[发明专利]半导体功率器件结温仿真电路

摘要

本发明公开了一种半导体功率器件结温仿真电路，利用电学中RC积分电路充电公式与热学中的温升公式近似相同的原理，用积分器的电学模型仿真功率器件的热学模型，从而得到功率器件的实时结温信息。其特征是：结温仿真电路利用RC积分器上的积分电压动态模拟功率器件的结温升；电路中的RC时间常数等于热学模型中的热响应时间；电路中的电压输出与热学模型中的功率器件结温呈简单线性关系；电路具有环境温度补偿功能；电路可在恒定直流、单脉冲、重复脉冲及任意波形等各种工作方式下完成电学到热学的仿真；电路在结温超限时提供切断功率级及报警信号；电路在结温恢复正常时自动恢复功率级的正常工作。

主权项

1.一种模拟功率器件散热模型的功率器件结温仿真电路，是用模拟乘法器、 RC 积分电路、结温测试放大器和结温比较器构成的仿真电路来动态、实时仿真功率器件的结温，其特征在于，所述模拟乘法器的输入连接功率放大器的电流采样，功率放大器设置有允许信号端，模拟乘法器的输出连接RC 积分电路输入，RC 积分电路输出连接结温测试放大器的负极输入，结温测试放大器的输出连接结温比较器的负极输入作为模拟的结温电压信号，结温比较器的正极输入连接设定的结温阈值信号，结温比较器的输出控制功率放大器的允许信号端，当模拟的结温电压信号大于结温阈值信号时，结温比较器的输出控制功率放大器的允许信号端关闭，其中，在结温测试放大器的负极输入连接有环境温度电压引进电路，所述RC 积分电路形成电学模型中的 RC充放电电路，它由串联的电阻R1、电阻R2和连接在电阻R1、电阻R2之间的电容C1组成，电阻R1连接模拟乘法器的输出；所述环境温度电压引进电路由电阻R3和电阻R4串联组成，电阻R3和电阻R4串联节点连接结温测试放大器的负极输入，电阻R3的输入连接环境温度电压，电阻R4的另一端连接在结温测试放大器的输出。