功率装置及其温度检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种功率装置及其温度检测方法，所述功率装置包含功率开关及检测单元。功率开关电性连接于第一检测节点及第二检测节点之间。该些检测节点电性连接于多个电源节点之间。该些检测节点实质上为功率开关的两端。当功率开关导通时，功率开关用以传送流经该些电源节点的电流。检测单元电性连接于第一检测节点及第二检测节点，用以检测功率开关两端的跨压，以产生检测电压。以产生检测电压。以产生检测电压。

【技术实现步骤摘要】
功率装置及其温度检测方法


[0001]本揭示内容涉及一种功率装置及其温度检测方法，尤其涉及一种用以检测功率装置的跨压，以判断其温度的技术。

技术介绍

[0002]功率装置(power module)是一种封装有功率半导体元件的结构，通常作为电子装置的电能转换与电路控制的核心。功率装置的用途包括变频、整流、变压、功率放大、功率控制等，并同时可具有节能的功效，因此广泛应用于行动通讯、消费性电子产品、能源装置等众多领域。

技术实现思路

[0003]本揭示内容的一实施例为一种功率装置，包含功率开关及检测单元。功率开关电性连接于第一检测节点及第二检测节点之间，该些检测节点电性连接于多个电源节点之间。该些检测节点实质上为功率开关的两端。当功率开关导通时，功率开关用以传送流经该些电源节点的电流。检测单元电性连接于第一检测节点及第二检测节点，用以检测功率开关两端的跨压，以产生检测电压。
[0004]本揭示内容的另一实施例为一种功率装置温度的检测方法，包含下列步骤：导通功率开关，以通过功率开关传送流经复数个电源节点的电流，其中功率开关电性连接于第一检测节点及第二检测节点之间，第一检测节点及第二检测节点电性连接于该些电源节点之间，且第一检测节点及第二检测节点实质上为功率开关的两端；通过检测单元，检测功率开关的两端的跨压，以产生检测电压，其中检测单元电性连接于该些检测节点；以及通过转换单元将检测电压转换为检测温度值。
[0005]本揭示内容的另一实施例为一种功率装置，包含多个功率开关及至少一检测单元。该些功率开关的任一者电性连接于多个检测节点之间，且该些检测节点电性连接于多个电源节点之间。该些检测节点实质上为该些功率开关的两端。当功率开关的任一者导通时，功率开关用以传送流经该些电源节点的电流。检测单元电性连接于该些检测节点，用以检测该些功率开关的两端跨压，以产生检测电压。
[0006]由于检测单元直接连接于功率开关的两端，且根据功率开关导通时的跨压产生检测电压，因此能确保检测电压不会受到功率装置中的导体阻抗影响，使检测电压能精确地反应出功率开关的当前温度。
附图说明
[0007]图1为根据本揭示内容的部分实施例的功率装置的示意图；
[0008]图2为根据本揭示内容的部分实施例的检测单元的示意图；
[0009]图3为根据本揭示内容的部分实施例的温度检测方法的流程图；
[0010]图4A～图4D为根据本揭示内容的部分实施例的功率装置的示意图；
[0011]图5A～图5C为根据本揭示内容的部分实施例的功率装置的示意图。
[0012]附图标记说明
[0013]100:功率装置
[0014]200:检测单元
[0015]210:耐压电路
[0016]211:耐压开关
[0017]220:钳位电路
[0018]230:输出电路
[0019]231:分压电路
[0020]232:滤波电路
[0021]300:转换单元
[0022]310:处理器
[0023]320:存储器
[0024]321:转换表
[0025]410
‑
440:功率装置
[0026]500:功率装置
[0027]511:第一功率开关
[0028]512:第二功率开关
[0029]513:第三功率开关
[0030]520:选择电路
[0031]530:转换单元
[0032]MS:功率开关
[0033]Na:第一检测节点
[0034]Nb:第二检测节点
[0035]N1
‑
N2:电源节点
[0036]D1:齐纳二极管
[0037]D2:齐纳二极管
[0038]Rpd:杂散电阻
[0039]Lpd:杂散电感
[0040]Rps:杂散电阻
[0041]Lps:杂散电感
[0042]P:电路板
[0043]De:芯片
[0044]Dg:驱动器芯片
[0045]Dp:电路板
[0046]MS1:第一功率开关
[0047]MS2:第二功率开关
[0048]MS3:第三功率开关
具体实施方式
[0049]以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式示出的。
[0050]于本文中，当一元件被称为“连接”或“耦接”时，可指“电性连接”或“电性耦接”。“连接”或“耦接”亦可用以表示二或多个元件间相互搭配操作或互动。此外，虽然本文中使用“第一”、“第二”、
…
等用语描述不同元件，该用语仅是用以区别以相同技术用语描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否则该用语并非特别指称或暗示次序或顺位，亦非用以限定本专利技术。
[0051]图1为根据本揭示内容的部分实施例的功率装置100的示意图。功率装置100至少包含功率开关MS(main switch)。功率开关MS可由功率半导体元件实现，且可电性连接于外部装置，以提供变频、整流、变压、功率放大或功率控制等功能。在图1所示的电路中，功率开关MS为金属氧化物半导体场效晶体管(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，MOSFET)，但本揭示内容并不以此为限，在其他实施例中，功率开关MS亦可由绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)实现。
[0052]在一实施例中，功率开关MS电性连接于驱动器芯片(die)。为了确保功率开关MS运作正常，功率装置100内可设置功率型热敏电阻实现(Negative Temperature Coefficent Thermistor，NTC)或二极管，以根据电压变化确认功率开关MS的温度。然而，利用NTC和二极管检测温度的方式皆不够理想。
[0053]请参阅图1所示，本揭示内容通过检测单元200直接检测功率开关MS两端的跨压，以根据电压
‑
温度的关系，推算出功率开关MS的当前温度。在所述实施例中，功率开关MS电性连接于第一检测节点Na及第二检测节点Nb之间，且第一检测节点Na及第二检测节点Nb又位于两个电源节点N1、N2之间。
[0054]如图1所示，电源节点N1、N2与检测节点Na、Nb之间存在有至少一个杂散电阻Rpd、Rps及至少一个杂散电感Lpd、Lps。杂散电阻Rpd、Rps及杂散电感Lpd、Lps串联于电源节点N1、N2与检测节点Na、Nb之间，为功率装置100中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率装置，包含：功率开关，电性连接于第一检测节点及第二检测节点之间，多个检测节点电性连接于多个电源节点之间，其中所述多个检测节点实质上为所述功率开关的两端，当所述功率开关导通时，所述功率开关用以传送流经所述多个电源节点的电流；以及检测单元，电性连接于所述第一检测节点及所述第二检测节点，用以检测所述功率开关两端的跨压，以产生检测电压。2.根据权利要求1所述的功率装置，其中所述检测单元包含：耐压电路，电性连接于所述第一检测节点，其中所述耐压电路用以根据所述功率开关关断时所述功率开关两端的所述跨压形成断路；钳位电路，电性连接于所述耐压电路，并用以对所述耐压电路的输出进行钳位，以产生钳位电压；以及输出电路，电性连接于所述钳位电路，用以接收所述钳位电路输出的所述钳位电压，并依据所述钳位电压产生所述检测电压。3.根据权利要求2所述的功率装置，其中所述钳位电路电性连接于所述耐压电路及所述第二检测节点之间，且所述耐压电路包含：耐压开关，所述耐压开关的第一端电性连接于所述第一检测节点，所述耐压开关的第二端电性连接于所述钳位电路，其中当所述功率开关关断时，所述功率开关两端的所述跨压小于所述耐压开关的额定电压。4.根据权利要求2所述的功率装置，其中所述钳位电路至少包含齐纳二极管，且所述钳位电路的钳位电压小于所述功率开关关断时所述功率开关两端的所述跨压。5.根据权利要求2所述的功率装置，还包含：转换单元，电性连接于所述检测单元，用以接收所述检测电压，其中所述转换单元包含处理器，所述处理器用以根据所述检测电压查找转换表，以取得对应于所述检测电压的温度值，作为检测温度值。6.根据权利要求1所述的功率装置，还包含：至少一杂散电阻以及至少一杂散电感，彼此串联连接于所述多个电源节点中的者与所述多个检测节点中的一者之间。7.根据权利要求6所述的功率装置，其中所述检测单元包含：耐压电路，电性连接于所述第一检测节点，其中所述耐压电路用以根据所述功率开关关断时所述功率开关两端的所述跨压形成断路；钳位电路，电性连接于所述耐压电路，并用以对所述耐压电路的输出进行钳位，以产生钳位电压；以及输出电路，电性连接于所述钳位电路，用以接收所述钳位电路输出的所述钳位电压，并依据所述钳位电压产生所述检测电压。8.根据权利要求7所述的功率装置，其中所述钳位电路电性连接于所述耐压电路及所述第二检测节点之间，且所述耐压电路包含：耐压开关，所述耐压开关的第一端电性连接于所述第一检测节点，所述耐压开关的第二端电性连接于所述钳位电路，其中当所述功率开关关断时，所述功率开关两端的所述跨压小于所述耐压开关的额定电压；以及
其中所述钳位电路至少包含：齐纳二极管，所述钳位电路的钳位电压小于所述功率开关关断时所述功率开关两端的所述跨压。9.一种功率装置的温度检测方法，包含：导通功率开关，以通过所述功率开关传送流经多个电源节点的电流，其中所述功率开关电性连接于第一检测节点及...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖文上，史富元，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：