CN113588106B - 一种pn结测温方法、系统及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PN结测温方法、系统及计算机可读存储介质，该PN结测温方法通过补偿PN结的V_F‑T曲线截距差异，采集不同检测电流条件下的PN结正向电压，最终获得实际的PN结温度。本发明技术方案的PN结测温方法消除了理想因子对温度测量的影响，且与反向饱和电流无关，精确计算了PN结的温度，提高了温度测量精度。

Description

一种PN结测温方法、系统及计算机可读存储介质

技术领域

本发明属于温度测量技术领域，尤其涉及一种PN结测温方法、系统及计算机可读存储介质。

背景技术

PN结两端的正向电压与温度具有较好的线性关系，可以作为温度传感器。有研究者发现将PN结与适宜的固定电阻串联，可以改进PN结温度传感器的工作方式，并实现PN结正向电压与温度的高精度线性化。中国专利CN 102610539 B公开的技术方案利用PN结的正向电压随温度变化的特性来测量芯片接面温度，通过PN结阵列可以实时获取芯片接面温度和热分布情况。PN结的正向电压与流经PN结的电流和结温有关，不同导通电流和结温条件下，PN结的正向电压大小不一样。

目前采用PN结测温的方法中，若仅利用PN结的正向电压与温度的线性关系，在测量温度时需要提前标定电压基准值，相关学者主要采用0℃或者室温来标定PN结电压基准值。中国专利CN 104820179 B中公开采用两个压控电流源，提出了一种可消除串联电阻影响且与反向饱和电流无关的PN结测温方法。相关学者对无需标定电压基准值的PN结测温方法展开了研究，但这些方法在利用PN结进行温度测量时将理想因子视为常数，而PN结的理想因子与温度呈反比关系变化，将理想因子视为常数的测温方法存在较大测温误差。不同的温度条件下，PN结的理想因子大小不一样，这对精确测温带来了极大的困难。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种PN结测温方法、系统及计算机可读存储介质，消除了理想因子的影响，而且与反向饱和电流无关，使得测温更加精确。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种PN结测温方法，其包括：

步骤S1，选定测温使用的PN结，在不同的测试电流下得出PN结正向电压与温度的关系曲线，所述PN结正向电压与温度的关系曲线包括：I_b1条件下的V_F-T曲线y₁＝k₁T+b₁，I_b2条件下的V_F-T曲线y₂＝k₂T+b₂；

步骤S2，求出y₁＝k₁T+b₁与y₂＝k₂T+b₂值相等的横坐标点

步骤S3，将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，变换后的横坐标用T_x表示，此时T_x＝T-T₀，两条V_F-T曲线在T₀处的截距表示为b₀，同时将两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为y₁₁＝k₁T_x+b₀和y₂₁＝k₂T_x+b₀；

步骤S4，将I_b1和I_b2设定为该PN结的温度检测电流，根据求出电流倍数m；

步骤S5，利用求出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n，同时将其设定为该PN结的温度测量理想因子；

步骤S6，使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量相对应的PN结正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出该检测条件下的PN结正向电压差ΔV_F；

步骤S7，根据计算出补偿截距差异后的温度T_x大小；

步骤S8，根据T＝T_x+T₀得出实际的PN结的温度T。

此技术方案采用一种补偿PN结的V_F-T曲线截距差异的计算方法，消除了理想因子影响，精确计算PN结的温度，提高温度测量精度。同时，该PN结测温方法只需要采用两个大小不一样的检测电流就可以实现温度的测量，与反向饱和电流无关，使得测温更加精准。

进一步的，当固定了测温使用的PN结的温度测量参数后，也就是得出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n之后，后续只需要测量两个不同检测电流条件I_b1和I_b2下的PN结正向电压，即可实现温度测量。也就是只需要从步骤S6开始进行温度测量。

作为本发明的进一步改进，所述PN结测温方法所采用的电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；

两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

作为本发明的进一步改进，所述PN结可为二极管或开关管的体寄生二极管等具有PN结特性的半导体器件。

本发明还公开了一种PN结测温系统，其包括：

PN结正向电压与温度的关系曲线获取模块，用于获取测温使用的PN结在不同的测试电流下的正向电压与温度的关系曲线，所述PN结正向电压与温度的关系曲线包括：I_b1条件下的V_F-T曲线y₁＝k₁T+b₁，I_b2条件下的V_F-T曲线y₂＝k₂T+b₂；

V_F-T曲线的等值横坐标点计算模块，用于求出y₁＝k₁T+b₁与y₂＝k₂T+b₂值相等的横坐标点

横坐标变换计算模块，将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，变换后的横坐标用T_x表示，此时T_x＝T-T₀，两条V_F-T曲线在T₀处的截距表示为b₀，同时将两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为y₁₁＝k₁T_x+b₀和y₂₁＝k₂T_x+b₀；

电流倍数计算模块，将I_b1和I_b2设定为该PN结的温度检测电流，根据求出电流倍数m；

理想因子计算模块，利用求出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n，同时将其设定为该PN结的温度测量理想因子；

PN结正向电压差计算模块，使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量相对应的PN结正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出该检测条件下的PN结正向电压差ΔV_F；

补偿截距差异后的温度计算模块，根据计算出补偿截距差异后的温度T_x大小；

PN结温度计算模块，根据T＝T_x+T₀得出实际的PN结的温度T。

作为本发明的进一步改进，所述PN结测温系统包括测试电路，所述测试电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；

两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

作为本发明的进一步改进，所述PN结可为二极管或开关管的体寄生二极管等具有PN结特性的半导体器件。

本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如上所述的PN结测温方法。

本发明还公开了一种PN结测温装置，包括：测试电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的PN结测温方法；

所述测试电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

第一，本发明的技术方案，考虑了理想因子随温度变化的因素，采用一种补偿PN结V_F-T曲线在绝对零度时截距差异的计算方法，消除了理想因子变化对温度测量的影响，精确计算PN结温度，温度测量精度很高；另外本发明的技术方案仅采用两个大小不一样的检测电流实现温度测量，该方法与PN结的反向饱和电流无关，使得测温更加精准。

第二，本发明技术方案提出的用于消除理想因子变化对温度测量的影响的PN结测温方法的检测电流可以根据实测需要选取，适用性强，同时也可以选择多组电流数据进行温度测量，提高检测精度。而且其中采用的PN结形式多样，可以是常用的二极管，也可以是开关管(如MOSFET)的体寄生二极管等其他形式的PN结，适用范围广。

附图说明

图1是本发明一种PN结测温方法中所采用的测试电路图。

图2是本发明一种PN结测温方法中V_F-T曲线在绝对零度时截距相同的示意图。

图3是本发明一种PN结测温方法中V_F-T曲线在绝对零度时截距不同的示意图。

图4是本发明一种PN结测温方法中补偿PN结V_F-T曲线在绝对零度时截距差异后的V_F-T_x曲线示意图。

图5是本发明的PN结测温方法应用的实施例1在不同测试电流下肖特基二极管的V_F-T曲线图。

图6是本发明的PN结测温方法应用的实施例1在10mA和556mA测试电流条件下肖特基二极管温度测量误差。

图7是本发明的PN结测温方法应用的实施例2在不同测试电流下MOSFET的体寄生二极管的V_F-T曲线图。

图8是本发明的PN结测温方法应用的实施例2在14mA和800mA测试电流条件下MOSFET结温测量误差。

具体实施方式

下面对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

一种消除理想因子影响且与反向饱和电流无关的PN结测温方法，该方法为了解决现有技术中存在的问题，考虑到理想因子随温度变化情况，采用一种补偿PN结的V_F-T曲线截距差异的计算方法，只需要采用两个大小不一样的检测电流就可以实现温度的测量，计算得到的PN结的温度更加精确，提高了温度测量精度。

该PN结测温方法的电路图如图1所示，该电路包括两个电流源I_b1和I_b2、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块。两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线连接采样保持器S/H1、S/H2的一端，S/H1与S/H2的另一端连接到加法器。其中，PN结的流经电流用I_F表示，PN结的正向电压用V_F表示。加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

PN结测温方法实施步骤如下：

Step1：选定测温使用的PN结，在不同的测试电流下得出PN结正向电压与温度的关系曲线，即得出I_b1条件下的V_F-T曲线y₁＝k₁T+b₁，I_b2条件下的V_F-T曲线y₂＝k₂T+b₂；

Step2：求出y₁＝k₁T+b₁与y₂＝k₂T+b₂值相等的横坐标点

Step3：将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，变换后的横坐标用T_x表示，此时T_x＝T-T₀，两条V_F-T曲线在T₀处的截距表示为b₀，同时将两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为y₁₁＝k₁T_x+b₀和y₂₁＝k₂T_x+b₀；

Step4：将I_b1和I_b2设定为该PN结的温度检测电流，根据求出电流倍数m；

Step5：利用求出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n，同时将其设定为该PN结的温度测量理想因子；

Step6：使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量相对应的PN结正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出该检测条件下的PN结正向电压差ΔV_F；

Step7：根据计算出补偿截距差异后的温度T_x大小；

Step8：根据T＝T_x+T₀得出实际的PN结的温度T。

针对上述实施步骤的分析推理过程如下：

0、与反向饱和电流无关的PN结测温理论分析

PN结的正向导通电压与流经PN结的电流之间的关系如式(0-1)所示：

式(0-1)中，I_b为实际流经PN结的电流，I_so为反向饱和电流，k为玻尔兹曼常数，q为基本电荷常数，n为理想因子，V_F为PN结正向电压，T为热力学温度。

由于V_F＞＞V_T，因此将式(0-1)简化为式(0-2)：

I_so与温度存在较大关系，不同的温度条件下，I_so大小不一样。采用两个检测电流I_b1和I_b2对温度进行测量，可以消除I_so的影响。PN结的理想因子n与温度呈反比关系变化，同时，PN结流经电流大小不同，理想因子也存在差异。在一个固定的温度条件下，给定流经PN结的电流为I_b1和I_b2，测量PN结的正向电压为V_F1和V_F2，假设在这两个检测电流条件下PN结的理想因子变化不大，则nV_T可由式(0-3)得出：

令ΔV_F＝V_F1-V_F2，其中，ΔV_F为两个检测电流条件下PN结的正向电压差，m为两个检测电流的倍数。通过式(0-3)可以求出PN结的温度如式(0-4)所示，该方法消除了PN结的反向饱和电流的影响。在一个已知温度条件下，PN结的理想因子如式(0-5)所示，该方法虽然与反向饱和电流无关，却将PN结的理想因子视为常数进行计算，PN结的理想因子与温度呈反比关系变化，同时PN结流经电流大小不一致时，理想因子也存在差别，将理想因子视为常数的测温方法存在较大测温误差。

1、PN结V_F-T曲线在绝对零度时截距相同

理论上，在不同导通电流条件下，PN结的正向电压随温度变化曲线(V_F-T曲线)的斜率大小不一样，不同的V_F-T曲线在绝对零度(0K)条件下相交于一点，这点是PN结或二极管禁带宽度所对应的压降值。

在绝对零度时截距相同的不同导通电流条件下的V_F-T曲线示意图如图2所示，这两个电流条件下的V_F-T曲线分别表示为y₁，y₂。两条曲线在0K时的截距表示为b，y₁和y₂曲线方程分别表示为式(1-1)和(1-2)。

y₁＝k₁T+b (1-1)

y₂＝k₂T+b (1-2)

推导得出PN结V_F-T曲线在绝对零度时截距相同这种条件下的PN结正向电压差如式(1-3)所示，nV_T如式(1-4)所示：

ΔV_F＝y₁-y₂＝(k₁-k₂)T (1-3)

利用式(1-4)得出理想因子如式(1-5)所示，这种条件下的理想因子是一个常数，不随温度变化。在这种条件下，使PN结流经两个大小不一样的电流，测量PN结的正向电压，设定理想因子为式(1-5)所示常数，利用可以得出PN结的温度，实现PN结测温的目的。

2、PN结V_F-T曲线在绝对零度时截距不同

理论上PN结不同的V_F-T曲线在绝对零度时相交于一点，但实际应用中，PN结的V_F-T曲线在绝对零度时并没有相交于一点，如图3所示，同样将两个不同电流条件下的V_F-T曲线示意图分别表示为y₁，y₂。y₁在0K时的截距表示为b₁，y₂在0K时的截距表示为b₂，这种条件下y₁和y₂曲线分别表示为式(2-1)和式(2-2)。

y₁＝k₁T+b₁ (2-1)

y₂＝k₂T+b₂ (2-2)

推导得出PN结V_F-T曲线在绝对零度时截距不同这种条件下的PN结正向电压差如式(2-3)所示，nV_T如式(2-4)所示：

ΔV_F＝y₁-y₂＝(k₁-k₂)T+(b₁-b₂) (2-3)

利用式(2-4)得出理想因子如式(2-5)所示，此时PN结的理想因子由常数项和与温度呈反比项相加得出，因此理想因子随温度发生变化，理想因子不能视为常数，用一个常数值计算PN结的温度会存在较大测温误差。

3、补偿PN结V_F-T曲线在绝对零度的截距差异方法

理论上PN结不同的V_F-T曲线在绝对零度时相交于同一点，但实际条件下，PN结的V_F-T曲线在绝对零度时并没有相交于一点。由于PN结不同的V_F-T曲线在绝对零度时截距不同，导致后续理想因子随温度呈现反比关系变化，这对精确测温带来了极大的困难。因此本发明采用一种新的补偿PN结的V_F-T曲线截距差异的计算方法，精确计算PN结温度，提高温度测量精度。

求出式(2-1)与式(2-2)值相等的横坐标点T₀如式(3-1)所示，将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，如图4所示。变换后的横坐标用T_x表示，T_x如式(3-2)所示，两条曲线在T₀处的截距表示为b₀，将这两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为式(3-3)和式(3-4)。

T_x＝T-T₀ (3-2)

y₁＝k₁T_x+b₀ (3-3)

y₂＝k₂T_x+b₀ (3-4)

推导得出采用补偿PN结的V_F-T曲线在绝对零度时截距差异的计算方法后，PN结正向电压差如式(3-5)所示，nV_T如式(3-6)所示：

ΔV_F＝y₁-y₂＝(k₁-k₂)T_x (3-5)

在补偿PN结的V_F-T曲线在绝对零度时截距差异后，为了方便后续结温计算，使理想因子是一个与温度无关的常数，将nV_T与温度的关系改为式(3-7)，这种假设条件下求出理想因子如式(3-8)所示。在这种假设条件下PN结的理想因子是一个不随温度变化的常数。在PN结流经两个大小不同的电流条件下，测量PN结的正向电压，设定理想因子为式(3-8)所示常数，利用式(3-9)可以得出温度T_x，最后再利用式(3-10)求出实际的PN结温度T。

T＝T_x+T₀ (3-10)

本发明实施例还公开了一种PN结测温系统，其包括：

PN结正向电压与温度的关系曲线获取模块，用于获取测温使用的PN结在不同的测试电流下的正向电压与温度的关系曲线，所述PN结正向电压与温度的关系曲线包括：I_b1条件下的V_F-T曲线y₁＝k₁T+b₁，I_b2条件下的V_F-T曲线y₂＝k₂T+b₂；

V_F-T曲线的等值横坐标点计算模块，用于求出y₁＝k₁T+b₁与y₂＝k₂T+b₂值相等的横坐标点

横坐标变换计算模块，将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，变换后的横坐标用T_x表示，此时T_x＝T-T₀，两条V_F-T曲线在T₀处的截距表示为b₀，同时将两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为y₁₁＝k₁T_x+b₀和y₂₁＝k₂T_x+b₀；

电流倍数计算模块，将I_b1和I_b2设定为该PN结的温度检测电流，根据求出电流倍数m；

理想因子计算模块，利用求出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n，同时将其设定为该PN结的温度测量理想因子；

PN结正向电压差计算模块，使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量相对应的PN结正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出该检测条件下的PN结正向电压差ΔV_F；

补偿截距差异后的温度计算模块，根据计算出补偿截距差异后的温度T_x大小；

PN结温度计算模块，根据T＝T_x+T₀得出实际的PN结的温度T。

其中，所述PN结测温系统包括测试电路，所述测试电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

所述PN结可为二极管或开关管的体寄生二极管等具有PN结特性的半导体器件。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如上所述的PN结测温方法。

本发明实施例还公开了一种PN结测温装置，包括：测试电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的PN结测温方法；所述测试电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

下面应用上述的PN结测温方法进行实际的测温验证。

实施例1肖特基二极管测温实例：

应用上述PN结测温方法，任意选择一个肖特基二极管用于测温，在10mA和556mA的测试电流条件下得出肖特基二极管的V_F-T曲线如图5所示，根据这两条V_F-T曲线可以得出肖特基二极管的温度测量参数。确定温度好测量参数后，利用补偿PN结的V_F-T曲线截距差异以消除理想因子影响的计算方法得出的温度测量误差如图6所示。可见，在10mA和556mA测试电流条件下，这种测温方法得出的温度测量误差在5％以内，说明该方法消除了理想因子的影响，结温测量误差较小。同时，可以选择不同的测试电流，提高温度测量精度。

实施例2MOSFET体寄生二极管测温实例：

应用上述PN结测温方法，选择MOSFET的体寄生二极管测温，在14mA和800mA的测试电流条件下得出MOSFET体寄生二极管的V_F-T曲线如图7所示，根据这两条曲线可以得出MOSFET体寄生二极管的温度测量参数。确定温度好测试参数后，利用本发明提出的补偿PN结的V_F-T曲线截距差异以消除理想因子影响的计算方法得出的温度测量误差如图8所示。可见在14mA和800mA测试电流条件下，这种测温方法测出的MOSFET结温测量误差在2.5％以内，说明该方法消除了理想因子的影响，结温测量误差很小，测温精度很高。

因此，利用MOSFET的体寄生二极管，采用本发明提出的方法可以测量MOSFET的结温。

另外，在MOSFET工作过程中，如果存在反向续流工作状态，可以任意选取两个不同大小的电流进行MOSFET结温测量；在没有反向续流工作状态情况下，可以外界注入电流信号，实现MOSFET的结温测量。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种PN结测温方法，其特征在于，其包括：

步骤S1，选定测温使用的PN结，在不同的测试电流下得出PN结正向电压与温度的关系曲线，所述PN结正向电压与温度的关系曲线包括：I_b1条件下的V_F-T曲线y₁＝k₁T+b₁，I_b2条件下的V_F-T曲线y₂＝k₂T+b₂；

步骤S2，求出y₁＝k₁T+b₁与y₂＝k₂T+b₂值相等的横坐标点

步骤S3，将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，变换后的横坐标用T_x表示，此时T_x＝T-T₀，两条V_F-T曲线在T₀处的截距表示为b₀，同时将两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为y₁₁＝k₁T_x+b₀和y₂₁＝k₂T_x+b₀；

步骤S4，根据求出电流倍数m；

步骤S5，利用求出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n，同时将其设定为该PN结的温度测量理想因子；

步骤S6，使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量相对应的PN结正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出该检测条件下的PN结正向电压差ΔV_F；

步骤S7，根据计算出补偿截距差异后的温度T_x大小；

步骤S8，根据T＝T_x+T₀得出实际的PN结的温度T。

2.根据权利要求1所述的PN结测温方法，其特征在于：所述PN结测温方法所采用的电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；

两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

3.根据权利要求1所述的PN结测温方法，其特征在于：所述PN结为二极管或开关管的体寄生二极管。

4.一种PN结测温系统，其特征在于，其包括：

PN结正向电压与温度的关系曲线获取模块，用于获取PN结在不同的测试电流下的正向电压与温度的关系曲线，所述PN结正向电压与温度的关系曲线包括：I_b1条件下的V_F-T曲线y₁＝k₁T+b₁，I_b2条件下的V_F-T曲线y₂＝k₂T+b₂；

V_F-T曲线的等值横坐标点计算模块，用于求出y₁＝k₁T+b₁与y₂＝k₂T+b₂值相等的横坐标点

横坐标变换计算模块，将PN结的V_F-T曲线坐标轴的y轴平移到T₀处，变换后的横坐标用T_x表示，此时T_x＝T-T₀，两条V_F-T曲线在T₀处的截距表示为b₀，同时将两种检测电流条件下的V_F-T曲线重新表示为y₁₁＝k₁T_x+b₀和y₂₁＝k₂T_x+b₀；

电流倍数计算模块，根据求出电流倍数m；

理想因子计算模块，利用求出PN结检测电流为I_b1和I_b2的条件下的理想因子n，同时将其设定为该PN结的温度测量理想因子；

PN结正向电压差计算模块，使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量相对应的PN结正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出该检测条件下的PN结正向电压差ΔV_F；

补偿截距差异后的温度计算模块，根据计算出补偿截距差异后的温度T_x大小；

PN结温度计算模块，根据T＝T_x+T₀得出实际的PN结的温度T。

5.根据权利要求4所述的PN结测温系统，其特征在于：其包括测试电路，所述测试电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；

两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。

6.根据权利要求4所述的PN结测温系统，其特征在于：所述PN结为二极管或开关管的体寄生二极管。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求1～3任意一项所述的PN结测温方法。

8.一种PN结测温装置，其特征在于，包括：测试电路、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1～3任意一项所述的PN结测温方法；

所述测试电路包括两个电流源、两个采样保持器、一个加法器以及一个温度计算模块；两个电流源通过开关切换电路连接到PN结后再接地，开关切换电路由时钟CLK控制，从开关切换电路与PN结之间的结点引出线分别连接两个采样保持器的一端，两个采样保持器的另一端连接到加法器；加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块，温度计算模块用于计算PN结温度T。