一种分立式半导体电路及电力电子器件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分立式半导体电路，包括处理器及半导体工作单元；所述半导体工作单元包括分立式封装半导体器件、门极驱动电源、热敏电阻、分压电阻及电信号检测组件；所述分压电阻及所述热敏电阻串联连接于所述门极驱动电源两端，组成闭合回路；所述分立式封装半导体器件的KELVIN引脚连接于所述热敏电阻及所述门极驱动电源的负极之间；所述电信号检测组件，用于获取所述闭合回路的温度电信号，并发送至所述处理器；所述处理器，用于根据所述温度电信号确定所述分立式封装半导体器件的温度信息。本实用新型专利技术实现了对单个分立式封装半导体器件的温度测量，同时大大提高了测量精度。本实用新型专利技术同时还提供了具有上述优点的电力电子器件。

【技术实现步骤摘要】
一种分立式半导体电路及电力电子器件
本技术涉及半导体电路领域，特别是涉及一种分立式半导体电路及电力电子器件。
技术介绍
半导体器件需要在一定温度范围内才可稳定工作，这就使温度检测成为了半导体器件的重要监控指标，目前，在电力电子器件封装内，只有功率模块提供温度检测功能。常见的做法是在铜基板DCB上焊接热敏电阻。并且，一个功率模块中只放置一个热敏电阻NTC。这样的集中式温度检测方法由于NTC距离各个热源(即发热的半导体芯片)的距离不同(如图1所示)，需要大量的试验从而确定复杂的结温估计模型，从而实施温度检测。而此外，热量从半导体结传导到NTC的主要路径如图2所示。热量先向下传导到金属基板，再在金属基板上扩散到NTC下方，随后向上传导到NTC。整个热流传导路径经历了多个材料界面，中间热散失过多，进一步降低了结温检测的准确度。而针对分立式半导体封装器件，受限于管脚个数和成本，分立式功率半导体器件通常不包含温度检测功能。实际使用中，与上述的功率模块类似，将NTC安装在多个分立式功率半导体器件共用的散热片上，通过检测散热片的温度，反推结温。可以看到，这种方法仍然是一种集中式温度检测方法。由于多个分立式功率半导体器件(热源)的暴露在外，工作环境甚至不如功率模块稳定，温度检测的准确性进一步降低。综上所述，如何解决现有技术中无法针对单个分立式半导体器件测温，且测温准确性低的问题，是本领域技术人员的当务之急。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种分立式半导体电路及电力电子器件，以解决现有技术中无法针对单个分立式半导体器件测温，且测温准确性低的问题。为解决上述技术问题，本技术提供一种分立式半导体电路，包括处理器及半导体工作单元；所述半导体工作单元包括分立式封装半导体器件、门极驱动电源、热敏电阻、分压电阻及电信号检测组件；所述分压电阻及所述热敏电阻串联连接于所述门极驱动电源两端，组成闭合回路；所述分立式封装半导体器件的KELVIN引脚连接于所述热敏电阻及所述门极驱动电源的负极之间；所述电信号检测组件，用于获取所述闭合回路的温度电信号，并发送至所述处理器；所述处理器，用于根据所述温度电信号确定所述分立式封装半导体器件的温度信息。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述电信号检测组件为电压检测组件；所述电压检测组件连接于所述热敏电阻的两端，用于检测所述热敏电阻的电压值。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述门极驱动电源的正极连接于所述分压电阻的第一端，所述分压电阻的第二端连接于所述热敏电阻的第一端，所述热敏电阻的第二端连接于所述门极驱动电源的负极。可选地，在所述的分立式半导体电路中，当所述分立式封装半导体器件为MOSFET时，所述KELVIN引脚与所述MOSFET的源极区域相连；当所述分立式封装半导体器件为IGBT或三极管时，所述KELVIN引脚与所述IGBT或所述三极管的发射极区域相连。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述KELVIN引脚通过绑定线与所述分立式封装半导体器件中对应区域直接相连。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述分压电阻为高精度电阻。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述分立式封装半导体器件为TO247封装。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述处理器为所述门极驱动电源对应的门极驱动芯片。可选地，在所述的分立式半导体电路中，所述分立式半导体电路包括多个半导体工作单元；所述半导体工作单元还包括隔离器；所述处理器通过多个所述隔离器，分别获取多个所述半导体工作单元对应的分立式封装半导体器件的温度信息。一种电力电子器件，所述电力电子器件包括如上述任一种所述的分立式半导体电路。本技术所提供的分立式半导体电路，包括处理器及半导体工作单元；所述半导体工作单元包括分立式封装半导体器件、门极驱动电源、热敏电阻、分压电阻及电信号检测组件；所述分压电阻及所述热敏电阻串联连接于所述门极驱动电源两端，组成闭合回路；所述分立式封装半导体器件的KELVIN引脚连接于所述热敏电阻及所述门极驱动电源的负极之间；所述电信号检测组件，用于获取所述闭合回路的温度电信号，并发送至所述处理器；所述处理器，用于根据所述温度电信号确定所述分立式封装半导体器件的温度信息。本技术通过利用所述分立式封装半导体器件对应的门极驱动电源驱动所述闭合回路，同时，将半导体封装器件的热能直接利用KELVIN引脚引导至所述热敏电阻上，使所述热敏电阻的温度与所述分立式封装半导体的温度的差值进一步缩小，此时再通过获取所述闭合回路的电信号，即可得知所述热敏电阻的阻值变化，进而得到高精度的所述分立式封装半导体器件的温度信息，实现了对单个分立式封装半导体器件的温度测量，同时大大提高了测量精度。本技术同时还提供了一种具有上述有益效果的电力电子器件。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中集中式温度检测的结构示意图；图2为现有技术中半导体向NTC传热过程中热量的传输示意图；图3为本技术提供的分立式半导体电路的一种具体实施方式的结构示意图；图4为本技术提供的分立式半导体电路的另一种具体实施方式的结构示意图；图5为本技术提供的分立式半导体电路的又一种具体实施方式的结构示意图。具体实施方式功率半导体器件是电力电子技术的核心元器件，无论是硅基功率半导体器件，还是碳化硅基功率半导体器件和氮化镓基功率半导体器件，在它们的使用过程中，都必须保证其半导体结(P-NJunction)的结温低于一定数值，以保证其半导体特性。硅基器件的最大结温为175摄氏度，碳化硅基器件的最大结温能够超过200摄氏度。因此，在电力电子变流器中，实时地检测结温，可以在结温显著升高时，使用主动散热技术，提高散热系统的散热能力；或者在结温超过设定值时，停止电力电子变流器工作。因此，实时地检测功率半导体器件的结温，是各类电力电子变流器中必备的功能，同时，也是提高电力电子变流器可靠性的重要手段。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的核心是提供一种分立式半导体电路，其一种具体实施方式的结构示意图如图3所示，称其为具体实施方式一，包括处理器100及半导体工作单元；所述半导体工作单元包括分立式封装半导体器件250、门极驱动电源2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分立式半导体电路，其特征在于，包括处理器及半导体工作单元；/n所述半导体工作单元包括分立式封装半导体器件、门极驱动电源、热敏电阻、分压电阻及电信号检测组件；/n所述分压电阻及所述热敏电阻串联连接于所述门极驱动电源两端，组成闭合回路；/n所述分立式封装半导体器件的KELVIN引脚连接于所述热敏电阻及所述门极驱动电源的负极之间；/n所述电信号检测组件，用于获取所述闭合回路的温度电信号，并发送至所述处理器；/n所述处理器，用于根据所述温度电信号确定所述分立式封装半导体器件的温度信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种分立式半导体电路，其特征在于，包括处理器及半导体工作单元；
所述半导体工作单元包括分立式封装半导体器件、门极驱动电源、热敏电阻、分压电阻及电信号检测组件；
所述分压电阻及所述热敏电阻串联连接于所述门极驱动电源两端，组成闭合回路；
所述分立式封装半导体器件的KELVIN引脚连接于所述热敏电阻及所述门极驱动电源的负极之间；
所述电信号检测组件，用于获取所述闭合回路的温度电信号，并发送至所述处理器；
所述处理器，用于根据所述温度电信号确定所述分立式封装半导体器件的温度信息。


2.如权利要求1所述的分立式半导体电路，其特征在于，所述电信号检测组件为电压检测组件；
所述电压检测组件连接于所述热敏电阻的两端，用于检测所述热敏电阻的电压值。


3.如权利要求1所述的分立式半导体电路，其特征在于，所述门极驱动电源的正极连接于所述分压电阻的第一端，所述分压电阻的第二端连接于所述热敏电阻的第一端，所述热敏电阻的第二端连接于所述门极驱动电源的负极。


4.如权利要求1所述的分立式半导体电路，其特征在于，当所述分立式封装半导体器件为MOSFET时，所述KEL...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，肖刚，王少波，胡致强，
申请(专利权)人：卧龙电气驱动集团股份有限公司，卧龙电气上海中央研究院有限公司，浙江龙创电机技术创新有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33