CN104348459A - 分立器件中的负载平衡 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及分立器件中的负载平衡。在一般方面，本发明公开了一种设备，所述设备可包括温度测量电路和温度比较电路，所述温度测量电路被配置成生成指示第一半导体器件的第一操作温度的第一信号，所述温度比较电路可操作地与所述温度测量电路联接。所述温度比较电路可被配置成将所述第一信号与第二信号作比较并且生成比较信号，所述第二信号指示至少第二半导体器件的第二操作温度，所述比较信号指示所述指示的第一操作温度是否高于、低于或等于所述指示的第二操作温度。所述设备还可包括调节电路，所述调节电路被配置成基于所述比较信号调节所述第一半导体器件的操作。

Description

分立器件中的负载平衡
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年7月31日提交的名称为“Load Balancing inDiscrete Devices”(分立器件中的负载平衡)的美国临时申请No.61/860,522的优先权和权益，所述临时申请以全文引用方式并入本文。
技术领域
本说明书涉及分立器件。具体地讲，本说明书涉及根据操作温度来平衡分立半导体器件中的电流(功率)耗散的技术。
背景技术
在功率电子学应用(例如工业应用和汽车应用)中，通常以并联排列方式来连接功率半导体开关(如，垂直场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管等)，以便实现相对单个功率半导体开关所实现的较高的电流切换功能。在这类方法中，电流(或功率耗散)分布在整个并联连接的开关器件上。这种并联连接的器件可在单个半导体芯片(晶粒)上整体地具体实施。然而，这种整体具体实施可导致半导体器件具有相对较大的芯片(晶粒)尺寸，并因此可能难以制造。另外，整体具体实施可具有相对较低的制造产率(如，由于较大晶粒尺寸的结果)，并因此可能增加每个半导体开关的成本。
此外，在给定器件中，整体的具体实施只有所有并联连接开关的单个热耗散点，这可能导致难以将热能从整体器件移除。这种在移除热能中的困难可导致温度高于所需操作温度，继而可能减少这种器件的使用寿命(可靠性)。
可克服整体具体实施的一些局限性的一种方法是并联地连接单个分立器件(具体实施在单独的晶粒上)，其中单个分立器件可容纳在单独的包装中，并且例如可并联地电连接(和物理地安装)在印刷电路板上。虽然克服了整体具体实施的一些缺点(如，较大晶粒尺寸、单个热耗散点等)，但是使用并联连接的分立(单个)功率开关器件的方法也具有缺点。
例如，并联连接的分立器件不会在它们之间固有地平均分摊电流/功率耗散，这是(例如)由于它们的操作参数存在差异和/或分立开关器件(和可与分立开关器件结合具体实施的其他组件)之间的热相互作用。要改善这种并联具体实施的分立开关器件之间的电流/功率耗散的平衡，可使用一个选择过程来根据操作参数(例如阈值电压(Vt)和饱和电压(Vsat))将器件匹配。然而，该过程可能代价高昂并且难以具体实施。
发明内容
一方面，本发明提供了一种设备，包括：第一半导体开关器件；温度测量电路，其与所述第一半导体开关器件热联接，所述温度测量电路被配置成生成指示所述第一半导体开关器件的操作温度的第一信号；温度比较电路，其可操作地与所述温度测量电路联接，所述温度比较电路被配置成：比较所述第一信号与第二信号，所述第二信号指示至少第二半导体开关器件的操作温度；以及生成比较信号，所述比较信号指示所述第一半导体开关器件的所述指示的操作温度是否高于、低于或等于所述至少所述半导体开关器件的所述指示的操作温度；以及可操作地与所述温度比较电路和所述第一半导体开关器件联接的调节电路，所述调节电路被配置成响应于所述比较信号而调整所述第一半导体开关器件的操作。
另一方面，本发明提供了一种设备，包括：温度共享总线；多个半导体器件，所述多个半导体器件中的每一个均包括：半导体开关，所述半导体开关具有主控制端和次级控制端；以及共享控制器，所述共享控制器具有与所述温度共享总线联接的共享端，所述共享控制器与所述半导体开关热联接并且被配置成：生成指示所述半导体开关的操作温度的电压；将与所述半导体开关的所述操作温度相对应的所述电压与所述温度共享总线上的电压相比较；以及基于所述比较调节所述半导体开关的跨导。
再一方面，本发明提供了一种共享控制器，包括：温度测量电路，所述温度测量电路被配置成生成指示第一半导体器件的第一操作温度的第一信号；温度比较电路，其可操作地与所述温度测量电路联接，所述温度比较电路被配置成：比较所述第一信号与第二信号，所述第二信号指示至少第二半导体器件的第二操作温度；以及生成比较信号，所述比较信号指示所述指示的第一操作温度是否高于、低于或等于所述指示的第二操作温度；以及调节电路，所述调节电路被配置成基于所述比较信号调节所述第一半导体器件的操作。
附图说明
图1为根据实施例示出一组分立半导体器件的单独器件之间的热相互作用的图示。
图2为根据实施例示出与用于共享温度信息的总线联接的一组分立半导体器件的示意图，该温度信息用于平衡电流(功率)耗散。
图3A为根据实施例示出分立器件的平面图的图示。
图3B为根据实施例示出图3A的分立器件的示意图/框图。
图4为根据实施例示出分立器件的示意图/框图。
图5为根据实施例示出用于电流/功率平衡的控制器的示意图/框图，该控制器可在分立器件中具体实施。
各附图中的类似附图标记表示相同和/或相似的元件。
具体实施方式
图1为根据实施例示出电路100中多个分立半导体器件110、120、130、140、150(如，功率半导体开关器件)的物理排列方式，以及它们之间的相关的热相互作用的图示。图1的半导体器件110-150可作为并联开关而电连接，以便实现所需的开关电流。然而，出于清楚和说明的目的，半导体器件110-150的并联电连接在图1中未示出。
如图1中所示，半导体器件110-150是三端开关器件。例如，在某些实施例中，半导体器件110-150可使用功率金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET(MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)、半导体闸流管(包括栅极可关断半导体闸流管)、双极结型晶体管来具体实施，或者可使用多个其他类型的分立功率半导体开关器件来具体实施。就功率MOSFET而言，半导体器件110-150的三端可为栅极端、源极端和漏极端。对于使用IGBT的具体实施而言，半导体器件110-150的三端可为栅极端(也可称之为控制端)、发射极端和集电极端。在其他实施例中，具有其他类型的器件(和多个端)的其他排列方式是可能的。
在图1中，半导体器件110-150之间的热相互作用(如，当那些器件正在工作时)由椭圆160示意性地示出。如图1中所示，比起在排列末端处的半导体器件(如器件110、150)，位于(热相互作用)椭圆160中间的每个半导体器件(如器件120、130、140)可能被该组中的其他器件产生的热能更多地影响(受热能更多的影响)。因此，作为该热相互作用的结果，在(热相互作用)椭圆160中间的半导体器件(如器件120、130、140)可在比器件110、150更高的温度下工作，这是不期望的，因为这种温度差可能影响电路200的性能和/或可靠性。
通过使用本文所述的方法，一组并联连接的半导体开关器件(例如半导体器件110-150)可(通过总线)共享信息，其中由每个器件共享的信息指示其各自的操作温度。然后可(由每个器件)使用该共享的温度信息来平衡在所述整个组的并联连接的器件上的电流/功率耗散，以便改善性能和/或可靠性。
图2为根据实施例示出包括一组半导体器件210、220、230、240、250的电路200的示意图。如参照图1中的半导体器件110-150所讨论的，半导体器件210-250可包括并联连接的分立半导体功率开关器件，例如垂直功率MOSFET、IGBT、或多个其他半导体功率开关器件。此外，出于清楚和说明的目的，图2中的开关器件的电连接未示出。
如图2中所示，半导体器件210-250中的每一个器件各自包括第四端，即温度共享端(共享端)215、225、235、245、255。在电路200中，共享端215-255中的每一个可被配置成提供与其相应的半导体器件210-250的操作温度相应的信息。例如，半导体器件210-250中的每一个可输出代表其操作温度的电压(在其相应的共享端215-255上)。
如图2中所示，共享端215-255可通过温度共享总线(共享总线)265联接在一起。在该例子中，共享总线265上的电压可表示所述组半导体器件210-250的平均操作温度。如下文进一步详细讨论的，每个半导体器件210-250可(例如通过比较表示其操作温度的电压与共享总线265上的电压)将其各自的操作温度与平均操作温度进行比较。在这种方法中，基于该比较，半导体器件210-250中的每一个器件然后可，例如使用本文所述的技术，来调节其电流/功率耗散。
例如，在示例性具体实施中，如果半导体器件210-250的一个给定半导体器件在高于平均操作温度(如，基于共享总线265上的电压)的温度下工作，则该给定半导体器件可例如通过减小包括在该给定半导体器件中的功率半导体开关的跨导(例如使用本文所述的方法)来减小其耗散的电流/功率的量。相反地，如果给定半导体器件在低于平均操作温度的温度下工作，则给定半导体器件可例如通过增加包括在给定半导体器件中的功率半导体开关的跨导来增加其正耗散的电流/功率的量。具体实施这种方法的示例性实施例示于图3A-5中，并且在下文中进一步详细描述。
图3A为根据实施例示出(如，在封装分立器件之前)分立器件300的平面图的图示。在示例性实施例中，分立器件300可用于具体实施图2中的半导体器件210-250。如图3A中所示，分立器件300作为具体实施的四端器件(例如针对图2的半导体器件210-250所示)。
例如，图3A的分立器件300包括第一端305、第二端310、第三端315和第四端325。在该具体例子中，端305、310、315可对应于半导体开关器件350(例如MOSFET、IGBT)或多个其他半导体开关器件的三个端。出于清楚和说明的目的，图3A-5中示出的实施例被描述为包括半导体开关器件350的IGBT。因此，在以下讨论中，半导体开关器件350还可被称为IGBT 350。然而，在其他具体实施中，作为一个例子，可使用其他分立器件来代替IGBT，例如垂直功率MOSFET。
如图3A中所示，端305可为IGBT 350的电源平面的一部分。该电源平面可与IGBT 350的集电极端电联接。例如，IGBT 350可为垂直导电的分立IGBT，其具体实施在具有背侧集电极触点的半导体晶粒上。例如图3A中所示，背侧集电极触点可与端(电源平面)305电联接。例如，IGBT350可使用导电性晶粒附接材料与电源平面电联接。
还如图3A中所示，端310可(通过接合线)电连接至接合垫310a(并且与端305电隔离)。端310可用于发送用于偏置IGBT 350的栅极的信号，例如以便导通和断开IGBT 350。如图3A中进一步所示，端315可在IGBT 350的半导体晶粒的顶侧上通过接合垫315a(使用一条或多条接合线)与发射极触点电连接。端305还可与端305电隔离。在一些实施例中，端315与发射极之间的连接可以以多种其他方式来进行。
图3A中的分立器件300还包括共享控制器330，该共享控制器330可被配置成测量IGBT 350的操作温度并且通过共享端325提供电压，该电压与IGBT 350的操作温度对应。共享控制器330还可被配置成将测得的IGBT 350的操作温度与一组并联连接的分立半导体器件的平均温度进行比较。该平均温度可由存在于共享总线(例如图2中的共享总线265)上的电压确定。如图3A中所示，共享控制器330可具体实施在与IGBT 350物理联接的半导体晶粒上。该排列方式允许共享控制器测量IGBT 350的操作温度。在此类方法中，共享控制器330可使用多种半导体晶粒堆叠技术与IGBT 350物理联接。
共享控制器330可被进一步配置成根据这种比较来调节IGBT 350的跨导。如图3A中所示，共享控制器330可(通过接合线)与接合垫电连接，该接合垫与IGBT 350的次栅极340(下文中进一步讨论)电连接。在这种方法中，共享控制器330可被配置成向次栅极340提供电压信号，以便增加和/或减小IGBT 350的跨导。这种跨导改变的发生是响应于IGBT 350的操作温度与包括分立器件300的一组并联连接的器件的平均操作温度的比较。这种温度比较可通过比较表示不同温度的相应电压来进行。在其他具体实施中，共享控制器330可与IGBT 350(或其他分立开关器件)集成在相同晶粒上，或者与IGBT 350共同组装在同一个封装中。
还如图3A中所示，共享控制器330(通过相应的接合线和接合垫)电连接至IGBT 350的(集电极)端305和发射极(通过接合垫315b)。在这种排列方式中，IGBT 350的发射极和集电极上的偏压可用于向共享控制器330提供功率。此类方法可允许共享控制器330在无需独立的功率供给连接的情况下工作，所述独立的功率供给连接将需要在分立器件300上的另外的端以向共享控制器330提供那些独立的功率供给连接。
图3B为根据实施例示出具体实施图3A的分立器件300的示意图/框图。在图3B中，分立器件300的元件参考图3A中的相同附图标号。
如图3B中所示，共享控制器330与IGBT 350的(集电极)端305、(发射极)端315和次栅极340联接。如上所示，次栅极340可用于改变IGBT 350的跨导。在本文所述的方法中，这种跨导调节可迭代完成(如，随着一组并联连接的器件的各自操作温度的改变)。
还如上文参照图3A所讨论的，可使用施加于(集电极)端305和(发射极)端315的偏压来偏置图3B中的共享控制器330(向其供给功率)。在某些实施例中，施加于(集电极)端305的电压可为300V或更高，并且施加于(发射极)端315(和发射极320)的电压可电接地。在这种实施例中，如下文进一步所讨论的，共享控制器330可被配置成例如使用本文所述的技术将集电极电压转变为较低电压(或一定范围的电压)，该电压用于向共享控制器330的功率电路元件供电，以及根据其操作温度调节IGBT350的跨导。
在此类方法中，共享控制器330可被配置成将集电极电压转变为一定范围的电压(如5-10V)，该电压适于向共享控制器330的电路元件供电，以及调节IGBT 350的跨导。进一步在此类方法中，IGBT 350的次栅极340的电容可用于保持足够的偏压(如，Vdd)以用于在IGBT 350导通(并且集电极电压为大约1V)时操作共享控制器330。在另外其他方法中，共享控制器330的供给电压可以以其他方式产生。例如，共享控制器的供给电压可由施加于IGBT 350的主栅极端310的电压产生。作为另外一种选择，可使用独立的偏压电路向共享控制器330提供供给电压，其中偏压电路410仅用于(如，通过改变施加于次栅极340上的电压)调节IGBT350的跨导。
如图3B中进一步所示，端310与IGBT 350的主栅极360联接。如上所述，主栅极360可用于导通和断开IGBT 350。在图3B的分立器件300中，共享控制器330与分立器件300的共享端325联接。在这种方法中，共享控制器330可被配置成产生与IGBT 350的操作温度对应的电压，将所确定的电压(如，通过电阻器)施加于共享端325，将产生的电压与在共享总线上的对应于一组并联连接的分立器件(包括分立器件300)的平均温度的电压进行比较，并且基于该比较动态地调节IGBT 350的跨导。图4和图5描述了可用于具体实施分立器件300的示例性实施例。
图4为根据实施例示出分立器件400的示意图/框图。在某些实施例中，分立器件400可用于具体实施图2的分立器件210-250和/或图3A和3B的分立器件300。在其他具体实施中，可以使用分立器件的其他排列方式。在图4中，分立器件400的相似元件参考图3A和3B中的相同附图标号。例如，分立器件400包括发射极端305、主栅极端310、集电极端315、共享端325和IGBT 350(包括次栅极340和主栅极360)。出于清楚和简洁的目的，不再参照图4详细描述这些元件。
示于图4中的分立器件400还包括共享控制器330的示例性实施例。示于图4中的示例性共享控制器330包括偏压电路410、温度测量电路420、温度比较电路430以及电流/温度调节电路440。在分立器件400中，偏压电路410与集电极端305联接。偏压电路410可被配置成基于来自电流/温度调节电路440的控制信号将施加在集电极端305上的电压(如，300V或更高的电压)转变为一定范围的电压，该电压适于向温度测量电路420供电、向温度比较电路430供电，以及向电流温度调节电路440供电(如，向共享控制器330提供功率供给电压Vdd)。由偏压电路410产生的一定范围的电压还可适于例如使用本文所述的方法，响应于温度比较(如，对表示温度的电压的比较)来调节(增加和减小)IGBT 350的跨导。
在分立器件400中，温度测量电路420可被配置成测定IGBT 350的操作温度(如，在该情况下共享控制器330物理附接至包括IGBT 350的半导体晶粒(与其热联接))。温度测量电路420还可以被配置成产生与所确定的操作温度对应的电压。温度测量电路420可被进一步配置成向温度比较电路430提供与所确定的操作温度对应的产生电压。
在该实施例中，温度比较电路430可被配置成(如，通过电阻器)向共享总线(例如共享总线265)施加由温度测量电路420所产生的电压，以及将由温度测量电路420所产生的电压与共享总线上的合计电压进行比较。如之前参照图3所讨论的，所述合计电压表示包括分立器件400的一组并联连接的分立器件的平均温度(如，由每个并联连接的分立器件施加的表示它们相应操作温度的各电压的平均值)。温度比较电路430可被进一步配置成向电流/温度调节电路440提供信号，该信号指示所确定的IGBT350的操作温度是高于还是低于由共享总线上的合计电压所表示的平均操作温度。
在分立器件400中，电流/温度调节电路440可被配置成基于从温度比较电路430接收的信号来调节偏压电路410，以便增加或减小施加于IGBT350的次栅极340的电压(以改变IGBT 350的跨导)。例如，如果由温度测量电路420确定的IGBT 350的操作温度高于由共享总线上的电压表示的一组并联连接的分立器件的合计温度，则电流/温度调节电路440可调节偏压电路410，以便减小IGBT 350的跨导(如，减小施加于次栅极340的电压)。
相反地，如果由温度测量电路420确定的操作温度低于由共享总线上的电压表示的所述组并联连接的分立器件的合计温度，则电流/温度调节电路440可调节偏压电路410，以便增加IGBT 350的跨导(如，增加施加于次栅极340的电压)。另外，如果由温度测量电路确定的操作温度基本上等于由共享总线上的电压表示的所述组并联连接的分立器件的合计温度，则电流/温度调节电路440可保持目前由偏压电路410产生的电压。
作为示于图2-4中的具体实施的另外一种选择，可使用中央控制器，而不是在一组并联连接的分立器件中的每个分立器件都包括温度比较电路430和电流/温度调节电路440在这种方法中，每个分立器件可向中央控制器提供操作温度信息，并且该中央控制器可进行温度比较，然后基于那些比较对每个分立器件进行调节(如，跨导/偏压调节)。在此类方法中，可以使用硬件、固件、微控制器、软件、或者这些或其他方法的任何合适的组合来具体实施中央控制器。
图5为根据实施例示出共享控制器500的示意图/框图，该共享控制器500可在图2、3A、3B和4的分立器件中具体实施。在图5中，与图3、3B和4相比，IGBT 350未示出。然而，共享控制器500与图3A、3B和4的共有元件用相同附图标号表示。例如，共享控制器500包括(集电极)端305、(发射极)端315和共享端325。共享控制器500还包括可与分立开关器件的次栅极(例如示于图3A、3B和4中的IGBT 350的次栅极340)联接的端540。
示于图5中的共享控制器500还包括示于图4中的偏压电路410、温度测量电路420、温度比较电路430和电流/温度调节电路440的示例性具体实施。在该具体实施中，偏压电路410包括结型场效应晶体管(JFET)412。JFET 412可基于来自电流/温度调节电路440的信号将施加在端305上的集电极电压转变为一定范围的电压，该电压用于向共享控制器500供电(提供Vdd)，以及(如，通过次栅极)调节与端540联接的半导体开关器件的跨导。为了清楚，示于图4中的控制器500的元件的功率供给连接在图5中未示出。在其他具体实施中，可使用多个其他偏压电路，并且可使用多种其他方法向共享控制器500的元件提供功率。
在共享控制器500中，温度测量电路420可包括电流源422和温度感测器件424。根据具体实施例，温度测量电路420可通过与绝对温度成正比(PTAT)传感器、热敏电阻、或能够基于温度感测器件424的环境温度产生电压的多个其他器件来具体实施。图5的温度测量电路420还包括放大器426，其被配置成产生电压，该电压表示相关分立半导体开关器件的操作温度，所述操作温是通过温度感测器件424(如，基于温度感测器件424两端的电压)检测到的。
由温度测量电路420产生的电压，通过包括在温度比较电路430中的电阻器432，施加于温度比较电路430和共享端325(以及共享总线)。温度比较电路430还包括比较器434，该比较器434将来自温度测量电路420的电压与共享端325上的合计电压(其中所述合计电压表示一组并联连接的分立器件的平均操作温度)进行比较。基于该比较，比较器434向电流/温度调节电路440提供信号，该信号指示由温度测量电路420测得的温度是大于、等于、还是小于由共享端325上的电压(来自共享总线)表示的平均温度。
如图5中所示，电流/温度调节电路440包括时钟442、计数器444和数模转换器(DAC)446。在共享控制器500中，时钟442可用作计数器444的参考。如图5中所示，时钟442可与输入端550联接。在这种方法中，时钟442可通过输入端550上的时钟输入信号驱动。例如，结合共享控制器500具体实施的分立半导体开关器件的主栅极上的信号可用于向计数器444提供时钟信号。在其他实施例中，可以使用在输入端550上提供时钟信号的多种其他方法。在其他实施例中，时钟442可以是自由运行的时钟(其不使用输入信号)。在其他实施例中，可以用其他方式将时钟信号提供给计数器444。
在共享控制器500中，DAC 446可被配置成将计数器444的数字计数值转换为施加于偏压电路410(如，JFET 412的栅极)的模拟电压。在其他具体实施中，可使用例如模拟积分器作为示于图5的方法的替代形式来具体实施电流/温度调节电路440。
基于通过温度比较电路430向电流/温度调节电路440提供的信号，计数器444可向上计数，可向下计数，或者可保持现有的计数。例如，如果温度比较电路430确定由温度测量电路420测得的操作温度大于共享端325上指示的(一组并联连接的器件的)平均温度(如，电流正流出共享控制器500)，则温度比较电路430可指挥计数器444向下计数。随着计数器444中的计数减小，通过DAC 446施加于JFET 412的栅极的电压也可减小。这将导致施加于(次栅极)端540的电压相应减小，从而减小相关半导体开关器件的跨导，并将会降低该开关器件的操作温度。
如果温度比较电路430确定由温度测量电路420测得的操作温度小于共享端325上指示的平均温度(如，电流正流入共享控制器500)，则温度比较电路430可指挥计数器444向上计数。随着计数器444中的计数增加，通过DAC 446施加于JFET 412的栅极的电压也可增加。这将导致施加于(次栅极)端540的电压相应增加，从而增加相关半导体开关器件的跨导，这将会平衡与相关组并联连接的分立器件中的其他分立器件更为接近的相关半导体开关器件的温度。
如果温度比较电路430确定由温度测量电路420测得的操作温度基本上等于共享端325上指示的平均温度(如，可忽略不计的电流或者没有电流正流入或流出共享控制器500)，则温度比较电路430可指挥计数器444保持其当前的计数。因此，在该情况下，通过DAC 446施加于JFET 412的栅极的电压将保持基本上恒定。
在某些实施例中，当由温度测量电路420确定的半导体开关的操作温度基本上等于相关的一组并联连接的分立器件的平均温度时，计数器444的计数可能在给定值(与平均温度和/或测量温度对应)周围颤动。例如，在这些温度基本上相等的给定时间内，所述计数可具有恒定的平均值。
可使用各种半导体加工、系统制造和/或封装技术来具体实施本文所述的各种设备和技术。一些实施例可使用与半导体衬底相关的各种类型的半导体加工技术来实现，所述半导体衬底包括但不限于(例如)硅(Si)、砷化镓(GaAs)、碳化硅(SiC)，等等。
本文所述的各种技术的具体实施可在数字电子电路中或在计算机硬件、固件、软件中或在它们的组合中实现。具体实施可实现为计算机程序产品，即有形体现于信息载体中，如机器可读存储装置中的计算机程序，用于通过数据处理设备(如，可编程处理器、计算机或多台计算机)执行，或控制所述数据处理设备的操作。计算机程序例如上述一个或多个计算机程序可以任何编程语言形式(包括编译或解释语言)编写，并且可以任何形式部署，包括独立程序或适用于计算环境的模块、组件、子例程或其他单元。计算机程序可被部署成在一台计算机上或在一个站点的多台计算机上执行，或分布在多个站点并由通信网络互连。
方法步骤可由执行计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行，从而通过对输入数据进行操作和生成输出来执行功能。方法步骤也可以通过专用逻辑电路(如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))执行，并且装置可具体实施为专用逻辑电路(如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))。
虽然所述具体实施的某些特征已被示出为如本文所述，但本领域的技术人员现将可以想到许多修改、替代、变更和等效方案。因此，应当理解，所附权利要求旨在覆盖落入所述实施例的范围内的所有此类修改和变更。应当理解，所述实施例仅以举例的方式而不是以限制的方式呈现，并且可在形式和细节方面进行各种变更。本文所述的装置和/或方法的任一部分可以以任何组合加以组合，但相互排斥的组合除外。本文所述的实施例可包括所描述的不同实施例的功能、组件和/或特征的各种组合和/或子组合。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
第一半导体开关器件；
温度测量电路，其与所述第一半导体开关器件热联接，所述温度测量电路被配置成生成指示所述第一半导体开关器件的操作温度的第一信号；
温度比较电路，其可操作地与所述温度测量电路联接，所述温度比较电路被配置成：
比较所述第一信号与第二信号，所述第二信号指示至少第二半导体开关器件的操作温度；以及
生成比较信号，所述比较信号指示所述第一半导体开关器件的所述指示的操作温度是否高于、低于或等于所述至少所述半导体开关器件的所述指示的操作温度；以及
可操作地与所述温度比较电路和所述第一半导体开关器件联接的调节电路，所述调节电路被配置成响应于所述比较信号而调整所述第一半导体开关器件的操作。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述调节电路被配置成响应于所述比较信号而调节所述第一半导体器件的跨导。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述调节电路被配置成接收所述比较信号并且生成调节信号，所述调节信号基于所述比较信号调节所述第一半导体开关器件的跨导。
4.根据权利要求3所述的设备，其中：
如果所述比较信号指示所述第一半导体开关器件的所述指示的操作温度高于所述至少所述第二半导体开关器件的所述指示的操作温度，则所述调节电路被配置成改变所述调节信号以降低所述第一半导体开关器件的跨导；以及
如果所述比较信号指示所述第一半导体开关器件的所述指示的操作温度低于所述至少所述第二半导体开关器件的所述指示的操作温度，则所述调节电路被配置成改变所述调节信号以增加所述第一半导体开关器件的跨导。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述比较电路被配置成通过改变所述调节信号的电压来改变所述第一半导体开关器件的所述跨导，所述调节信号被施加到所述第一半导体开关器件的次级控制端。
6.根据权利要求3所述的设备，其中如果所述比较信号指示所述第一半导体开关器件的所述指示的操作温度基本上等于所述至少所述第二半导体开关器件的所述指示的操作温度，则所述调节电路被配置成将所述调节信号保持在基本上恒定的电压。
7.根据权利要求3所述的设备，其中如果所述比较信号指示所述第一半导体开关器件的所述指示的操作温度基本上等于所述至少所述第二半导体开关器件的所述指示的操作温度，则所述调节电路被配置成使所述调节信号在基本上恒定的电压的周围颤动。
8.根据权利要求3所述的设备，还包括偏压电路，所述偏压电路被配置成接收所述调节信号并且响应于所述调节信号而改变施加到所述第一半导体开关器件的次级控制端的电压。
9.根据权利要求3所述的设备，还包括偏压电路，所述偏压电路被配置成接收施加到所述第一半导体开关器件的集电极端、主控制端、源极端或漏极端中一者的电压，并且基于所述接收的电压为所述温度测量电路、所述温度比较电路和所述调节电路提供供给电压。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第二半导体开关器件被包括在多个半导体开关器件中，由所述第二信号指示的所述操作温度指示所述多个半导体开关器件的平均操作温度。
11.根据权利要求10所述的设备，其中所述第一半导体开关器件和所述多个半导体开关器件布置成电并联。
12.一种设备，包括：
温度共享总线；
多个半导体器件，所述多个半导体器件中的每一个均包括：
半导体开关，所述半导体开关具有主控制端和次级控制端；以及
共享控制器，所述共享控制器具有与所述温度共享总线联接的共享端，所述共享控制器与所述半导体开关热联接并且被配置成：
生成指示所述半导体开关的操作温度的电压；
将与所述半导体开关的所述操作温度相对应的所述电压与所述温度共享总线上的电压相比较；以及
基于所述比较调节所述半导体开关的跨导。
13.根据权利要求12所述的设备，还包括第三半导体器件，所述第三半导体器件包括：
半导体开关；以及
共享控制器，所述共享控制器具有与所述温度共享总线联接的共享端。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述共享控制器的功率供给电压是基于施加到所述主控制端的电压信号。
15.根据权利要求12所述的设备，其中所述共享控制器的功率供给电压是基于施加到所述半导体开关的集电极端、所述半导体开关的源极端或所述半导体开关的漏极端中一者的电压信号。
16.根据权利要求12所述的设备，其中所述温度共享总线上的所述电压对应于所述多个半导体开关的平均操作温度。
17.根据权利要求12所述的设备，其中所述多个半导体开关布置为电并联配置。
18.一种共享控制器，包括：
温度测量电路，所述温度测量电路被配置成生成指示第一半导体器件的第一操作温度的第一信号；
温度比较电路，其可操作地与所述温度测量电路联接，所述温度比较电路被配置成：
比较所述第一信号与第二信号，所述第二信号指示至少第二半导体器件的第二操作温度；以及
生成比较信号，所述比较信号指示所述指示的第一操作温度是否高于、低于或等于所述指示的第二操作温度；以及
调节电路，所述调节电路被配置成基于所述比较信号调节所述第一半导体器件的操作。
19.根据权利要求18所述的共享控制器，其中调节所述第一半导体器件的操作包括增加跨导或减少跨导中的一者。
20.根据权利要求18所述的共享控制器，其中所述第二操作温度对应于多个半导体器件的平均操作温度，所述多个半导体器件包括所述第一半导体器件和所述第二半导体器件。
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