具有双栅极的诊断制造技术

本公开的各实施例涉及具有双栅极的诊断。一种用于控制和监测固态电源开关的电路装置。该电路装置可以被配置为测量电源开关的控制端子处的信号以确保电源开关处于期望状态，例如接通和传导电流或断开和阻断电流。在一些示例中，该电路装置还可以被配置为避免浮置控制端子。本公开的电路可以具有到控制端子(例如，到金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极结晶体管(IGBT)的栅极端子)的至少两个连接。以这种方式，本公开的电路可以确保到控制端子的整个信号链正常运行。到控制端子的整个信号链正常运行。到控制端子的整个信号链正常运行。

【技术实现步骤摘要】
具有双栅极的诊断


[0001]本公开涉及半导体开关电路装置的控制。

技术介绍

[0002]用于高电压和/或高电流应用(诸如电动或混合动力车辆)的电源开关可以并联布置，以在两个或更多个电源开关之间分配流向负载的电流。电源开关可以由连接到每个电源开关的控制端子的驱动器电路控制。

技术实现思路

[0003]总体上，本公开描述了用于控制和监测固态电源开关的电路装置。该电路装置可以被配置为测量电源开关的控制端子处的信号以确保电源开关处于期望状态，例如接通和传导电流或断开和阻断电流。在一些示例中，该电路装置还可以被配置为避免浮置控制端子。本公开的电路可以具有到控制端子(例如，到金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极结晶体管(IGBT)的栅极端子)的至少两个连接。以这种方式，本公开的电路可以确保到控制端子的整个信号链正常运行。
[0004]在一个示例中，本公开描述了一种包括半导体电源开关的设备，该半导体电源开关包括控制焊盘和源极焊盘。该设备还包括引线框，该引线框具有均电连接到控制焊盘的第一端子和第二端子、以及电连接到源极焊盘的多个源极端子。
[0005]在另一示例中，本公开描述了一种方法，该方法包括经由驱动器信号链控制半导体电源开关。半导体电源开关包括控制焊盘，控制焊盘连接到引线框的第一端子和第二端子，驱动器信号链连接到引线框的第一端子。该方法还包括经由诊断信号链验证半导体电源开关的操作，其中诊断信号链连接到引线框的第二端子。
[0006]在另一示例中，本公开描述了一种系统，该系统包括设备，该设备包括半导体电源开关和引线框，该半导体电源开关包括控制焊盘，该引线框包括均电连接到控制焊盘的第一端子和第二端子。该系统还包括被电耦合到第一端子的驱动器信号链；以及被电耦合到第二端子的诊断信号链。
[0007]本公开的一个或多个示例的细节在附图和以下描述中阐述。本公开的其他特征、目的和优点将从描述和附图以及从权利要求中很清楚。
附图说明
[0008]图1是示出根据本公开的包括双栅极端子的系统的概念图；
[0009]图2是示出根据本公开的包括双栅极端子和示例电阻器网络的示例系统的示意图；
[0010]图3是示出根据本公开的包括被配置为使得控制信号和诊断信号处于近似相同电压的双栅极端子的示例系统的示意图；
[0011]图4是示出用于控制电源开关的示例系统的概念图；
[0012]图5是示出根据本公开的包括双栅极端子的示例电源开关器件的概念图；以及
[0013]图6是示出根据本公开的系统的示例操作的流程图。
具体实施方式
[0014]本公开描述了用于控制和监测固态电源开关的电路装置。该电路装置可以被配置为测量电源开关的控制端子处的信号以确保电源开关处于期望状态，例如接通和传导电流或断开和阻断电流。在一些示例中，该电路装置还可以被配置为避免浮置控制端子。本公开的电路可以具有到控制端子(例如，到金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极结晶体管(IGBT)的栅极端子)的至少两个连接。以这种方式，本公开的电路可以确保到控制端子的整个信号链正常运行。
[0015]与其他技术相比，本公开的电路可以包括从电源开关驱动器输出到电源开关组件的控制端子的第一连接。本公开的电路还可以包括从电源开关的控制端子到监测电路输入端子的第二连接。第二连接可以与驱动器输出连接分开，并且沿着分开的导电路径。
[0016]图1是示出根据本公开的包括双栅极端子的系统的概念图。系统100的应用可以包括高电压和/或高电流应用，诸如电动或混合动力车辆。开关T1 120可以包括并联布置以在开关之间分配流向负载的电流(图1中未示出)的两个或更多个电源开关中的一个电源开关。电源开关可以由连接到每个电源开关的控制端子的驱动器电路控制。
[0017]在图1的示例中，系统100可以包括安装在引线框122上的开关T1 120、驱动器电路108、监测电路110、电连接器140和142、以及电阻器R1 106。在一些示例中，电阻器R1 106可以是经由连接器140连接在驱动器输出112与栅极端子124之间的电阻器组件。在其他示例中，电阻器R1 106可以对驱动器输出112与栅极端子124之间的驱动器信号链的电路迹线中的固有电阻进行建模。连接器140和142可以是堆叠电路板之间的连接，例如公母连接器，或者可以是各种类型的电连接器。诊断信号链或监测信号链经由连接器142将栅极端子126连接到诊断端子114。在本公开中，任何端子(例如，栅极端子124和诊断端子114)也可以称为引脚，例如，称为栅极引脚124和诊断引脚114。此外，在本公开中，信号链(例如，驱动器信号链)也可以称为驱动器信号路径或驱动器信号通路。
[0018]开关T1 120可以包括半导体电源开关，该半导体电源开关包括控制焊盘、栅极102、源极焊盘104和漏极焊盘(图1中未示出)。在图1的示例中，T1 120被示出为功率MOSFET。然而，开关T1 120可以被实现为具有控制端子的任何类型的电子开关，诸如IGBT、双极结型晶体管(BJT)、固态继电器(SSR)等。为简单起见，本说明书将集中在MOSFET电源开关上，然而对T1 120的源极104和漏极的引用同样可以适用于BJT或IGBT的发射极和集电极、或其他类型开关的类似端子。
[0019]引线框122包括均电连接到控制焊盘、栅极102的第一栅极端子124和第二栅极端子126。栅极102也可以称为栅极端子。在图1的示例中，栅极102具有到栅极端子124和栅极端子126中的每个栅极端子的单独引线接合。诊断信号链一直到达栅极102，而不是到达与驱动器信号链相同的栅极端子124。以这种方式，系统100的双栅极布置可以确保到控制端子、栅极102的整个信号链正常运行。
[0020]引线框122还可以包括连接到源极焊盘104的一个或多个源极端子116和连接到T1 120的漏极端子的一个或多个漏极端子118。对于高电流器件，多个源极端子116和漏极端子
118可以分配电流负载，这可以避免引线框122的部分过热。在一些示例中，包括引线框122和T1 120的封装或器件可以实现为集成电路(IC)。
[0021]驱动器电路108可以经由驱动器信号链向栅极102输出控制信号，该控制信号可以导通或截止开关T1 120。驱动器电路108可以包括开关、放大器、和被配置为输出控制信号的其他电路装置。驱动器电路108可以从例如指导驱动器电路108输出控制信号的处理电路装置(图1中未示出)接收命令。
[0022]在图1的示例中，监测电路110被实现为比较器，该比较器在第一比较器输入端子处直接从驱动器电路108的输出接收控制信号。监测电路110还在第二比较器输入端子处经由诊断信号链和诊断引脚114从栅极端子126接收控制信号。监测电路110可以输出指示第一比较器输入处的控制信号电压是否与第二比较器输入处的电压近似匹配的信号。在其他示例中，监测电路1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：半导体电源开关，包括控制焊盘和源极焊盘；以及引线框，包括：第一端子和第二端子，均电连接到所述控制焊盘；以及多个源极端子，电连接到所述源极焊盘。2.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一端子被配置为接收控制驱动器信号，以及所述第二端子被配置为连接到诊断信号链。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述半导体电源开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，以及其中所述半导体电源开关的所述控制焊盘为栅极焊盘。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二端子被配置为通过电阻器连接到信号地。5.一种系统，包括：设备，包括：半导体电源开关，包括控制焊盘；以及引线框，包括均电连接到所述控制焊盘的第一端子和第二端子；驱动器信号链，被电耦合到所述第一端子；以及诊断信号链，被电耦合到所述第二端子。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述设备是第一设备，所述系统还包括第二设备，所述第二设备包括：第二半导体电源开关，包括控制焊盘；以及第二引线框，包括均电连接到所述第二半导体电源开关的所述控制焊盘的第三端子和第四端子，其中所述驱动器信号链被电耦合到所述第三端子并且所述诊断信号链被电耦合到所述第四端子。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述驱动器信号链还包括：驱动器输出端子，以及公共电阻器，位于所述驱动器信号链中，将所述驱动器输出端子连接到所述第一端子和所述第二端子。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述驱动器信号链还包括：第一输入电阻器，将所述公共电阻器连接到所述第一端子，以及第二输入电阻器，将所述公共电阻器连接到所述第三端子。9.根据权利要求6所述的系统，其中所述诊断信号链包括：诊断输入端子；第一输出电阻器，将所述第二端子连接到所述诊断输入端子；第二输出电阻器，将所述第四端子连接到所述诊断输入端子。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述诊断信号链还包括将所述诊断输入端子连接到信号地的下拉电阻器。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：