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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022052490
(43)【公開日】2022-04-04
(54)【発明の名称】温度検出装置
(51)【国際特許分類】
G01K 7/01 20060101AFI20220328BHJP
【ＦＩ】
G01K7/01 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020158914
(22)【出願日】2020-09-23
(71)【出願人】
【識別番号】000000011
【氏名又は名称】株式会社アイシン
(74)【代理人】
【識別番号】110002871
【氏名又は名称】特許業務法人坂本国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】中村 恭士
【テーマコード（参考）】
2F056
【Ｆターム（参考）】
2F056JT06
(57)【要約】
【課題】比較的小さい回路規模で、電力変換器に含まれる半導体素子に関する温度を適切に検出する。
【解決手段】半導体素子に対応付けて設けられる１つ以上の温度検出素子３１と、コンパレータ５１３２と、コンパレータの出力端子に電気的に接続され、かつ、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる処理装置５２と、コンパレータの第１入力端子に、１つ以上の温度検出素子の両端電圧に応じた電圧を入力する第１電気回路部５１２と、コンパレータの第２入力端子に、パルス信号のデューティに応じた電圧を入力する第２電気回路部５１３１とを含む、温度検出装置が開示される。
【選択図】図５
【解決手段】半導体素子に対応付けて設けられる１つ以上の温度検出素子３１と、コンパレータ５１３２と、コンパレータの出力端子に電気的に接続され、かつ、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる処理装置５２と、コンパレータの第１入力端子に、１つ以上の温度検出素子の両端電圧に応じた電圧を入力する第１電気回路部５１２と、コンパレータの第２入力端子に、パルス信号のデューティに応じた電圧を入力する第２電気回路部５１３１とを含む、温度検出装置が開示される。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力変換器に含まれる半導体素子に関する温度を検出する温度検出装置であって、
前記半導体素子に対応付けて設けられる１つ以上の温度検出素子と、
コンパレータと、
前記コンパレータの出力端子に電気的に接続され、かつ、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる処理装置と、
前記コンパレータの第１入力端子に、前記１つ以上の温度検出素子の両端電圧に応じた電圧を入力する第１電気回路部と、
前記コンパレータの第２入力端子に、前記パルス信号のデューティに応じた電圧を入力する第２電気回路部とを含む、温度検出装置。
前記半導体素子に対応付けて設けられる１つ以上の温度検出素子と、
コンパレータと、
前記コンパレータの出力端子に電気的に接続され、かつ、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる処理装置と、
前記コンパレータの第１入力端子に、前記１つ以上の温度検出素子の両端電圧に応じた電圧を入力する第１電気回路部と、
前記コンパレータの第２入力端子に、前記パルス信号のデューティに応じた電圧を入力する第２電気回路部とを含む、温度検出装置。
【請求項2】
前記処理装置は、前記パルス信号を２つ以上のデューティで発生させた際にデューティごとに得られる前記コンパレータの各出力に基づいて、前記温度を表す温度情報を生成する、請求項１に記載の温度検出装置。
【請求項3】
前記処理装置は、前記２つ以上の異なるデューティのうちの、一のデューティを、前記パルス信号を他の一のデューティで発生させた際に得られる前記コンパレータの出力に基づいて、決定する、請求項２に記載の温度検出装置。
【請求項4】
前記処理装置は、Ｎを正の整数としたとき、異なる複数のタイミングのそれぞれで、Ｎ個のデューティで発生させた前記パルス信号に基づいて、前記温度を表す温度情報を生成し、
Ｎの値は、前記複数のタイミングのうちの、一のタイミングと、他の一のタイミングとで、異なる、請求項１に記載の温度検出装置。
Ｎの値は、前記複数のタイミングのうちの、一のタイミングと、他の一のタイミングとで、異なる、請求項１に記載の温度検出装置。
【請求項5】
前記処理装置は、一のタイミングで生成した前記温度情報に基づいて、次回以降のタイミングで生成する前記温度情報のためのＮの値を決定する、請求項４に記載の温度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、温度検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
温度検出ダイオードを備えた半導体素子の温度を検出する際に、定電流源に電気的に接続した温度検出ダイオードの順方向電圧と三角波発生回路から出力される三角波信号とをコンパレータで比較し、絶縁素子を介してデューティ情報（又はローパスフィルタ回路で平滑化して直流レベルに変換した情報）を低圧側の処理装置に伝送する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－４２４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記のような従来技術では、三角波発生回路等により回路規模が大きくなりやすく、制御基板の面積の低減やコストの低減の観点から改善の余地がある。
【0005】
そこで、１つの側面では、本開示は、比較的小さい回路規模で、電力変換器に含まれる半導体素子に関する温度を適切に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
１つの側面では、電力変換器に含まれる半導体素子に関する温度を検出する温度検出装置であって、
前記半導体素子に対応付けて設けられる１つ以上の温度検出素子と、
コンパレータと、
前記コンパレータの出力端子に電気的に接続され、かつ、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる処理装置と、
前記コンパレータの第１入力端子に、前記１つ以上の温度検出素子の両端電圧に応じた電圧を入力する第１電気回路部と、
前記コンパレータの第２入力端子に、前記パルス信号のデューティに応じた電圧を入力する第２電気回路部とを含む、温度検出装置が提供される。
前記半導体素子に対応付けて設けられる１つ以上の温度検出素子と、
コンパレータと、
前記コンパレータの出力端子に電気的に接続され、かつ、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる処理装置と、
前記コンパレータの第１入力端子に、前記１つ以上の温度検出素子の両端電圧に応じた電圧を入力する第１電気回路部と、
前記コンパレータの第２入力端子に、前記パルス信号のデューティに応じた電圧を入力する第２電気回路部とを含む、温度検出装置が提供される。
【発明の効果】
【0007】
１つの側面では、本開示によれば、比較的小さい回路規模で、電力変換器に含まれる半導体素子に関する温度を適切に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】電動車両用モータ駆動システムの全体構成の一例を示す図である。
【図2】一の半導体チップの構成を概略的に示す図である。
【図3】温度センシング部の構成を概略的に示す図である。
【図4】温度検出装置の構成を概略的に示す図である。
【図5】温度検出装置の電気回路の一例を示す概略図である。
【図6】パルス信号の説明図である。
【図7】時定数による直流電圧Ｖｄｃの変化の説明図である。
【図8】順方向電圧と温度の関係の説明図である。
【図9】マイコンの動作例を示す概略的なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。
【0010】
ここでは、まず、本実施例による温度検出装置の説明に先立って、まず、本実施例による温度検出装置が適用されるのが好適な電動車両用モータ駆動システム１について説明する。なお、電動車両用モータ駆動システム１に関する図１の説明において及び図２以降の各図の説明において、特に言及しない限り、各種の要素間の“接続”という用語は、“電気的な接続”を意味する。
【0011】
図１は、電動車両用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。モータ駆動システム１は、高圧バッテリ２の電力を用いて走行用モータ５（主機）を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。なお、電動車両は、電力を用いて走行用モータ５を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動車両は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ５であるハイブリッド自動車や、動力源が走行用モータ５のみである電気自動車を含む。以下、車両とは、特に言及しない限り、モータ駆動システム１が搭載される車両を指す。
【0012】
モータ駆動システム１は、図１に示すように、高圧バッテリ２、平滑コンデンサ３、インバータ４（電力変換器の一例）、走行用モータ５、及びインバータ制御装置６を備える。
【0013】
高圧バッテリ２は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性素子を含んでよい。高圧バッテリ２は、典型的には、定格電圧が１００Ｖを超えるバッテリであり、定格電圧が例えば２８８Ｖである。平滑コンデンサ３は、高圧バッテリ２の正極側と負極側との間に電気的に接続される。平滑コンデンサ３は、高圧バッテリ２の正極側と負極側との間の電圧を平滑化する。
【0014】
インバータ４は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に配置されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各アームを含む。Ｕ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）Ｑ１、Ｑ２の直列接続を含み、Ｖ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ３、Ｑ４の直列接続を含み、Ｗ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ５、Ｑ６の直列接続を含む。また、各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のコレクタ－エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオードＤ１１～Ｄ１６が配置される。なお、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。
【0015】
なお、本実施例では、一例として、スイッチング素子Ｑ１（スイッチング素子Ｑ２～Ｑ６についても同様）はダイオードＤ１１を内蔵したチップの形態で実現され、「半導体チップ１１」とも称する。
【0016】
走行用モータ５は、例えば３相の交流モータであり、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の３つのコイルの一端が中性点で共通接続される。Ｕ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ１、Ｑ２の中点Ｍ１に接続され、Ｖ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ３、Ｑ４の中点Ｍ２に接続され、Ｗ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ５、Ｑ６の中点Ｍ３に接続される。スイッチング素子Ｑ１のコレクタと負極ラインとの間には、平滑コンデンサ３が接続される。
【0017】
インバータ制御装置６には、走行用モータ５を流れる電流を検出する電流センサ（図示せず）等の各種センサが接続される。インバータ制御装置６は、各種センサからのセンサ情報に基づいて、インバータ４を制御する。インバータ制御装置６は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、メインメモリ（全て図示せず）などを含み、インバータ制御装置６の各種機能は、ＲＯＭ等に記録された制御プログラムがメインメモリに読み出されてＣＰＵにより実行されることによって実現される。インバータ４の制御方法は、任意であるが、基本的には、Ｕ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ１、Ｑ２が互いに逆相でオン／オフし、Ｖ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ３、Ｑ４が互いに逆相でオン／オフし、Ｗ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ５、Ｑ６が互いに逆相でオン／オフする。
【0018】
なお、図１に示す例では、モータ駆動システム１は、単一の走行用モータ５を備えているが、追加のモータ（発電機を含む）を備えてもよい。この場合、追加のモータ（複数も可）は、対応するインバータと共に、走行用モータ５及びインバータ４と並列な関係で、高圧バッテリ２に接続されてもよい。また、図１に示す例では、モータ駆動システム１は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備えていないが、高圧バッテリ２とインバータ４の間にＤＣ／ＤＣコンバータを備えてもよい。
【0019】
高圧バッテリ２と平滑コンデンサ３との間には、図１に示すように、高圧バッテリ２から電力供給を遮断するための遮断用スイッチＳＷ１が設けられる。遮断用スイッチＳＷ１は、半導体スイッチやリレー等で構成されてもよい。遮断用スイッチＳＷ１は、常態でオン状態であり、例えば車両の衝突検出時等にオフとされる。なお、遮断用スイッチＳＷ１のオン／オフの切換はインバータ制御装置６により実現されてもよいし、他の制御装置により実現されてもよい。
【0020】
本実施例では、インバータ制御装置６は、インバータ４の各半導体チップ１１の温度を検出する温度検出装置５０を含む。なお、変形例では、以下で説明する温度検出装置５０の機能の一部又は全部は、インバータ制御装置６とは異なる処理装置により実現されてもよい。
【0021】
図２は、温度検出装置５０が接続される半導体チップ１１の端子の説明図であり、一の半導体チップ１１の構成を概略的に示す図である。
【0022】
半導体チップ１１は、温度センシング部１１０を含む。
【0023】
温度センシング部１１０は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋ間に接続される。なお、図２では、半導体チップ１１のセンスエミッタ端子２０Ｓや、ゲートに接続される端子２０Ｇ、エミッタに接続される端子２０Ｅ等のような他の端子が示される。なお、半導体チップ１１の各端子は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋを有する限り、配置や数等は任意である。
【0024】
温度センシング部１１０は、その近傍の温度に応じた信号（電圧）を発生する。この場合、温度センシング部１１０からのアナログ信号である出力信号（以下、「温度センシング信号」とも称する）は、半導体チップ１１に関する温度を表す。半導体チップ１１に関する温度は、例えばスイッチング素子（図２では、スイッチング素子Ｑ１）の温度として利用されてもよい。
【0025】
図３は、温度センシング部１１０の構成を概略的に示す図である。
【0026】
温度センシング部１１０は、１つ以上の温度検出ダイオード３１（温度検出素子の一例）を含む。図３に示す例では、温度検出ダイオード３１は、３つ設けられるが、数は任意である。以下では、特に言及しない限り、温度検出ダイオード３１とは、３つの温度検出ダイオード３１を指す。従って、例えば、温度検出ダイオード３１の両端電圧とは、３つの温度検出ダイオード３１全体としての両端電圧（すなわち２つの端子２０Ａ、２０Ｋ間の電圧）を意味する。
【0027】
温度検出ダイオード３１は、例えばそれぞれＳｉダイオードであってよい。本実施例では、一例として、温度検出ダイオード３１は、アノード側が端子２０Ａ側になるように、２つの端子２０Ａ、２０Ｋの間に接続される。ただし、温度検出ダイオード３１は、アノード側が端子２０Ｋ側になるように、２つの端子２０Ａ、２０Ｋの間に接続されてもよい。
【0028】
図４は、温度検出装置５０の構成を概略的に示す図である。
【0029】
本実施例による温度検出装置５０は、電気回路５１と、マイコン（マイクロコンピュータの略）５２とを含む。図４では、一の半導体チップ１１の温度センシング部１１０に対応付けられた電気回路５１が示されるが、同様の電気回路５１は、半導体チップ１１ごとに設けられてもよい。他方、マイコン５２は、複数の半導体チップ１１に対して共通に設けられてもよい。
【0030】
電気回路５１は、温度センシング部１１０に接続される。電気回路５１は、２つの端子２０Ａ、２０Ｋに接続される。電気回路５１は、端子２０Ａから端子２０Ｋに向かう方向の電流を生成可能である。
【0031】
端子２０Ａから端子２０Ｋに向かう方向の電流は、温度検出ダイオード３１に対する順方向の電流であり、以下、「順方向電流」とも称する。また、端子２０Ａから端子２０Ｋに向かう方向を、「順方向」とも称する。順方向電流は、好ましくは、定電流である。すなわち、電気回路５１は、好ましくは、定電流源を含む。順方向電流が生成されると、温度検出ダイオード３１の両端電圧（温度センシング信号）は、温度検出ダイオード３１の近傍の温度（≒半導体チップ１１の温度）に応じた値となる。
【0032】
電気回路５１は、順方向電流を生成した状態で得られる電圧情報（温度検出ダイオード３１の両端電圧である電圧Ｖｆを表す情報であり、以下、「順方向電圧情報」とも称する）をマイコン５２に与える（図４の矢印Ｓ２参照）。
【0033】
マイコン５２は、順方向電圧情報に基づいて、半導体チップ１１に関する温度情報を得る。なお、半導体チップ１１に関する温度とは、半導体チップ１１の温度に関連する温度であり、例えば半導体チップ１１自体の温度であってもよいし、半導体チップ１１内の半導体素子（例えばスイッチング素子Ｑ１等）の温度であってもよい。
【0034】
図４に示す例では、マイコン５２は、パルス信号発生部５２０と、温度算出処理部５２１とを含む。なお、パルス信号発生部５２０及び温度算出処理部５２１は、マイコン５２のＣＰＵ（図示せず）がメモリ（図示せず）内のプログラムを実行することで実現できる。
【0035】
パルス信号発生部５２０は、可変のデューティで２値のパルス信号を発生させる。パルス信号発生部５２０により発生されるパルス信号は、電気回路５１に与えられる（図４の矢印Ｓ１参照）。パルス信号の機能は、後述する。
【0036】
温度算出処理部５２１は、電気回路５１から得られる順方向電圧情報（図４の矢印Ｓ２参照）に基づいて、半導体チップ１１に関する温度の算出値を導出する。なお、この算出値の導出方法は、後述する。
【0037】
図５は、温度検出装置５０の電気回路５１の一例を示す概略図である。図５には、電気回路５１以外の関連構成（温度検出ダイオード３１やマイコン５２）も併せて示されている。なお、電気回路５１は、例えば高圧バッテリ２に基づく高圧電位を扱う電子部品が配置される高圧領域に配置されるので、低圧領域に配置されるマイコン５２との間には、絶縁トランシーバ６０、６１が設けられる。
【0038】
電気回路５１は、定電流生成回路部５１０と、第１回路部５１２（第１電気回路部の一例）と、電圧情報生成部５１３とを含む。
【0039】
定電流生成回路部５１０は、定電流源を備え、順方向の定電流を生成する。定電流生成回路部５１０は、単電源の電源電圧（図５の“Ｖｃｃ”参照）に基づいて動作する。なお、単電源は、車載の低圧バッテリ（図示せず）に基づいて生成されてよい。
【0040】
第１回路部５１２は、端子２０Ａと後述するコンパレータ５１３２とを接続する。これにより、コンパレータ５１３２には、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆが入力される。
【0041】
電圧情報生成部５１３は、端子２０Ａに接続され、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆを表す順方向電圧情報を生成する。なお、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆは、定電流生成回路部５１０により順方向の定電流が生成されている状態では、温度検出ダイオード３１の両端電圧に応じた電圧値となる。温度検出ダイオード３１の両端電圧（順方向電圧）に対応する電圧Ｖｆは、ダイオード電流Ｉｆと、温度センシング部１１０の近傍の温度とに依存した値となる。ダイオード電流Ｉｆは、定電流であるので、電圧Ｖｆは、実質的に、温度センシング部１１０の近傍の温度のみに依存した値となる。
【0042】
図５に示す例では、電圧情報生成部５１３は、第２回路部５１３１と、コンパレータ５１３２とを含む。
【0043】
第２回路部５１３１は、マイコン５２からのパルス信号（図４の矢印Ｓ１参照）に基づいて、パルス信号のデューティに応じた直流電圧Ｖｄｃを生成する。本実施例では、第２回路部５１３１は、パルス信号のデューティが大きくなるほど大きい直流電圧Ｖｄｃを生成する。
【0044】
図５に示す例では、第２回路部５１３１は、ＲＣフィルタ（ＲＣ回路からなるローパスフィルタ）の形態であり、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とコンデンサＣとを含む。抵抗素子Ｒ２、Ｒ３は、互いに直列に接続され、電源電圧Ｖｃｃとグランドの間に、接続される。抵抗素子Ｒ１は、一端が絶縁トランシーバ６１の高圧領域側の端子に接続され、他端が抵抗素子Ｒ２、Ｒ３の間の接続点Ｐ５に接続される。コンデンサＣは、一端がグランドに接続され、他端が抵抗素子Ｒ２、Ｒ３の間の接続点Ｐ５に接続される。
【0045】
この場合、パルス信号が絶縁トランシーバ６１を介して第２回路部５１３１に入力されると、パルス信号のデューティに応じた直流電圧Ｖｄｃが接続点Ｐ５で生成される。具体的には、Ｖｄｃは、デューティ＝Ｄｕｔｙとすると、以下の式で表現できる。
Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｄｕｔｙ×Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３） 式（１）
コンパレータ５１３２は、第２回路部５１３１により生成される直流電圧Ｖｄｃと、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆとの関係を表す情報を、順方向電圧情報として生成する。すなわち、コンパレータ５１３２は、第２回路部５１３１により生成される直流電圧Ｖｄｃと、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆとの比較結果を表す情報を、順方向電圧情報として生成する。
Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｄｕｔｙ×Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３） 式（１）
コンパレータ５１３２は、第２回路部５１３１により生成される直流電圧Ｖｄｃと、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆとの関係を表す情報を、順方向電圧情報として生成する。すなわち、コンパレータ５１３２は、第２回路部５１３１により生成される直流電圧Ｖｄｃと、端子２０Ａに生じる電圧Ｖｆとの比較結果を表す情報を、順方向電圧情報として生成する。
【0046】
図５に示す例では、コンパレータ５１３２の非反転入力端子（＋）（第１入力端子の一例）には、端子２０Ａが接続され、反転入力端子（－）（第２入力端子の一例）には、接続点Ｐ５が接続される。従って、コンパレータ５１３２の非反転入力端子（＋）には、電圧Ｖｆが入力され、反転入力端子（－）には、直流電圧Ｖｄｃが入力される。この場合、コンパレータ５１３２の出力端子には、電圧Ｖｆが直流電圧Ｖｄｃよりも大きい場合は正の電圧（Ｈｉｇｈ）が発生し、電圧Ｖｆが直流電圧Ｖｄｃよりも小さい場合は負の電圧（Ｌｏｗ）が発生する。このようなコンパレータ５１３２の２値の出力（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）は、順方向電圧情報として、絶縁トランシーバ６０を介してマイコン５２に供給される。
【0047】
このような図５に示す電気回路５１によれば、第２回路部５１３１により生成される直流電圧Ｖｄｃがコンパレータ５１３２に入力される。従って、図５に示す電気回路５１によれば、第２回路部５１３１により生成される直流電圧Ｖｄｃに代えて三角波信号を入力するような比較例（図示せず）に比べて、回路規模の小さい構成を実現できる。すなわち、直流電圧Ｖｄｃに代えて三角波信号を入力するような比較例では、三角波発生回路が必要となり、回路規模が比較的大きくなる。これに対して、本実施例によれば、三角波発生回路を必要としない回路規模の小さい構成で、順方向電圧情報を得ることができる。
【0048】
【0049】
図６は、パルス信号発生部５２０により発生されるパルス信号の説明図である。図６には、横軸に時間を取り、縦軸に電圧を取り、パルス信号発生部５２０により発生されるパルス信号の波形の一例が示される。図７は、デューティの変化時の直流電圧Ｖｄｃの変化態様の説明図である。図７には、横軸に時間を取り、縦軸に電圧を取り、直流電圧Ｖｄｃの時系列波形の一例が示される。
【0050】
本実施例では、パルス信号発生部５２０は、図４に示すように、分解能設定部５２０１と、デューティ設定部５２０２とを備える。
【0051】
分解能設定部５２０１は、半導体チップ１１に関する温度情報の分解能を設定する。半導体チップ１１に関する温度情報は、分解能が高くなるほど精度が良好となる反面、処理負荷（処理時間）が大きくなる。従って、分解能設定部５２０１は、必要な精度等に応じて、分解能を設定してよい。例えば、分解能設定部５２０１は、半導体チップ１１に関する温度情報が表す温度が比較的高い場合に、分解能を高く設定してもよい。
【0052】
本実施例では、一例として、半導体チップ１１に関する温度情報は、Ｎビットの分解能を有し、分解能設定部５２０１は、正の整数Ｎの値を設定する。例えば、分解能設定部５２０１がＮ＝１に設定すると、半導体チップ１１に関する温度情報は、ある温度よりも高いか否かの情報となる。Ｎビットの分解能に応じた、半導体チップ１１に関する温度情報の具体例は、後述する。
【0053】
デューティ設定部５２０２は、パルス信号発生部５２０で発生させるパルス信号のデューティを決定する。デューティは、図６に示すように、パルス信号の周期ＴＰに対するオン時間ＴＯＮの比率（ＴＯＮ／ＴＰ）である。デューティは、上述したように、直流電圧Ｖｄｃを変化させる機能を有する。
【0054】
図６に示す例では、パルス信号発生部５２０により発生されるパルス信号は、区間Ａ１と、区間Ａ２と、区間Ａ３（途中まで図示）とで、デューティが異なる。この場合、３種類の異なる直流電圧Ｖｄｃに基づいて、温度情報を生成できる。
【0055】
デューティ設定部５２０２によるデューティの可変範囲が０から１とすると、当該可変範囲で、半導体チップ１１に関する温度情報の、想定される変動範囲（すなわち、想定される電圧Ｖｆの変動範囲）がカバーされるように、上述した第２回路部５１３１のＲＣフィルタの特性が適用される。
【0056】
具体的には、抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のそれぞれの抵抗値を、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３とし、想定される電圧Ｖｆの変動範囲を、Ｖｆｍｉｎ≦Ｖｆ≦Ｖｆｍａｘとし、デューティ＝１のときの直流電圧ＶｄｃをＶＨとし、デューティ＝０のときの直流電圧ＶｄｃをＶＬとすると、ＶＨ≧ＶｆｍａｘかつＶＬ≦Ｖｆｍｉｎとなるように、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の各値が適合される。なお、ＶＨ、ＶＬは、上記の式（１）から、以下の通りである。
ＶＨ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）
ＶＬ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ２×Ｒ３）
例えば、半導体チップ１１に関する温度情報の、想定される変動範囲が、－４０℃～１５０℃とする。また、温度検出ダイオード３１の特性は、－４０℃のときの電圧Ｖｆ＝３Ｖとなり、１５０℃のときの電圧Ｖｆ＝１Ｖとなるものとする（図８参照）。この場合、ＶＨ＝３Ｖ、ＶＬ＝１Ｖに設定し、Ｖｃｃ＝５Ｖであるとすると、例えば、Ｒ１＝１０ｋΩ、Ｒ２＝２０ｋΩ、かつＲ３＝１０ｋΩに設定すれば、ＶＨ≧ＶｆｍａｘかつＶＬ≦Ｖｆｍｉｎとなる。
ＶＨ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）
ＶＬ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ２×Ｒ３）
例えば、半導体チップ１１に関する温度情報の、想定される変動範囲が、－４０℃～１５０℃とする。また、温度検出ダイオード３１の特性は、－４０℃のときの電圧Ｖｆ＝３Ｖとなり、１５０℃のときの電圧Ｖｆ＝１Ｖとなるものとする（図８参照）。この場合、ＶＨ＝３Ｖ、ＶＬ＝１Ｖに設定し、Ｖｃｃ＝５Ｖであるとすると、例えば、Ｒ１＝１０ｋΩ、Ｒ２＝２０ｋΩ、かつＲ３＝１０ｋΩに設定すれば、ＶＨ≧ＶｆｍａｘかつＶＬ≦Ｖｆｍｉｎとなる。
【0057】
なお、デューティが変化すると、上述した第２回路部５１３１のＲＣフィルタの時定数τに応じて、直流電圧Ｖｄｃが変化する。例えば、図７では、デューティが時点ｔ１で０から０．５に変化した場合の、直流電圧Ｖｄｃの時系列波形の一例が示される。図７に示す例では、直流電圧Ｖｄｃは、時点ｔ１から上昇し始め、時点ｔ２付近から、ある値（デューティ＝０．５に応じた値）に収束している。
【0058】
なお、コンデンサＣの容量をＣとし、上述した第２回路部５１３１のＲＣフィルタ（ローパスフィルタ）のカットオフ周波数をｆｃとすると、カットオフ周波数ｆｃは、以下の式で表すことができる。
ｆｃ＝（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）／（２π×Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３×Ｃ） 式（２）
このとき、パルス信号の周波数ｆｐ（＝１／ＴＰ）とすると、カットオフ周波数ｆｃがｆｐよりも十分小さくなるように、各種値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｃが適合されてよい。例えば、ｆｐ＝１００ｋＨｚであれば、ｆｃ＜１ｋＨｚになるように設定してよい。例えば、この場合、上記の式（２）に当てはめると、以下の関係式を満たさせばよい。
１ｋＨｚ＞（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）／（２π×Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３×Ｃ）
なお、上述したように、Ｒ１＝１０ｋΩ、Ｒ２＝２０ｋΩ、かつＲ３＝１０ｋΩであるとすると、例えばＣ＝１００ｎＦ程度であってよい。この場合、ＲＣフィルタの時定数τは、τ＝（Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３×Ｃ）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）＝０．４［ｍｓ］となる。デューティを変化させた時点（図７の時点ｔ１参照）から直流電圧Ｖｄｃが安定する時点（図７の時点ｔ２参照）までの時間ΔＴを、ΔＴ＝１０×τ程度とすると、τ＝０．４のとき、ΔＴ＝４［ｍｓ］となる。これは、半導体チップ１１に関する温度に有意な変化が生じるのに要する時間に比べて十分小さく、従って、後述するようなＮビットの分解能に係る繰り返しの処理が可能である。
ｆｃ＝（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）／（２π×Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３×Ｃ） 式（２）
このとき、パルス信号の周波数ｆｐ（＝１／ＴＰ）とすると、カットオフ周波数ｆｃがｆｐよりも十分小さくなるように、各種値Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｃが適合されてよい。例えば、ｆｐ＝１００ｋＨｚであれば、ｆｃ＜１ｋＨｚになるように設定してよい。例えば、この場合、上記の式（２）に当てはめると、以下の関係式を満たさせばよい。
１ｋＨｚ＞（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）／（２π×Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３×Ｃ）
なお、上述したように、Ｒ１＝１０ｋΩ、Ｒ２＝２０ｋΩ、かつＲ３＝１０ｋΩであるとすると、例えばＣ＝１００ｎＦ程度であってよい。この場合、ＲＣフィルタの時定数τは、τ＝（Ｒ１×Ｒ２×Ｒ３×Ｃ）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）＝０．４［ｍｓ］となる。デューティを変化させた時点（図７の時点ｔ１参照）から直流電圧Ｖｄｃが安定する時点（図７の時点ｔ２参照）までの時間ΔＴを、ΔＴ＝１０×τ程度とすると、τ＝０．４のとき、ΔＴ＝４［ｍｓ］となる。これは、半導体チップ１１に関する温度に有意な変化が生じるのに要する時間に比べて十分小さく、従って、後述するようなＮビットの分解能に係る繰り返しの処理が可能である。
【0059】
温度算出処理部５２１は、パルス信号発生部５２０で発生させるパルス信号のデューティと、コンパレータ５１３２からの２値の出力（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）との関係に基づいて、電圧Ｖｆを算出し、算出した電圧Ｖｆに応じた温度を算出する。
【0060】
コンパレータ５１３２からの２値の出力（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）は、上述したように、電圧Ｖｆが、その時の直流電圧Ｖｄｃよりも高いか否かを表す。そして、直流電圧Ｖｄｃとデューティ（式中では、Ｄｕｔｙ）とは、上述した式（１）のように、Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｄｕｔｙ×Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）の関係がある。従って、デューティを変化させることで、ＶＬ≦Ｖｄｃ≦ＶＨの範囲で、直流電圧Ｖｄｃを自由に変化させることができる。例えば、ある一のデューティで発生させるパルス信号に対して、コンパレータ５１３２からの２値の出力がＨｉｇｈであるならば、当該一のデューティに応じた直流電圧Ｖｄｃよりも、電圧Ｖｆが大きいことがわかる。この場合、当該一のデューティよりも大きい一のデューティで発生させるパルス信号に対して、コンパレータ５１３２からの２値の出力がＬｏｗであるならば、当該一のデューティに応じた直流電圧Ｖｄｃよりも、電圧Ｖｆが小さいことがわかる。このようにして、デューティを変化させたパルス信号を発生させ、デューティごとに得られるコンパレータ５１３２の各出力に基づいて、電圧Ｖｆの属する電圧範囲を絞り込むことができ、必要な分解能で電圧Ｖｆを算出（推定）できる。例えば、必要な分解能が比較的高い場合は、変化させるデューティの数を比較的大きい数に設定すればよい。
【0061】
このようにして、本実施例によれば、デューティを適切に可変することで、電圧Ｖｆを精度良く算出（推定）できる。また、必要な分解能（電圧Ｖｆの精度及びそれに伴う半導体チップ１１に関する温度情報の精度）に応じて、電圧Ｖｆを算出するためのデューティの数を変化させることができる。
【0062】
また、本実施例によれば、デューティをマイコン５２により設定できるので、マイコン５２のカウンタを利用して、変化させるデューティの数を容易に増加できる。従って、必要な分解能（電圧Ｖｆの精度及びそれに伴う半導体チップ１１に関する温度情報の精度）が比較的高い場合にも対応できる。
【0063】
温度算出処理部５２１は、電圧Ｖｆを算出すると、電圧Ｖｆに応じた温度を表す温度情報（半導体チップ１１に関する温度情報）を算出する。図８は、電圧Ｖｆと温度Ｔｊとの関係を示す図である。図８には、横軸に温度を取り、縦軸に電圧Ｖｆを取り、電圧Ｖｆと温度Ｔｊとの関係（特性）を示す直線が示される。この場合、直線は、例えばＴｊ＝９５×Ｖｆ＋２４５で表される。なお、このような直線は、温度検出ダイオード３１の特性等に応じて決まり、設計情報に基づいて導出されてよい。図８に示す例では、例えば電圧Ｖｆ＝１．６２５であるとき、Ｔｊ＝９０．６２５を導出できる。
【0064】
図９は、マイコン５２の動作例を示す概略的なフローチャートである。図９に示す処理は、例えば車両の動作状態において、所定周期ごとに繰り返し実行されてよい。なお、「所定」とは、例えば工場出荷時までの設計段階であらかじめ規定されていることを意味する。
【0065】
ステップＳ９００では、マイコン５２は、温度検出処理フラグＦ１が“０”であるか否かを判定する。温度検出処理フラグＦ１が“１”である状態は、温度検出処理が実行されている状態に対応し、温度検出処理フラグＦ１が“０”である状態は、温度検出処理が実行されていない状態に対応する。温度検出処理フラグＦ１の初期値（例えば車両の起動直後の値）は、“０”であってよい。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ９０２に進み、それ以外の場合は、ステップＳ９２０に進む。
【0066】
ステップＳ９０２では、マイコン５２は、温度検出処理の開始条件が成立したか否かを判定する。温度検出処理の開始条件は、任意であり、例えば前回の温度検出処理の終了時から所定時間が経過した場合に満たされてもよい。この場合、所定時間は、前回の温度検出処理で得られた温度情報（半導体チップ１１に関する温度情報）が高くなるほど短くなる態様で、設定（可変）されてもよい。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ９０４に進み、それ以外の場合は、今回周期の処理はそのまま終了する。
【0067】
ステップＳ９０４では、マイコン５２は、温度検出処理フラグＦ１を“１”にセットする。
【0068】
ステップＳ９０６では、マイコン５２は、今回の温度検出処理で導出する半導体チップ１１に関する温度情報の分解能を設定する。具体的には、Ｎビットの分解能に係る正の整数Ｎの値を設定する。Ｎの値は、任意の態様で設定されてもよい。例えば、マイコン５２は、前回の温度検出処理で得られた温度情報（半導体チップ１１に関する温度情報）に基づいて、半導体チップ１１に関する温度情報の温度が高くなるほど大きくなる態様で、Ｎの値を設定してもよい。この場合、例えば、マイコン５２は、前回の温度検出処理で得られた温度情報（半導体チップ１１に関する温度情報）の温度が閾値を超えない場合、Ｎ＝ｋ０とし、同温度が閾値を超えた場合、Ｎ＝ｋ１と設定してもよい。この場合、ｋ１は、ｋ０よりも大きい。あるいは、３段階以上でＮの値を可変してもよい。
【0069】
ステップＳ９０７では、マイコン５２は、ｊ＝１にセットする。ｊは、１から、Ｎの値まで１ずつインクリメントされる正の数であり、ｊ番目のデューティが利用されている状態を表す。
【0070】
ステップＳ９０８では、マイコン５２は、Ｎビットのビット列を初期化する。この場合、Ｎビットのビット列の各値は、最上位のみを“１”とし、その他は“０”に初期化される。例えば、４ビットのビット列の場合は、１０００が初期値である。Ｎビットのビット列は、後述から明らかになるように、ｊ番目のデューティを決める機能とともに、最終的な電圧Ｖｆを算出する際に利用される。
【0071】
ステップＳ９１０では、マイコン５２は、１番目（ｊ＝１のときの、ｊ番目）のデューティを設定する。本実施例では、一例として、１番目のデューティは、固定値０．５であるとする。なお、この場合、１番目のデューティは、Ｄｕｔｙ＝β／２Ｎで表すことができる。ここで、βは、現時点でのＮビットのビット列に基づく１０進数の値である。例えば４ビットのビット列＝１０００の場合、β＝８である。なお、変形例では、１番目のデューティは、０．５とは異なる任意の固定値であってもよい。例えば、１番目のデューティは、直流電圧Ｖｄｃ＝１／２×Ｖｃｃとなるように適合されてもよい。
【0072】
ステップＳ９１２では、マイコン５２は、ステップＳ９１０で設定したデューティでパルス信号を発生させる処理を開始する。
【0073】
ステップＳ９２０では、マイコン５２は、直流電圧Ｖｄｃが安定したか否かを判定する。図７を参照して上述したように、直流電圧Ｖｄｃは、デューティを変化させると、時定数τに応じた時間をかけて、変化のデューティに応じた値へと変化する。従って、直流電圧Ｖｄｃが安定したか否かは、デューティの変化時点から所定時間ΔＴが経過したか否かを判定することで、判定されてもよい。この場合、所定時間ΔＴは、ΔＴ＝１０×τ程度であってよい。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ９２２に進み、それ以外の場合は、ステップＳ９５０に進む。
【0074】
ステップＳ９２２では、マイコン５２は、現時点でのコンパレータ５１３２の出力に基づいて、Ｎビットのビット列のうちの、最上位からｊ番目を“１”又は“０”にセット（確定）する。例えば、現時点でのコンパレータ５１３２の出力が“Ｈｉｇｈ”である場合、Ｎビットのビット列のうちの、最上位からｊ番目を“１”にセット（確定）し、現時点でのコンパレータ５１３２の出力が“Ｌｏｗ”である場合、Ｎビットのビット列のうちの、最上位からｊ番目を“０”にセット（確定）する。
【0075】
ステップＳ９２４では、マイコン５２は、ｊ＝Ｎであるか否かを判定する。なお、Ｎは、ステップＳ９０６で設定された値であり、Ｎビットの分解能に係る値である。判定結果が“ＹＥＳ”の場合、ステップＳ９２６に進み、それ以外の場合は、ステップＳ９４０に進む。
【0076】
ステップＳ９２６では、マイコン５２は、現時点でのＮビットのビット列（確定した最終的なＮビットのビット列）に基づいて、電圧Ｖｆを算出する。具体的には、以下の算出式に基づいて、電圧Ｖｆが算出されてもよい。
Ｖｆ＝ＶＬ＋（ＶＨ－ＶＬ）×β／２Ｎ 式（３）
ここで、βは、上述したように、現時点でのＮビットのビット列に基づく１０進数の値である。例えば４ビットのビット列＝００１０の場合、β＝２である。
Ｖｆ＝ＶＬ＋（ＶＨ－ＶＬ）×β／２Ｎ 式（３）
ここで、βは、上述したように、現時点でのＮビットのビット列に基づく１０進数の値である。例えば４ビットのビット列＝００１０の場合、β＝２である。
【0077】
換言すると、Ｎ番目のデューティをＤｕｔｙ（Ｎ）としたとき、そのときの安定後のＶｄｃ（Ｎ）は、上述した式（１）に基づいて、次の通りである。
Ｖｄｃ（Ｎ）＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｄｕｔｙ（Ｎ）×Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）
この場合、電圧Ｖｆ＝Ｖｄｃ（Ｎ）として、電圧Ｖｆが算出される。
Ｖｄｃ（Ｎ）＝Ｖｃｃ×（Ｒ１×Ｒ３＋Ｄｕｔｙ（Ｎ）×Ｒ２×Ｒ３）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒ３＋Ｒ２×Ｒ３）
この場合、電圧Ｖｆ＝Ｖｄｃ（Ｎ）として、電圧Ｖｆが算出される。
【0078】
ステップＳ９２８では、マイコン５２は、ステップＳ９２６で算出した電圧Ｖｆに基づいて、電圧Ｖｆに応じた温度を表す温度情報（半導体チップ１１に関する温度情報）を算出（生成）する。この算出方法は、図８を参照して上述した通りであってよい。なお、Ｎ＝１である場合は、温度情報は、コンパレータ５１３２の出力を表す情報自体（すなわち、１番目のデューティに応じたＶｄｃに対応付けられた温度に対して大きいか小さいかの２値情報）であってよい。
【0079】
ステップＳ９３０では、マイコン５２は、パルス信号の発生を停止し、今回の温度検出処理を終了することに伴い、温度検出処理フラグＦ１を“０”にリセットする。
【0080】
ステップＳ９４０では、マイコン５２は、ｊを“１”だけインクリメントする。
【0081】
ステップＳ９４２では、マイコン５２は、現時点でのＮビットのビット列のうちの、最上位からｊ番目を“１”にセット（仮設定）する。
【0082】
ステップＳ９４４では、マイコン５２は、現時点でのＮビットのビット列に基づいて、デューティを設定する。この場合、デューティは、Ｄｕｔｙ＝β／２Ｎに基づいて設定される。ここで、βは、上述したように、現時点でのＮビットのビット列に基づく１０進数の値である。
【0083】
ステップＳ９４６では、マイコン５２は、ステップＳ９４４で設定したデューティでパルス信号を発生させる処理を開始する。
【0084】
ステップＳ９５０では、マイコン５２は、前回のデューティを維持しつつパルス信号の発生処理を継続する。
【0085】
このようにして、図９に示す処理によれば、温度検出処理ごとに、設定したデューティでパルス信号を発生させ、一定のデューティでパルス信号を発生させている区間中に得られるコンパレータ５１３２の出力に基づいて、半導体チップ１１に関する温度情報を得ることができる。すなわち、温度検出処理ごとの区間（図６の区間Ａ１，Ａ２等参照）ごとに、デューティを変化させながら必要な分解能で電圧Ｖｆを精度良く算出（推定）できる。
【0086】
また、図９に示す処理によれば、温度検出処理ごとに、Ｎの値を変化させることができる。Ｎの値が大きいほど分解能が高くなるが、その反面として、処理負荷（処理時間）が大きくなる。従って、温度検出処理ごとに、Ｎの値を変化させることで、ある期間では、分解能を高め、他の期間では、処理負荷を低減する等の、使い分けを実現できる。例えば、前回の温度検出処理で得られた温度情報（ステップＳ９２８）が比較的低い場合は、Ｎの値を比較的小さい値に設定し（比較的低い分解能に設定し）、処理負荷を低減できる。そして、前回の温度検出処理で得られた温度情報（ステップＳ９２８）が比較的高い場合は、Ｎの値を比較的大きい値に設定し（比較的高い分解能に設定し）、高温になりうる半導体チップ１１の保護を効率的に実現できる。
【0087】
また、図９に示す処理によれば、ｊ≧２のとき、ｊ番目のデューティは、ｊ－１番目以前のデューティで発生させたパルス信号に基づいて得られたコンパレータ５１３２の出力に基づいて、設定される。すなわち、ｊ番目のデューティは、ｊ－１番目以前の温度検出処理の結果を利用して、ｊ番目のデューティで発生させたパルス信号に応じた直流電圧Ｖｄｃが、ｊ－１番目のデューティで発生させたパルス信号に応じた直流電圧Ｖｄｃよりも、電圧Ｖｆに近づくように、設定される。これにより、ｊ個のデューティを効率的に用いて、電圧Ｖｆを精度良く算出できる。
【0088】
図１０は、図９に示した処理の説明図である。図１０には、上側に、横軸に時間を取り、縦軸に電圧を取り、デューティの変化に応じて変化する直流電圧Ｖｄｃ（安定後の値）の波形とともに、電圧Ｖｆが示されている。また、図１０には、下側に、横軸に時間を取り、縦軸に電圧（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）を取り、デューティの変化に応じて変化するコンパレータ５１３２の出力の変化の波形が示されている。図１０に示す時間軸は、上下で同じである。ここでは、一例として、図１０では、電圧Ｖｆは、図示の値で略一定であるものとする。
【0089】
図１０では、図９のステップＳ９０６でＮビットの分解能に係るＮが、Ｎ＝４に設定されたものとする。この場合、まず、１番目（ｊ＝１）のデューティは、Ｄｕｔｙ＝１０００（ｂ）／２４＝０．５である。なお、１０００（ｂ）は、２進数“１０００”を１０進数に変換した値を表す。この場合、上記の式（１）から、Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（１＋２×１０００（ｂ）／２４）／５＝Ｖｃｃ×２／５となる。
【0090】
図１０に示す例では、電圧Ｖｆ＜Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×２／５であるので、Ｎビットのビット列のうちの、最上位のビット（Ｂｉｔ３）は、Ｂｉｔ３＝０となる（ステップＳ９２２）。
【0091】
従って、次の２番目（ｊ＝２）では、４ビットのビット列は“０１００”に仮設定され（ステップＳ９４２）、２番目のデューティは、Ｄｕｔｙ＝０１００（ｂ）／２４＝０．２５である。この場合、上記の式（１）から、Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（１＋２×０．２５）／５＝Ｖｃｃ×３／１０となる。
【0092】
図１０に示す例では、電圧Ｖｆ＞Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×３／１０であるので、４ビットのビット列のうちの、最上位から２番目のビット（Ｂｉｔ２）は、Ｂｉｔ２＝１となる（ステップＳ９２２）。
【0093】
従って、次の３番目（ｊ＝３）では、Ｎビットのビット列は“０１１０”に仮設定され（ステップＳ９４２）、３番目のデューティは、Ｄｕｔｙ＝０１１０（ｂ）／２４＝３／８である。この場合、上記の式（１）から、Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（１＋２×３／８）／５＝Ｖｃｃ×７／２０となる。
【0094】
図１０に示す例では、電圧Ｖｆ＜Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×７／２０であるので、４ビットのビット列のうちの、最上位から３番目のビット（Ｂｉｔ１）は、Ｂｉｔ１＝０となる（ステップＳ９２２）。
【0095】
従って、次の４番目（ｊ＝４）では、Ｎビットのビット列は“０１０１”に仮設定され（ステップＳ９４２）、４番目のデューティは、Ｄｕｔｙ＝０１０１（ｂ）／２４＝５／１６である。この場合、上記の式（１）から、Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×（１＋２×５／１６）／５＝Ｖｃｃ×１３／４０となる。
【0096】
図１０に示す例では、電圧Ｖｆ＞Ｖｄｃ＝Ｖｃｃ×１３／４０であるので、４ビットのビット列のうちの、最上位から４番目のビット（Ｂｉｔ０）は、Ｂｉｔ０＝１となる（ステップＳ９２２）。
【0097】
その結果、最終的な４ビットのビット列は、“０１０１”で確定する（ステップＳ９２２）。この場合、最終的な４ビットのビット列“０１０１”に基づいて、電圧Ｖｆが算出される。Ｖｃｃ＝５、ＶＬ＝１、かつＶＨ＝３であるとすると、上記の式（３）に基づいて、Ｖｆ≒１＋２×５／１６＝１．６２５となる。Ｖｆ＝１．６２５のとき、図８を参照して上述したように、Ｔｊ＝９０．６２５を導出できる。
【0098】
なお、図１０では、Ｎ＝４であるが、上述したように、Ｎの値は、必要な分解能（Ｔｊの分解能）に応じて適宜されてよい。
【0099】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施形態の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。
【0100】
例えば、上述した実施例では、分解能設定部５２０１を設けることで、分解能を変化させることができるが、分解能設定部５２０１は、省略されてもよい。この場合、分解能は、固定されるものの、上述した効果の少なくとも一部を得ることができる。
【0101】
また、上述した実施例では、デューティ設定部５２０２を設けることで、デューティを変化させることができるが、デューティ設定部５２０２は、省略されてもよい。この場合、マイコン５２からのパルス信号は、デューティが固定されたＨｉｇｈ又はＬｏｗの２値の信号とされてもよい。この場合でも、常に分解能が低くなるものの、上述した効果の少なくとも一部を得ることができる。なお、この場合、第２回路部５１３１は、図５に示した特性の構成に対して、抵抗素子Ｒ２、Ｒ３が省略されてもよい。
【0102】
また、上述した実施例では、第２回路部５１３１は、図５に示した特定のＲＣフィルタを含んでなるが、ＲＣフィルタの詳細な構成は任意である。例えば２次のＲＣフィルタが利用されてもよい。
【0103】
また、上述した実施例では、電圧Ｖｆを算出すると、当該電圧Ｖｆに応じた温度を表す温度情報（半導体チップ１１に関する温度情報）を算出（生成）しているが、これに限られない。例えば、半導体チップ１１に関する温度情報は、ある一定の温度範囲を表す情報であってもよい。例えば図９に示す例では、半導体チップ１１に関する温度情報は、ｊ＝Ｎ－１のときのデューティで得られる電圧Ｖｆに対応する温度をＴｊ（Ｎ－１）とし、ｊ＝Ｎのときのデューティで得られる電圧Ｖｆに対応する温度をＴｊ（Ｎ）としたとき、Ｔｊ（Ｎ－１）～Ｔｊ（Ｎ）の範囲（又はＴｊ（Ｎ）～Ｔｊ（Ｎ－１））の範囲として生成されてもよい。
【0104】
また、図９に示す処理では、分解能に係るＮの値を設定してから温度検出処理の実体部分を実行しているが、分解能に係るＮの値は、温度検出処理で得られる温度情報等に応じて動的に設定されてもよい。例えば、分解能に係るＮの値が４以上である条件下で動作するとき、ｊが４以上となり、かつ、最新のコンパレータ５１３２の出力がＬｏｗである場合に、その時のｊの値がＮの値とされてもよい。この場合、４ビットの分解能以上で、かつ、プラス側にマージンを有する温度情報を得ることができる。
【0105】
また、上述した実施例では、インバータ４に含まれる半導体チップ１１に関する温度が検出対象であるが、検出対象は、これに限られない。例えば、高圧バッテリ２とインバータ４の間にＤＣ／ＤＣコンバータを備える構成である場合、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ（電力変換器の他の一例）に含まれる半導体チップに関する温度が検出対象とされてもよい。あるいは、高圧バッテリ２の温度が検出対象とされてもよい。また、検出対象は、温度に限られず、電圧から変換できる情報であれば任意である。従って、検出対象は、電圧自体であってもよい。この点、本発明は、上述した実施例のように、マイコン５２と検出対象の電圧Ｖｆの発生箇所とが絶縁素子（絶縁トランシーバ６０、６１）を介して接続されている構成に好適である。かかる構成では、マイコン５２に検出対象のアナログ信号を直接的に入力できないためである。
【0106】
また、上述した実施例では、端子２０Ａ、２０Ｋ間に、温度検出ダイオード３１のみが設けられるが、温度検出ダイオード３１とは逆向きの別の温度検出ダイオードが、温度検出ダイオード３１と並列に設けられてもよい。すなわち、別の温度検出ダイオードは、アノード側が端子２０Ｋ側になるように、２つの端子２０Ａ、２０Ｋの間に接続されてもよい。この場合、端子２０Ａ、２０Ｋ間に、端子２０Ｋから端子２０Ａに向かう定電流を流すことで、端子２０Ａ、２０Ｋの間の電圧Ｖｆに基づいて、別の温度検出ダイオードに対応付けられた温度を検出できる。
【0107】
また、上述した実施例では、温度検出素子としてＳｉダイオードのようなダイオードが用いられるが、温度検出素子としては、ＰＮＰトランジスタのような他の素子が用いられてもよい。
【符号の説明】
【0108】
４・・・インバータ（電力変換器）、Ｑ１～Ｑ６・・・スイッチング素子（半導体素子）、５０・・・温度検出装置、３１・・・温度検出ダイオード（温度検出素子）、５１３２・・・コンパレータ、５２・・・マイコン（処理装置）、５１２・・・第１回路部（第１電気回路部）、５１３１・・・第２回路部（第２電気回路部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
