【技术实现步骤摘要】
本专利技术的各个方面主要涉及金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)器件中的电流传感，并且更具体地涉及mosfet中的温度和栅极驱动电压(vgs)补偿，所述mosfet在处于导通状态时使用mosfet两端的电阻(rdson)来进行电流传感。
技术介绍
1、在用于电压调节(voltage regulation,vr)和电流调节(current regulation,cr)的电力系统中，电流信息对于输出调节和保护是重要的。许多功率转换器系统通过计算由电流传感电阻器(例如，已知电阻的离散电阻器、电感器的dc电阻(dcr)或mosfet的rdson)产生的压降来获得电流信息。
2、离散电阻器是精确的，但需要额外的成本和空间，并产生意料之外的功率损耗。电感器的dcr不需要额外的成本和空间，因为它使用了电感器线圈中的寄生直流电阻，但由于电流分布、温度、电感器老化等原因，它具有较差的精度和较高的变化。
3、mosfet的rdson传感是最节能和最经济的电流传感方法，因为没有额外的功率损耗，也不需要昂贵的精确器件或电路。然而，rdson电流传感取决于几个可变因素，如温度、vgs、工作电流、工艺分布等。温度和vgs变化是影响rdson传感精度的主要因素。当使用rdson传感时，这些因素对电流传感精度有主要影响。因此，有必要对它们进行补偿。
4、用于rdson传感的电流方法利用在深三极管区域中操作的mosfet来补偿温度和vgs的变化。这些mosfet的深三极管区域本身也对vgs和温度条件敏感。因此，在更极端
5、正是在这种背景下提出了本专利技术的各个方面。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种功率mosfet漏源导通电阻(rdson)补偿器件，具有无需额外设置电流传感器即可获得电流传感信息的优点。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种功率mosfet漏源导通电阻(rdson)补偿器件，其包含：
3、一个电路被配置为接收与功率mosfet两端的电压降成比例的输入信号、与所述mosfet的温度ti相对应的温度相关信息和与所述mosfet的当前栅极-源极电压vgsj相对应的栅极-源极电压相关信息，其中所述电路包括控制逻辑和第一线性离散分压器，其中所述第一线性离散分压器被配置为基于来自所述控制逻辑的至少一个补偿控制信号输出补偿电压，所述补偿控制信号基于所述温度相关信号或栅极-源极电压相关信号中的至少一者。
4、较佳地，所述控制逻辑是温度系数控制逻辑，其中所述补偿电压是温度补偿电压。
5、较佳地，所述至少一个温度系数控制逻辑输出包括对应于一阶温度系数补偿项输出和二阶温度系数补偿项的输出。
6、较佳地，所述至少一个温度系数控制逻辑输出还包括比所述二阶温度系数补偿项高阶的温度系数补偿项相对应的一个或多个输出。
7、较佳地，所述第一线性离散分压器包括沿着电阻runit的一系列单位电阻器的输出开关的布置，其中所述输出开关的所述布置中的每个输出开关被配置为分接不同数量的单位电阻器。
8、较佳地，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中每一级对应于不同阶数的温度系数。
9、较佳地，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中每一级对应于栅极-源极电压系数的不同阶数。
10、较佳地，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中所述两个或多个级联级的输出开关的每一级对应于不同阶数的温度系数，其中对于所述温度相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述两个或更多级联级的输出开关的每一级中仅接通一个开关，以便提供与温度相关信息的给定值相对应的唯一路径电阻rt(t)。
11、较佳地，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中输出开关的所述两个或多个级联级中的每一级对应于栅极-源极电压系数的不同阶数，其中对于所述栅极-源极电压相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述输出开关的两个或更多级联级中的每一级中仅导通一个开关，以提供与对应于vgsj的栅极-源极电压相关信息的给定值相对应的唯一路径电阻rt(vgs)。
12、较佳地，所述输出开关的布置包括输出开关的第一组nt级联级和输出开关的第二组nv级联级，其中所述第一组中的输出开关的nt级联级中的每一级对应于不同阶数的温度系数，其中对于所述温度相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述第一组中的输出开关的nt个级联级的每一级中仅导通一个开关，以便提供与温度相关信号的给定值相对应的唯一路径电阻rt(t)，并且其中对于所述栅极-源极电压相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为仅导通所述第二组中的输出开关的nv级联级的每一级中的一个开关，以便提供与所述栅极-源极电压依赖信息的所述给定值相对应的唯一路径电阻rt(vgs)。
13、较佳地，所述电路进一步包括电压系数控制逻辑和第二线性离散分压器，其中所述第二线性分立分压器经配置以基于来自所述电压系数控制电路的至少一个输出，来输出栅极-源极电压补偿电压，所述至少一个输出至少基于所述栅极-源极电压相关信号。
14、较佳地，所述第一线性离散分压器接收与所述功率mosfet两端的电压降成比例的所述输入信号，并且所述第二线性离散分电压器接收所述温度补偿电压，其中所述第二线性离散分压器的输出既是温度补偿的又是栅极-源极电压补偿的。
15、较佳地，所述至少一个栅极-源极电压系数控制逻辑输出包括对应于一阶栅极-源极系数补偿项输出和二阶栅极-源极系数补偿项的输出。
16、较佳地，所述至少一个栅极-源极电压系数控制逻辑输出还包括对应于比所述二阶栅极-源极电压系数项更高阶的栅极-源极电压系数项的一个或多个输出。
17、综上所述，与现有技术相比，本专利技术提供的功率mosfet漏源导通电阻(rdson)补偿器件，具有如下有益效果：
18、本专利技术的功率mosfet漏源导通电阻(rdson)补偿器件，通过对mosfet中的温度和栅极驱动电压(vgs)进行补偿，从而得到mosfet处于导通状态时mosfet两端的电阻(rdson)的电流传感信息。
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1.一种功率MOSFET漏源导通电阻(Rdson)补偿器件，其特征在于，包括一个电路被配置为接收与功率MOSFET两端的电压降成比例的输入信号、与所述MOSFET的温度Ti相对应的温度相关信息和与所述MOSFET的当前栅极-源极电压Vgsj相对应的栅极-源极电压相关信息，其中所述电路包括控制逻辑和第一线性离散分压器，其中所述第一线性离散分压器被配置为基于来自所述控制逻辑的至少一个补偿控制信号输出补偿电压，所述补偿控制信号基于所述温度相关信号或栅极-源极电压相关信号中的至少一者。
2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述控制逻辑是温度系数控制逻辑，其中所述补偿电压是温度补偿电压。
3.如权利要求2所述的器件，其特征在于，所述至少一个温度系数控制逻辑输出包括对应于一阶温度系数补偿项输出和二阶温度系数补偿项的输出。
4.如权利要求3所述的器件，其特征在于，所述至少一个温度系数控制逻辑输出还包括比所述二阶温度系数补偿项高阶的温度系数补偿项相对应的一个或多个输出。
5.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一线性离散分压器包括沿着电阻
6.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中每一级对应于不同阶数的温度系数。
7.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中每一级对应于栅极-源极电压系数的不同阶数。
8.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中所述两个或多个级联级的输出开关的每一级对应于不同阶数的温度系数，其中对于所述温度相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述两个或更多级联级的输出开关的每一级中仅接通一个开关，以便提供与温度相关信息的给定值相对应的唯一路径电阻RT(T)。
9.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中输出开关的所述两个或多个级联级中的每一级对应于栅极-源极电压系数的不同阶数，其中对于所述栅极-源极电压相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述输出开关的两个或更多级联级中的每一级中仅导通一个开关，以提供与对应于Vgsj的栅极-源极电压相关信息的给定值相对应的唯一路径电阻RT(Vgs)。
10.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的第一组NT级联级和输出开关的第二组NV级联级，其中所述第一组中的输出开关的NT级联级中的每一级对应于不同阶数的温度系数，其中对于所述温度相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述第一组中的输出开关的NT个级联级的每一级中仅导通一个开关，以便提供与温度相关信号的给定值相对应的唯一路径电阻RT(T)，并且其中对于所述栅极-源极电压相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为仅导通所述第二组中的输出开关的NV级联级的每一级中的一个开关，以便提供与所述栅极-源极电压依赖信息的所述给定值相对应的唯一路径电阻RT(Vgs)。
11.如权利要求2所述的器件，其特征在于，所述电路进一步包括电压系数控制逻辑和第二线性离散分压器，其中所述第二线性分立分压器经配置以基于来自所述电压系数控制电路的至少一个输出，来输出栅极-源极电压补偿电压，所述至少一个输出至少基于所述栅极-源极电压相关信号。
12.如权利要求11所述的器件，其特征在于，所述第一线性离散分压器接收与所述功率MOSFET两端的电压降成比例的所述输入信号，并且所述第二线性离散分电压器接收所述温度补偿电压，其中所述第二线性离散分压器的输出既是温度补偿的又是栅极-源极电压补偿的。
13.如权利要求11所述的器件，其特征在于，所述至少一个栅极-源极电压系数控制逻辑输出包括对应于一阶栅极-源极系数补偿项输出和二阶栅极-源极系数补偿项的输出。
14.如权利要求13所述的器件，其特征在于，所述至少一个栅极-源极电压系数控制逻辑输出还包括对应于比所述二阶栅极-源极电压系数项更高阶的栅极-源极电压系数项的一个或多个输出。
...【技术特征摘要】
1.一种功率mosfet漏源导通电阻(rdson)补偿器件，其特征在于，包括一个电路被配置为接收与功率mosfet两端的电压降成比例的输入信号、与所述mosfet的温度ti相对应的温度相关信息和与所述mosfet的当前栅极-源极电压vgsj相对应的栅极-源极电压相关信息，其中所述电路包括控制逻辑和第一线性离散分压器，其中所述第一线性离散分压器被配置为基于来自所述控制逻辑的至少一个补偿控制信号输出补偿电压，所述补偿控制信号基于所述温度相关信号或栅极-源极电压相关信号中的至少一者。
2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述控制逻辑是温度系数控制逻辑，其中所述补偿电压是温度补偿电压。
3.如权利要求2所述的器件，其特征在于，所述至少一个温度系数控制逻辑输出包括对应于一阶温度系数补偿项输出和二阶温度系数补偿项的输出。
4.如权利要求3所述的器件，其特征在于，所述至少一个温度系数控制逻辑输出还包括比所述二阶温度系数补偿项高阶的温度系数补偿项相对应的一个或多个输出。
5.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一线性离散分压器包括沿着电阻runit的一系列单位电阻器的输出开关的布置，其中所述输出开关的所述布置中的每个输出开关被配置为分接不同数量的单位电阻器。
6.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中每一级对应于不同阶数的温度系数。
7.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中每一级对应于栅极-源极电压系数的不同阶数。
8.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置包括输出开关的两个或更多级联级，其中所述两个或多个级联级的输出开关的每一级对应于不同阶数的温度系数，其中对于所述温度相关信息的给定值，所述控制逻辑被配置为在所述两个或更多级联级的输出开关的每一级中仅接通一个开关，以便提供与温度相关信息的给定值相对应的唯一路径电阻rt(t)。
9.如权利要求5所述的器件，其特征在于，所述输出开关的布置...
【专利技术属性】
技术研发人员：李承柱，
申请(专利权)人：万国半导体国际有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：
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