功率半导体模块温度监控系统技术方案

本发明专利技术涉及功率半导体模块技术领域，特别是一种功率半导体模块温度监控系统，包括芯片，所述芯片表面焊接有贴片热敏电阻，所述贴片热敏电阻依次通过第一放大单元和第一比较单元与控制器输入端相连接，所述控制器输出端与温度检测表相连接，所述控制器输出端与信号驱动单元相连接。采用上述结构后，本发明专利技术的功率半导体模块温度监控系统，可直接测量芯片结温，实施监控芯片的温度；另外，将温度信号转化为控制信号，当温度超出设定温度时将模块的出发信号切断，从而防止模块超结温工作，保证其可靠运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率半导体模块
，特别是一种功率半导体模块温度监控系统。
技术介绍
随着科技发发展，工业产品小型化、轻型化的发展需求越发强烈，对功率半导体器件提出更高的要求，正着小型化、集成化、智能化方向发展，而功率半导体器件的实时监控运行状况是其可靠应用的重要保证。特别是对功率器件温度的监控是非常重要的，模块内管芯长时间超温会造成芯片过结温失效，引起整台设备烧毁，严重地甚至造成安全事故。目前行业中对功率半导体器件控温的做法是：第一种，半导体器件通常安装于散热器上，通过温控开关检测散热器的温度，当散热器超过一定的温度，温控开关断开控制信号；第二种，加热偶安插散热器表面，外接仪表可实时监控温度。这样的做法有以下缺点：1.这两种测温方式共同的缺点是测温不准确，且不能直接测出芯片上的实时结温。芯片发热时芯片产生的热量传递到散热器上，测量散热器温度与测量芯片结温还是明显差异的，通常功率半导体器件芯片结温高于散热器温度；2.第一种测温方式采用温控开关，以某一散热器温度为临界点实时保护，但是不具有实时温度监控；3.第二种测温方式采用热偶取样，绕线较麻烦，不利于小型化。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题提供一种能够监控功率半导体模块温度的系统。为解决上述的技术问题，本专利技术的功率半导体模块温度监控系统，包括芯片，所述芯片表面焊接有贴片热敏电阻，所述贴片热敏电阻依次通过第一放大单元r>和第一比较单元与控制器输入端相连接，所述控制器输出端与温度检测表相连接，所述控制器输出端与信号驱动单元相连接。进一步的，所述第一放大单元包括放大器L1，所述贴片热敏电阻通过电阻R2与放大器L1负极输入端相连接，所述贴片热敏电阻通过电阻R3和电阻R5的串联电路接地；所述电阻R3和电阻R5的中间点与放大器L1正极输入端线连接，所述放大器L1的输出端与比较单元输入端相连接，所述放大器L1负极输入端通过电阻R4与放大器L1正极输入端相连接。进一步的，所述第一比较单元包括比较器X1，所述第一放大单元输出端通过电阻R6与比较器X1正极输入端相连接，电阻R7和电阻R8串联在电源VCC和地之间，所述比较器X1的负极输入端与电阻R7和电阻R8的中间点相连接，所述比较器X1的输出端与控制器输入端相连接。进一步的，所述控制器为芯片TCA785，所述芯片TCA785的输入端连接有脉冲控制单元，所述脉冲控制单元包括电容C1和电容C2，所述电容C1和电容C2，所述电容C1与芯片TCA785的10号管脚相连接，电容C2与芯片TCA785的12号管脚相连接，所述电容C1和电容C2的另一端接地；所述芯片TCA785的9号管脚通过电阻R17和可变电阻R18的串联电路接地。进一步的，还包括过流检测电阻，所述过流检测电阻依次通过第二放大单元和第二比较单元与控制器输入端相连接，所述过流检测电阻与晶闸管Q2阴极相连接，所述晶闸管Q2阳极与芯片相连接，所述晶闸管Q2门级与开关控制电路相连接。更进一步的，所述开关控制电路包括变压器T1，所述变压器T1正极输入端与负极输入端之间反接二极管D1，所述变压器T1的正极输入端与电源VCC相连接；所述二极管D1的阳极与场效应管Q1的漏极相连接，所述场效应管Q1的栅极通过电阻R19与控制器输出端相连接，所述场效应管Q1的源极接地；所述变压器T1的正极输出端通过二极管D2与晶闸管Q2的门级相连接，所述二极管D2的负极与变压器T1的负极输出端之间并联有电容C4和电阻R20。采用上述结构后，本专利技术的功率半导体模块温度监控系统，可直接测量芯片结温，实施监控芯片的温度；另外，将温度信号转化为控制信号，当温度超出设定温度时将模块的出发信号切断，从而防止模块超结温工作，保证其可靠运行。附图说明下面将结合附图和具体实施方式对本作进一步详细的说明。图1为本专利技术功率半导体模块温度监控系统的结构示意图。图2为本专利技术功率半导体模块温度监控系统的电路原理图。图中：1为芯片，2为贴片热敏电阻，3为控制器，4为第一放大单元，5为第一比较单元，6为脉冲控制单元，7为第二放大单元，8为第二比较单元具体实施方式如图1所示，本专利技术的功率半导体模块温度监控系统，包括芯片1，所述芯片1表面焊接有贴片热敏电阻2，所述贴片热敏电阻2依次通过第一放大单元4和第一比较单元5与控制器3输入端相连接，所述控制器3输出端与温度检测表相连接，所述控制器输出端与信号驱动单元相连接。通过贴片压敏电阻2可直接测量芯片结温，实时监控芯片的温度；另外，将温度信号转化为控制信号，当温度超出设定温度时将信号驱动模块发出的信号切断，从而防止模块超结温工作，保证其可靠运行。如图2所示，所述第一放大单元包括放大器L1，所述贴片热敏电阻R1通过电阻R2与放大器L1负极输入端相连接，所述贴片热敏电阻通过电阻R3和电阻R5的串联电路接地；所述电阻R3和电阻R5的中间点与放大器L1正极输入端线连接，所述放大器L1的输出端与比较单元输入端相连接，所述放大器L1负极输入端通过电阻R4与放大器L1正极输入端相连接。进一步的，所述第一比较单元包括比较器X1，所述第一放大单元输出端通过电阻R6与比较器X1正极输入端相连接，电阻R7和电阻R8串联在电源VCC和地之间，电源VCC为15V。所述比较器X1的负极输入端与电阻R7和电阻R8的中间点相连接，所述比较器X1的输出端与芯片TCA785的6号管脚相连接。进一步的，所述控制器为芯片TCA785，芯片TCA785的1号管脚节点，芯片TCA785的13号和16号管脚与15V相连接，所述芯片TCA785的13号和16号管脚通过电容C3接地。所述芯片TCA785的输入端连接有脉冲控制单元，所述脉冲控制单元包括电容C1和电容C2，所述电容C1和电容C2，所述电容C1与芯片TCA785的10号管脚相连接，电容C2与芯片TCA785的12号管脚相连接，所述电容C1和电容C2的另一端接地；所述芯片TCA785的9号管脚通过电阻R17和可变电阻R18的串联电路接地。进一步的，本实施方式还包括过流检测电阻R9，所述过流检测电阻R9依次通过第二放大单元7和第二比较单元8与TCA785的6号管脚相连接，所述过流检测电阻R9与晶闸管Q2阴极相连接，所述晶闸管Q2阳极与芯片相连接，所述晶闸管Q2门级与开关控制电路相连接。其中，所述第二放大单元7包括放大器L2，所述过流检测电阻R9通过电阻R10与放大器L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率半导体模块温度监控系统，包括芯片，其特征在于：所述芯片表面焊接有贴片热敏电阻，所述贴片热敏电阻依次通过第一放大单元和第一比较单元与控制器输入端相连接，所述控制器输出端与温度检测表相连接，所述控制器输出端与信号驱动单元相连接。

【技术特征摘要】
1.一种功率半导体模块温度监控系统，包括芯片，其特征在于：所述芯片表面
焊接有贴片热敏电阻，所述贴片热敏电阻依次通过第一放大单元和第一比较单
元与控制器输入端相连接，所述控制器输出端与温度检测表相连接，所述控制
器输出端与信号驱动单元相连接。
2.按照权利要求1所述的功率半导体模块温度监控系统，其特征在于：所述第
一放大单元包括放大器L1，所述贴片热敏电阻通过电阻R2与放大器L1负极输
入端相连接，所述贴片热敏电阻通过电阻R3和电阻R5的串联电路接地；所述
电阻R3和电阻R5的中间点与放大器L1正极输入端线连接，所述放大器L1的
输出端与比较单元输入端相连接，所述放大器L1负极输入端通过电阻R4与放
大器L1正极输入端相连接。
3.按照权利要求1所述的功率半导体模块温度监控系统，其特征在于：所述第
一比较单元包括比较器X1，所述第一放大单元输出端通过电阻R6与比较器X1
正极输入端相连接，电阻R7和电阻R8串联在电源VCC和地之间，所述比较器
X1的负极输入端与电阻R7和电阻R8的中间点相连接，所述比较器X1的输出端
与控制器输入端相连接。
4.按照权利要求1所述的功率半导体模块温度监控系统，其特征在于：所述控
制器为芯片TCA785，所述芯片TCA785的输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：项罗毅，
申请(专利权)人：常州瑞华电力电子器件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32