【技术实现步骤摘要】
本描述总体上涉及用于测量由功率fet供应的功率电流的装置。
技术介绍
1、可以执行测量由驱动电气负载的功率fet供应的电流，特别地以有效地驱动负载、诊断负载的问题或保护负载及其所属的电路。
2、为了测量由驱动电气负载的功率fet供应的电流，可以使用专用于该测量的另一个功率fet，该另一个功率fet耦合在与包括主功率fet的电路并联的电路的分支中。
3、为了确保由测量fet供应的电流与由主功率fet供应的电流相比非常低，测量fet被设计为占据比由主功率fet占据的半导体表面积小得多的半导体表面积。特别地，可以根据主功率晶体管所位于的功率电路将要实现的功能和功率电流的期望值来选择主功率fet的半导体表面积与测量fet的半导体表面积之间的比率的值。
4、可以在测量fet的每个区域中优化测量fet的特征、特别是形状因子，以避免尺寸太小的功率晶体管遇到的问题，特别是由于晶体管的边缘和拐角单元的边缘效应和形状因子变化而导致的问题(动态行为与预期的动态行为的差异，晶体管响应随操作温度的改变)。
技术实现思路
1、提供用于测量由主功率fet供应的功率电流而没有现有解决方案的缺点的装置将是有利的。
2、具体实施例解决了这些问题中的至少一些并且提供了用于测量旨在由主功率fet供应的功率电流的装置，该装置至少包括：电流测量功率fet，该电流测量功率fet包括第一源极或漏极端子，该第一源极或漏极端子被配置为与主功率fet的第一源极或漏极端子耦合；第一fet和
3、根据具体实施例，电流测量功率fet的半导体表面以及第一fet和第二fet的沟道宽度使得旨在主功率fet的第二源极或漏极端子处供应的充电电流与旨在第一fet的第二源极或漏极端子处供应的输出电流之间的比率的值不同于主功率fet的半导体表面与电流测量功率fet的半导体表面之间的比率的值。
4、根据具体实施例，电流测量功率fet是vdmosfet类型的，并且第一fet和第二fet是mosfet类型的。
5、根据具体实施例，第一fet和第二fet具有不同的沟道宽度。
6、根据具体实施例，该装置还包括比较器，该比较器具有被配置为与主功率fet的第二源极或漏极端子耦合的第一输入端、与电流测量功率fet的第二源极或漏极端子耦合的第二输入端以及与第一fet和第二fet的栅极耦合的输出端。
7、根据具体实施例，该装置还包括至少一个第三fet，该第三fet的栅极与第一fet和第二fet的栅极耦合，并且第三fet的第一源极或漏极端子与第一fet的第一源极或漏极端子耦合或者与主功率fet的第二源极或漏极端子耦合。
8、根据具体实施例，该装置还包括：第四fet，该第四fet的第一源极或漏极端子与电流测量功率fet的第二源极或漏极端子耦合，并且该第四fet的第二源极或漏极端子与第一fet的第一源极或漏极端子耦合；比较器，该比较器具有与电流测量功率fet的第二源极或漏极端子耦合的第一输入端、被配置为与主功率fet的第二源极或漏极端子耦合的第二输入端以及与第四fet的栅极耦合的输出端。
9、根据具体实施例，第一fet和第二fet被安装为电流镜。
10、根据具体实施例，第一fet和第二fet是p型的。第一fet和第二fet的栅极与第一fet的第二源极或漏极端子耦合，并且第二fet的第一源极或漏极端子与第一fet的第一源极或漏极端子耦合。
11、根据具体实施例，第一fet和第二fet是n型的；第一fet和第二fet的栅极与第一fet的第一源极或漏极端子耦合；第一fet和第二fet的第二源极端子或漏极端子彼此电耦合。
12、具体实施例提供了用于控制电气负载的功率控制电路，该功率控制电路至少包括：主功率fet，该主功率fet包括被配置为与电功率源耦合的第一源极或漏极端子和被配置为与电气负载的端子耦合的第二源极或漏极端子；和如上所述的装置，该装置用于测量由主功率fet供应的功率电流。
13、根据具体实施例，主功率fet和电流测量功率fet具有相同的导电类型。
14、具体实施例提供了用于制作用于控制电气负载的功率控制电路的方法，该方法至少包括：制作主功率fet，该主功率fet包括被配置为与电功率源耦合的第一源极或漏极端子以及被配置为与电气负载的端子耦合的第二源极或漏极端子；和制作如上所述的装置，该装置用于测量由主功率fet供应的功率电流。
15、根据具体实施例，该方法还包括以下步骤：在制作主功率fet和用于测量由主功率fet供应的功率电流的装置之前，确定用于测量由主功率fet供应的功率电流的装置的电流测量功率fet的半导体表面以及第一fet和第二fet的沟道宽度，使得旨在主功率fet的第二源极或漏极端子处供应的充电电流与旨在第一fet的第二源极或漏极端子处供应的输出电流之间的比率的值不同于主功率fet的半导体表面与电流测量功率fet的半导体表面之间的比率的值；并且其中，然后，根据先前确定的电流测量功率fet的半导体表面以及第一fet和第二fet的沟道宽度，制作该装置的至少电流测量功率fet以及第一fet和第二fet。
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1.一种用于测量要由主功率场效应晶体管FET供应的功率电流的装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电流测量功率FET的半导体表面以及所述第一FET和所述第二FET的沟道宽度使得要在所述主功率FET的第二电流路径端子处供应的充电电流与要在所述第一FET的第二电流路径端子处供应的输出电流之间的比率不同于所述主功率FET的半导体表面与所述电流测量功率FET的半导体表面之间的比率。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电流测量功率FET是垂直双扩散金属氧化物半导体FET(VDMOSFET)类型，并且其中，所述第一FET和第二FET是MOSFET类型。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一FET的沟道宽度和所述第二FET的沟道宽度不同。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括比较器，所述比较器具有能够耦合到所述主功率FET的第二电流路径端子的第一输入端、能够耦合到所述电流测量功率FET的第二电流路径端子的所述比较器的第二输入端以及能够耦合到所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子的所述比较器的输出端
6.根据权利要求1所述的装置，还包括第三FET，其中，所述第三FET的栅极端子耦合到所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子，并且其中，所述第三FET的第一电流路径端子耦合到所述第一FET的第一电流路径端子或所述主功率FET的第二电流路径端子。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一FET和所述第二FET被布置为电流镜。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一FET和所述第二FET是P型的，其中，所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子耦合到所述第一FET的第二电流路径端子，并且其中，所述第二FET的第一电流路径端子耦合到所述第一FET的第一电流路径端子。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一FET和所述第二FET是N型的，其中，所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子耦合到所述第一FET的第一电流路径端子，并且其中，所述第一FET的第二电流路径端子和所述第二FET的第二电流路径端子电耦合。
11.一种用于控制电气负载的功率控制电路，所述功率控制电路包括：
12.根据权利要求11所述的功率控制电路，其中，所述主功率FET和所述电流测量功率FET具有相同的导电类型。
13.根据权利要求11所述的功率控制电路，其中，所述电流测量功率FET的半导体表面以及所述第一FET和所述第二FET的沟道宽度使得要在所述主功率FET的第二电流路径端子处供应的充电电流与要在所述第一FET的第二电流路径端子处供应的输出电流之间的比率不同于所述主功率FET的半导体表面与所述电流测量功率FET的半导体表面之间的比率。
14.根据权利要求11所述的功率控制电路，其中，所述测量电路还包括比较器，所述比较器具有能够耦合到所述主功率FET的第二电流路径端子的第一输入端、能够耦合到所述电流测量功率FET的第二电流路径端子的所述比较器的第二输入端以及能够耦合到所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子的所述比较器的输出端。
15.一种用于在装置中测量要由主功率场效应晶体管FET供应的功率电流的方法，所述方法包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电流测量功率FET的半导体表面以及所述第一FET和所述第二FET的沟道宽度使得要在所述主功率FET的第二电流路径端子处供应的充电电流与要在所述第一FET的第二电流路径端子处供应的输出电流之间的比率不同于所述主功率FET的半导体表面与所述电流测量功率FET的半导体表面之间的比率。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述比较器包括耦合到所述主功率FET的第二电流路径端子的第一输入端，所述比较器的第二输入端耦合到所述电流测量功率FET的第二电流路径端子，并且所述比较器的输出端耦合到所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，第三FET的栅极端子耦合到所述第一FET的栅极端子和所述第二FET的栅极端子，并且其中，所述第三FET的第一电流路径端子耦合到所述第一FET的第一电流路径端子或所述主功率FET的第二电流路径端子。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电流测量功率FET是垂直双扩散金属氧化物半导体FET(VDMOSFET)类型，并且其中，所述第一FET和第二FET是MOSFET类型。
20.根据...
【技术特征摘要】
1.一种用于测量要由主功率场效应晶体管fet供应的功率电流的装置，所述装置包括：
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电流测量功率fet的半导体表面以及所述第一fet和所述第二fet的沟道宽度使得要在所述主功率fet的第二电流路径端子处供应的充电电流与要在所述第一fet的第二电流路径端子处供应的输出电流之间的比率不同于所述主功率fet的半导体表面与所述电流测量功率fet的半导体表面之间的比率。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电流测量功率fet是垂直双扩散金属氧化物半导体fet(vdmosfet)类型，并且其中，所述第一fet和第二fet是mosfet类型。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一fet的沟道宽度和所述第二fet的沟道宽度不同。
5.根据权利要求1所述的装置，还包括比较器，所述比较器具有能够耦合到所述主功率fet的第二电流路径端子的第一输入端、能够耦合到所述电流测量功率fet的第二电流路径端子的所述比较器的第二输入端以及能够耦合到所述第一fet的栅极端子和所述第二fet的栅极端子的所述比较器的输出端。
6.根据权利要求1所述的装置，还包括第三fet，其中，所述第三fet的栅极端子耦合到所述第一fet的栅极端子和所述第二fet的栅极端子，并且其中，所述第三fet的第一电流路径端子耦合到所述第一fet的第一电流路径端子或所述主功率fet的第二电流路径端子。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括：
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述第一fet和所述第二fet被布置为电流镜。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一fet和所述第二fet是p型的，其中，所述第一fet的栅极端子和所述第二fet的栅极端子耦合到所述第一fet的第二电流路径端子，并且其中，所述第二fet的第一电流路径端子耦合到所述第一fet的第一电流路径端子。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第一fet和所述第二fet是n型的，其中，所述第一fet的栅极端子和所述第二fet的栅极端子耦合到所述第一fet的第一电流路径端子，并且其中，所述第一fet的第二电流路径端子和所述第二fet的第二电流路径端子电耦合。
11.一种用于控制电气负载的功率控制电路，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·比安弗尼，A·卡兰德拉，J·卡斯特兰，
申请(专利权)人：意法半导体国际公司，
类型：发明
国别省市：
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