[实用新型]功率装置

说明书

本公开涉及功率装置。该功率装置包括：晶体管单元的主要布置，被布置成用作电源开关，其中晶体管单元具有并联连接的控制节点以接收公共控制信号到晶体管单元；和传感器晶体管单元的传感器布置，被布置成测量主要布置的一个或多个参数，其中传感器晶体管单元具有并联连接的传感器控制节点，以接收公共传感器控制信号到传感器晶体管单元，其中传感器控制节点与主要布置的控制节点分开，传感器晶体管单元具有与主要布置的晶体管单元的公共晶体管端子共享的传感器晶体管单元的公共晶体管端子，其中主要布置的晶体管单元和传感器布置的传感器晶体管单元在主要布置和传感器布置公共的基板中具有相同类型的晶体管结构。

技术领域

该文件涉及功率装置，尤其涉及电源开关。

背景技术

为了控制和保护电力电子系统，需要测量和监视与电力电子系统相关的电源开关的电流和温度。要确定结温，可以使用外部温度传感器。例如，在用于电源开关的碳化硅技术中，没有内部传感器可被实现以提供关于用于电源开关的设备的结温的快速测量。在这种情况下，将附加的负温度传感器NTC放置在电源开关的晶体管表面上，如果尚未定义与晶体管的温度耦合，则这是一种不准确的方法。另外，还存在很大的传播延迟，以致通常无法实时监控结温。由于NTC通常是一个具有一定热容量的电阻器，因此，如果改变结温，则NTC会随温度延迟一段时间。此外，NTC与功率晶体管的连接不是理想的，并且NTC还具有一些热电容，使得NTC具有低通滤波器特性。通常，需要在电源开关附近放置外部温度传感器，以确保良好的热耦合。对于电流测量，可以使用外部传感器或内部电流镜像方法。电源开关设备设计的改进可以解决管理电源开关设备的问题。

实用新型内容

根据本公开的一根方面，提供了一种功率装置，该功率装置包括：晶体管单元的主要布置，被布置成用作电源开关，其中所述晶体管单元具有并联连接的控制节点以接收公共控制信号到所述晶体管单元；和传感器晶体管单元的传感器布置，被布置成测量所述主要布置的一个或多个参数，其中所述传感器晶体管单元具有并联连接的传感器控制节点，以接收公共传感器控制信号到所述传感器晶体管单元，其中所述传感器控制节点与所述主要布置的控制节点分开，所述传感器晶体管单元具有与所述主要布置的晶体管单元的公共晶体管端子共享的传感器晶体管单元的公共晶体管端子，其中所述主要布置的晶体管单元和所述传感器布置的传感器晶体管单元在所述主要布置和所述传感器布置公共的基板中具有相同类型的晶体管结构。

在一个实施例中，所述一个或多个参数包括所述主要布置的电压、所述主要布置的电流和所述主要布置的温度中的一个或多个。

在一个实施例中，所述功率装置包括控制电路，该控制电路控制所述主要布置、所述传感器布置、或所述主要布置和所述传感器布置的操作，以确定所述一个或多个参数的值，并发送确定的值。

在一个实施例中，所述控制电路包括在所述主要布置关闭之前关闭所述传感器布置的电路。

在一个实施例中，所述主要布置的晶体管单元包括具有并联连接的源极和布置为控制节点的栅极的场效应晶体管；所述传感器布置的传感器晶体管单元包括具有并联连接的源极和布置为传感器控制节点的栅极的场效应晶体管；和漏极是所述主要布置的场效应晶体管和所述传感器布置的场效应晶体管的公共漏极。

在一个实施例中，所述主要布置的场效应晶体管的源极和所述传感器布置的场效应晶体管的源极设置在基板的顶侧上，其中所述公共漏极设置在所述基板的背侧与所述顶侧垂直分离。

在一个实施例中，所述功率装置包括电阻器，该电阻器将所述传感器晶体管单元的源极耦合到所述主要布置的晶体管单元的源极。

在一个实施例中，所述功率装置包括控制和校准电路以：测量所述主要布置的场效应晶体管的漏极-源极电压；测量所述传感器布置的场效应晶体管的栅极-源极电压；计算所述传感器布置的场效应晶体管的结温；计算所述主要布置的漏极电流；和输出所述结温和所述漏极电流的值。