地确定连接极性的结构。

本发明用于解决上述以往的问题，其目的在于，提供一种具有半导体开关元件的电力转换器，该电力转换器既能防止半导体开关元件的电压破坏，又能够可靠地安装施加电压抑制电路，能够在不损坏周边电路的IC等的情况下对其设定电压进行检查。

解决问题的手段

为了解决上述以往的问题，本发明的具有半导体开关元件的电力转换器是基于如下这样的独立构造并进行电连接而构成的，所述独立构造是：在第2基板（子基板）上具备施加电压抑制电路和作为驱动电路的构成部件的至少一个部件而成的独立构造、以及在第1基板（母基板）上具备将上述至少一个部件排除在外的驱动电路以及半导体开关元件等而成的独立构造，所述施加电压抑制电路对半导体开关元件的施加电压（Vce）进行检测，在施加电压为规定电压值以上的情况下，将基于两个电压之差的差信号反馈到半导体开关元件的控制端子而进行强制切换，将施加电压抑制在规定电压附近，如果欠缺上述至少一个部件，则半导体开关元件断开。

此外，第2基板的强制切换电路是有极性的，因此与第1基板的连接也是有极性的结构。

在上述说明中，子基板不限于安装于印刷基板的方式，只要是与第1基板分离的另外的单元结构即可。