[发明专利]集成智能功率开关

权利要求书

1.一种器件，其包括：

可控半导体器件，所述可控半导体器件与第一工作参数和第二工作参数相关，其中至少所述第一工作参数是可控制的；

与所述可控半导体器件通信的第一传感器，所述第一传感器获得与所述可控半导体器件的所述第二工作参数相关的数据；

与所述可控半导体器件和所述传感器通信的控制器，所述控制器配置为访问与所述可控半导体器件相关的器件数据、控制所述可控半导体的所述第一工作参数，并接收来自所述第一传感器的与所述第二工作参数相关的数据，

其中所述控制器根据所述器件数据确定第一预测值、将与所述第二工作参数相关的数据和所述第一预测值进行比较，并且如果基于该比较而检测到第一状况，则所述控制器动态修正所述第一工作参数。

2.如权利要求1所述的器件，其中所述可控半导体包括以下至少之一：功率晶体管、静电感应晶体管(SIT)、晶闸管、MOS控制晶闸管(MCT)、栅极可关断(GTO)晶闸管、以及发射极可关断(ETO)晶闸管。

3.如权利要求1所述的器件，其中所述第一传感器包括温度传感器、电压传感器、以及电流传感器中至少之一。

4.如权利要求1所述的器件，其中所述第一工作参数包括以下至少之一：漏极-源极电压、集电极-发射极电压、阳极-阴极电压、栅极电压、栅极电流、基极电流、平均漏极器件电流、平均集电极器件电流、平均阳极器件电流、峰值漏极电流、峰值集电极电流、峰值阳极电流、RMS漏极电流、RMS集电极电流、RMS阳极电流、管芯温度、管壳温度、结温(TJ)、开关频率、以及占空比。

5.如权利要求1所述的器件，进一步包括获取与所述可控半导体的第三工作参数相关的数据的第二传感器，所述第二传感器与所述控制器通信，并且所述控制器接收来自所述第二传感器的与所述第三工作参数相关的数据，

其中所述控制器根据所存储的器件数据确定所预测的第三工作参数、将与所述第三工作参数相关的数据和所述所预测的第三工作参数进行比较、以及如果检测到第一状况，则所述控制器动态修正所述第一工作参数。

6.如权利要求1所述的器件，其中所述第一传感器和控制器中至少之一以周期性和基本上连续性的方式中的至少之一方式来获取其数据。

7.如权利要求1所述的器件，其中所述第二工作参数包括以下至少之一：栅极驱动、基极驱动、晶体管偏压、安全工作区(SOA)条件、漏极-源极电压阈值(V_DS)、RMS漏极电流阈值(I_DRMS)、正向和反向偏压安全工作区(SOA)脉冲电流阈值(I_DM)、由漏极-源极导通电阻(R_DS(on))限定的正向偏压SOA漏极电流(I_D)边界、以及功率器件的工作区。

8.如权利要求1所述的器件，其中所述第一状况包括以下至少之一：温度过高、电流隧穿、过功率、过电流、过电压、冷却液问题、散热器问题、管芯缺陷、管芯互连连结缺陷、管芯附着缺陷、以及器件封装装配缺陷。

9.如权利要求8所述的器件，其中所述控制器配置为在检测到所述第一状况时执行操作。

10.如权利要求9所述的器件，其中所述操作包括以下至少之一：

(a)调节所述可控半导体的工作；

(b)关闭所述可控半导体；

(c)中断所述可控半导体的工作；

(d)切换所述可控半导体的工作模式；

(e)基于所检测到的第一状况确定所述可控半导体的安全工作区(SOA)条件，并调整所述第一参数以维持SOA；

(f)检查不同的第二工作参数；

(g)诊断所述第一状况；

(h)基于所述第一状况确定是否可能发生第二状况，所述第二状况包括以下至少之一：温度过高、电流隧穿、过功率、过电流、过电压、冷却液问题、散热器问题、管芯缺陷、管芯连接缺陷、管芯附着缺陷、器件封装装配缺陷、功率器件的热接口问题、功率器件的降低的可靠性、高电流负载下功率器件失效、以及高功率负载下功率器件失效；以及

(i)提供通知。

11.如权利要求1所述的器件，其中所述第一传感器在多个位置监测所述可控半导体。