JP5773907B2 - 半導体装置およびその冷却システム - Google Patents
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Description
<構成>
図1は、本発明の実施の形態にかかる半導体装置および半導体装置を冷却する冷却システムの構成を示した概念図である。本実施の形態では、主に電気自動車に搭載される半導体装置およびその冷却システムについて説明するが、電気自動車は電力駆動体の一例であって、その用途のみに限られるものではない。
次に、本実施の形態にかかる半導体装置およびその冷却システムの動作について、図3を参照しつつ説明する。
本実施の形態では、熱交換対象の温度が、熱源の温度より低い場合を想定しているが、そのような場合に限られるものではなく、熱交換対象の温度が、熱源の温度より高い場合であっても適用可能である。
本発明にかかる実施の形態によれば、発熱損失が可変な半導体装置において、目標温度と冷媒温度とを一致させるように、半導体装置1におけるロス(発熱損失)を制御する発熱制御部22を備える。
Claims (19)
- 半導体装置の冷却に用いる冷媒の目標温度を設定する設定部と、
前記冷媒の温度を冷媒温度として検出する検出部と、
を備える冷却システムに利用可能な、前記半導体装置であって、
前記半導体装置は、発熱損失が可変であり、
前記目標温度と前記冷媒温度とを一致させるように、前記半導体装置における前記発熱損失を制御する発熱制御部を備えることを特徴とする、
半導体装置。 - 前記発熱制御部が、半導体のターンオン/オフ速度を変更することにより前記半導体装置における前記発熱損失を変更することを特徴とする、
請求項1に記載の半導体装置。 - 前記ターンオン/ターンオフ速度が、前記半導体のゲート電流を調整する抵抗値を制御することにより変更されることを特徴とする、
請求項2に記載の半導体装置。 - 前記ターンオン/ターンオフ速度が、前記半導体のゲート電流を調整する定電流回路の電流値を制御することにより変更されることを特徴とする、
請求項2に記載の半導体装置。 - 前記ターンオン/ターンオフ速度が、前記半導体のゲート電圧値を制御することにより変更されることを特徴とする、
請求項2に記載の半導体装置。 - 前記半導体装置の半導体が、高耐熱性の母材で作成されていることを特徴とする、
請求項1〜5のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記半導体装置の構成材料が、高耐熱性の母材で作成されていることを特徴とする、
請求項1〜6のいずれかに記載の半導体装置。 - 電力により駆動する電力駆動体に搭載され、かつ、前記電力駆動体を動作させる半導体装置と、
前記半導体装置を、冷媒によって冷却する冷却器と、
前記冷媒の目標温度を設定する設定部と、
前記冷媒の温度を冷媒温度として検出する検出部と、
前記冷媒を用いて、前記電力駆動体における熱交換対象との熱交換を行う熱交換器とを備え、
前記半導体装置は、発熱損失が可変であり、
前記目標温度と前記冷媒温度とを一致させるように、前記半導体装置における前記発熱損失を制御する発熱制御部をさらに備えることを特徴とする、
冷却システム。 - 前記発熱制御部が、前記半導体装置に備えられることを特徴とする、
請求項8に記載の冷却システム。 - 前記冷媒は、気体であり、
前記熱交換器が、前記電力駆動体内の雰囲気である前記気体を取り込み、前記冷媒である前記気体を放出することによって、熱交換を行うことを特徴とする、
請求項8または9に記載の冷却システム。 - 前記冷媒は、液体であり、
前記熱交換器が、前記冷媒を前記電力駆動体内の雰囲気に熱的に接触させることによって、熱交換を行うことを特徴とする、
請求項8または9に記載の冷却システム。 - 前記熱交換器が、前記冷媒を流路に誘導し、前記熱交換対象との熱交換を行うことを特徴とする、
請求項8〜11のいずれかに記載の冷却システム。 - 前記流路が、断熱性であることを特徴とする、
請求項12に記載の冷却システム。 - 前記熱交換対象が、前記電力駆動体内の雰囲気であり、
前記目標温度が、前記電力駆動体内の前記雰囲気の温度として設定されることを特徴とする、
請求項8〜13のいずれかに記載の冷却システム。 - 前記熱交換器が、前記電力駆動体に搭載された空気調節装置内に備えられることを特徴とする、
請求項14に記載の冷却システム。 - 前記電力駆動体が、エンジンを搭載する電気自動車であり、
前記熱交換対象が、前記エンジンの冷却水であり、
前記目標温度が、前記冷却水の温度として設定されることを特徴とする、
請求項8〜13のいずれかに記載の冷却システム。 - 前記電力駆動体は、エンジンを搭載する電気自動車であり、
前記熱交換対象が、前記エンジン触媒であり、
前記目標温度が、前記エンジン触媒の温度として設定されることを特徴とする、
請求項8〜13のいずれかに記載の冷却システム。 - 前記発熱制御部が、前記半導体装置における前記発熱損失の制御を、前記電力駆動体の回生動作中に行うことを特徴とする、
請求項8〜17のいずれかに記載の冷却システム。 - 前記目標温度と前記測定温度とが一致するように、前記冷媒の流速を制御する流速制御部をさらに備えることを特徴とする、
請求項8〜18のいずれかに記載の冷却システム。
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