[发明专利]用于分立半导体器件的集成温度传感器

权利要求书

1.一种电路，包括：

半导体管芯，包括分立半导体器件和至少一个二极管；和

集成电路，其可操作以：

在第一测试条件下测量至少一个二极管的第一正向电压降；

在第二测试条件下测量至少一个二极管的第二正向电压降；

以及基于第一正向电压降测量和第二正向电压降测量之间的差异来估计分立半导体器件的温度。

2.如权利要求1所述的电路，其中分立半导体器件是具有集电极、发射极和栅极的IGBT或者是具有漏极、源极和栅极的FET，其中至少一个二极管的阳极被内部连接至IGBT的发射极或者FET的源极，并且其中半导体管芯包括连接至IGBT的栅极或者FET的栅极的第一端子，连接到IGBT的集电极或者FET的漏极的第二端子，连接到IGBT的发射极或者FET的源极的第三端子，和连接到至少一个二极管的阴极的第四端子。

3.如权利要求1所述的电路，其中至少一个二极管包括单个二极管或者单个二极管串，并且其中集成电路可操作以：

测量响应于被驱动通过单个二极管或者单个二极管串的第一电流的第一正向电压降；

存储第一正向电压降测量；

测量响应于与被驱动通过单个二极管或者单个二极管串的第一电流不同的第二电流的第二正向电压降；

存储第二正向电压降测量；以及

基于所存储的正向电压降测量之间的差异来估计分立半导体器件的温度。

4.如权利要求3所述的电路，其中分立半导体器件是具有集电极、发射极和栅极的IGBT或者是具有漏极、源极和栅极的FET，其中单个二极管串的阴极被内部连接至IGBT的发射极或者FET的源极，并且其中半导体管芯包括连接至IGBT的栅极或者FET的栅极的第一端子，连接至IGBT的集电极或者FET的漏极的第二端子，连接至IGBT的发射极或者FET的源极的第三端子，连接至单个二极管串的阳极以用于利用第一电流和第二电流驱动单个二极管串的势能端子，以及连接至单个二极管串的阳极以用于测量第一正向电压降和第二正向电压降的感测端子。

5.如权利要求1所述的电路，其中至少一个二极管包括第一二极管或者第一二极管串，以及第二二极管或第二二极管串，以及其中集成电路可操作以：

测量响应于被驱动通过第一二极管或第一二极管串的第一电流的第一正向电压降；

测量响应于被驱动通过第二二极管或第二二极管串的第二电流的第二正向电压降；和

基于第一正向电压降和第二正向电压降测量之间的差异来估计分立半导体器件的温度。

6.如权利要求5所述的电路，其中集成电路可操作以同时驱动第一电流通过第一二极管或者第一二极管串并且驱动第二电流通过第二二极管或者第二二极管串。

7.如权利要求6所述的电路，其中集成电路可操作以将第一正向电压降测量和第二正向电压降测量之间的差异与阈值进行比较以确定是否达到温度阈值。

8.如权利要求5所述的电路，其中与第二二极管或者第二二极管串相比，第一二极管或者第一二极管串具有不同的pn结面积，并且其中第一电流与第二电流相同或第一电流与第二电流不同。

9.如权利要求5所述的电路，其中第一二极管或者第一二极管串具有与第二二极管或者第二二极管串相同的pn结面积，并且其中第一电流不同于第二电流。

10.如权利要求5所述的电路，其中集成电路包括用于生成第一电流的第一电流源和用于生成第二电流的第二电流源，以及其中第二电流源匹配于第一电流源。

11.如权利要求10所述的电路，其中第二电流源匹配于第一电流源以使得第一电流与第二电流的比在-40℃至175℃的温度范围上按+/-1％或更少来变化。

12.如权利要求5所述的电路，其中分立半导体器件是具有集电极、发射极和栅极的IGBT或者是具有漏极、源极和栅极的FET，其中第一二极管或第一二极管串的阴极和第二二极管或第二二极管串的阴极被内部连接至IGBT的发射极或者FET的源极，并且其中半导体管芯包括连接至IGBT的栅极或者FET的栅极的第一端子，连接到IGBT的集电极或者FET的漏极的第二端子，连接至IGBT的发射极或者FET的源极的第三端子，连接至第一二极管或第一二极管串的阳极的第四端子，以及连接至第二二极管或者第二二极管串的阳极的第五端子。