[實用新型]一種分立式半導體電路及電力電子器件

有效

• 申請號: 202022939631.3
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN214066375U
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 李明;肖剛;王少波;胡致強
• 申請（專利權）人: 臥龍電氣驅動集團股份有限公司;臥龍電氣（上海）中央研究院有限公司;浙江龍創電機技術創新有限公司
• 主分類號: G01K7/24
• 分類號: G01K7/24;H01L23/34
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 任美玲

本實用新型公開了一種分立式半導體電路，包括處理器及半導體工作單元；所述半導體工作單元包括分立式封裝半導體器件、門極驅動電源、熱敏電阻、分壓電阻及電信號檢測組件；所述分壓電阻及所述熱敏電阻串聯連接于所述門極驅動電源兩端，組成閉合回路；所述分立式封裝半導體器件的KELVIN引腳連接于所述熱敏電阻及所述門極驅動電源的負極之間；所述電信號檢測組件，用于獲取所述閉合回路的溫度電信號，并發送至所述處理器；所述處理器，用于根據所述溫度電信號確定所述分立式封裝半導體器件的溫度信息。本實用新型實現了對單個分立式封裝半導體器件的溫度測量，同時大大提高了測量精度。本實用新型同時還提供了具有上述優點的電力電子器件。

技術領域

本實用新型涉及半導體電路領域，特別是涉及一種分立式半導體電路及電力電子器件。

背景技術

半導體器件需要在一定溫度范圍內才可穩定工作，這就使溫度檢測成為了半導體器件的重要監控指標，目前，在電力電子器件封裝內，只有功率模塊提供溫度檢測功能。常見的做法是在銅基板DCB上焊接熱敏電阻。并且，一個功率模塊中只放置一個熱敏電阻NTC。這樣的集中式溫度檢測方法由于NTC 距離各個熱源(即發熱的半導體芯片)的距離不同(如圖1所示)，需要大量的試驗從而確定復雜的結溫估計模型，從而實施溫度檢測。而此外，熱量從半導體結傳導到NTC的主要路徑如圖2所示。熱量先向下傳導到金屬基板，再在金屬基板上擴散到NTC下方，隨后向上傳導到NTC。整個熱流傳導路徑經歷了多個材料界面，中間熱散失過多，進一步降低了結溫檢測的準確度。

而針對分立式半導體封裝器件，受限于管腳個數和成本，分立式功率半導體器件通常不包含溫度檢測功能。實際使用中，與上述的功率模塊類似，將 NTC安裝在多個分立式功率半導體器件共用的散熱片上，通過檢測散熱片的溫度，反推結溫。可以看到，這種方法仍然是一種集中式溫度檢測方法。由于多個分立式功率半導體器件(熱源)的暴露在外，工作環境甚至不如功率模塊穩定，溫度檢測的準確性進一步降低。

綜上所述，如何解決現有技術中無法針對單個分立式半導體器件測溫，且測溫準確性低的問題，是本領域技術人員的當務之急。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種分立式半導體電路及電力電子器件，以解決現有技術中無法針對單個分立式半導體器件測溫，且測溫準確性低的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種分立式半導體電路，包括處理器及半導體工作單元；

所述半導體工作單元包括分立式封裝半導體器件、門極驅動電源、熱敏電阻、分壓電阻及電信號檢測組件；

所述分壓電阻及所述熱敏電阻串聯連接于所述門極驅動電源兩端，組成閉合回路；

所述分立式封裝半導體器件的KELVIN引腳連接于所述熱敏電阻及所述門極驅動電源的負極之間；

所述電信號檢測組件，用于獲取所述閉合回路的溫度電信號，并發送至所述處理器；

所述處理器，用于根據所述溫度電信號確定所述分立式封裝半導體器件的溫度信息。

可選地，在所述的分立式半導體電路中，所述電信號檢測組件為電壓檢測組件；

所述電壓檢測組件連接于所述熱敏電阻的兩端，用于檢測所述熱敏電阻的電壓值。

可選地，在所述的分立式半導體電路中，所述門極驅動電源的正極連接于所述分壓電阻的第一端，所述分壓電阻的第二端連接于所述熱敏電阻的第一端，所述熱敏電阻的第二端連接于所述門極驅動電源的負極。

可選地，在所述的分立式半導體電路中，當所述分立式封裝半導體器件為MOSFET時，所述KELVIN引腳與所述MOSFET的源極區域相連；

當所述分立式封裝半導體器件為IGBT或三極管時，所述KELVIN引腳與所述IGBT或所述三極管的發射極區域相連。