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用于合封器件的过温保护电路、方法及半导体器件技术

技术编号:40119246 阅读:9 留言:0更新日期:2024-01-23 20:23
本发明专利技术提供了一种用于合封器件的过温保护电路、方法及半导体器件。过温保护电路采样流过主控制芯片中的功率开关的电流的峰值,并将采样的电流峰值和峰值参考信号比较产生误差信号,同时用该误差信号调整过温阈值。过温保护电路还用于采样主控制芯片的温度,当主控制芯片的温度上升到过温阈值时,过温指示电路指示过温。该过温保护电路不但可以对合封器件中的主控制芯片进行过温保护,还可以对合封器件中的分离开关器件进行过温保护,电路设计灵活,可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子电路,尤其是涉及一种用于合封器件的过温保护电路、方法及半导体器件


技术介绍

1、在开关电源领域,由于分离开关器件(例如mosfet)具有更低的成本,并且控制简单,所以在同步应用的直流转直流(dc-dc)的电源管理方案中,会采用将分离开关器件的裸芯和主控制芯片集成封装在一个管壳内的方案。这样的方案可以提供优异的电学性能和更低的成本,因此受到市场的广泛认可。该方案和单片集成式的dc-dc电源管理芯片在电学新能上无差异,但是在热管理方面,会有先天的不足。

2、如图1所示,控制芯片和分离开关器件(如mos管)分布在封装管壳内,分离开关器件需将其栅极(gate)、源极(source)、漏极(drain)、与主控制芯片在封装管壳内完成电学连接。一般地,主控制芯片中均设计有过温保护电路,可以检测主控制芯片的温度,并完成过热保护,但是分离开关器件中并无过温保护功能。同时,在合封产品中,由于分离开关器件和主控制芯片之间间隔了一定距离,且两者之间导热性能不足,则在某些工况下,可能存在分离开关器件发热严重,但主控制芯片温度还很低的情况,这样系统就无法进行过温保护,存在烧毁分离开关器件的情况。因此,评估分离开关器件发热情况及温度的电路和方法在合封器件中就显得很重要。


技术实现思路

1、针对现有技术中的一个或多个问题,本专利技术的目的在于提供一种用于合封器件的过温保护电路、方法及半导体器件。本专利技术公开的实施例可对合封器件中主控制芯片和分离开关器件同时进行过温保护,提高器件可靠性。

2、本专利技术一方面提供了一种用于半导体合封器件的过温保护电路,该合封器件包括主控制芯片和分离开关器件,主控制芯片包括功率开关和过温保护电路,主控制芯片和分离开关器件在合封器件内部耦接,该过温保护电路包括:峰值电流采样电路,采样流过主控制芯片中的功率开关的电流,并产生代表流过功率开关的电流的峰值的峰值电流采样信号;误差放大电路,具有第一输入端、第二输入端和输出端,误差放大电路的第一输入端接收峰值电流采样信号,误差放大电路的第二输入端接收峰值参考信号,误差放大电路将峰值电流采样信号和峰值参考信号比较,并在误差放大电路的输出端产生代表峰值电流采样信号和峰值参考信号之间差值的误差信号;以及过温指示模块,接收误差信号,并根据误差信号产生过温阈值,过温指示模块还用于采样主控制芯片的温度,当主控制芯片的温度上升到过温阈值时,过温指示模块在其输出端输出过温指示信号用于指示合封器件过温。本专利技术另一方面提供一种半导体合封器件,包括:主控制芯片,该主控制芯片包括功率开关和如上提及的过温保护电路;以及分离开关器件,该分离开关器件的一端和功率开关的一端耦接。

3、本专利技术又一方面提供一种用于半导体合封器件的过温保护方法,合封器件包括主控制芯片和分离开关器件,主控制芯片内部包括功率开关,主控制芯片和分离开关器件在合封器件内部耦接,过温保护方法包括:采样流过主控制芯片中的功率开关的电流,并产生代表流过功率开关的电流的峰值的峰值电流采样信号;比较峰值电流采样信号和峰值参考信号,并产生代表峰值电流采样信号和峰值参考信号之间差值的误差信号;根据误差信号调整过温阈值;采样主控制芯片的温度,并将主控制芯片的温度与过温阈值比较;以及当主控制芯片的温度高于过温阈值时,关断主控制芯片中的功率开关和分离开关器件。

4、本专利技术公开的技术方案中,通过采样上管的峰值电流估算分离开关器件的功率,过温保护电路中的阈值将随分离开关器件的功率变化,即使分离开关器件和主控制芯片之间间隔的距离很远,且两者之间导热性能不足,过温保护电路依然可以对主控制芯片和分离开关器件均进行过温保护,不会出现分离开关器件因发热而烧毁的情况。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于半导体合封器件的过温保护电路,其特征在于,所述合封器件包括主控制芯片和分离开关器件,所述主控制芯片包括功率开关和所述过温保护电路,所述主控制芯片和分离开关器件在所述合封器件内部耦接,所述过温保护电路包括:

2.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述误差信号越小,所述过温阈值越低。

3.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述过温指示模块包括双极性晶体管,通过双极性晶体管采样主控制芯片的温度。

4.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述过温指示模块包括:

5.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述误差放大电路进一步包括基准电流源、第一调整管、第二调整管、第三调整管、第四调整管、第五调整管和第六调整管,其中,

6.根据权利要求5所述的过温保护电路,其特征在于,所述过温指示模块进一步包括第七调整管、第八调整管、第九调整管、第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和第三电阻,其中,

7.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述主控制芯片的温度包括功率开关工作时的发热温度。

8.根据权利要求4所述的过温保护电路,其特征在于,所述过温阈值产生模块进一步用于产生一个最低基础过温阈值,并根据所述误差信号调高所述最低基础过温阈值进而产生所述过温阈值。

9. 一种半导体合封器件,其特征在于,包括:

10.一种用于半导体合封器件的过温保护方法,所述合封器件包括主控制芯片和分离开关器件,所述主控制芯片内部包括功率开关,所述主控制芯片和分离开关器件在所述合封器件内部耦接,其特征在于,所述过温保护方法包括:

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【技术特征摘要】

1.一种用于半导体合封器件的过温保护电路,其特征在于,所述合封器件包括主控制芯片和分离开关器件,所述主控制芯片包括功率开关和所述过温保护电路,所述主控制芯片和分离开关器件在所述合封器件内部耦接,所述过温保护电路包括:

2.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述误差信号越小,所述过温阈值越低。

3.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述过温指示模块包括双极性晶体管,通过双极性晶体管采样主控制芯片的温度。

4.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述过温指示模块包括:

5.根据权利要求1所述的过温保护电路,其特征在于,所述误差放大电路进一步包括基准电流源、第一调整管、第二调整管、第三调整管、第四调整管、第五调整管和第六调整管,其中,

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤川洋
申请(专利权)人:晶艺半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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