CN117968873A - Pn结测温方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种PN结测温方法及其装置，涉及PN结测温技术领域。本发明提出的一种PN结测温技术，在不同测试电流条件下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；然后获取令该关系曲线的截距为零的检测电流；接着基于该检测电流求出待测温PN结的理想因子；最后设定流经待测温PN结的电流为上述检测电流，并基于求出的理想因子，测量的管压降，以及检测电流之间的比例关系求出待测温PN结的温度。本方法考虑了理想因子随温度变化的因素，通过寻找使待测温PN结的管压降与温度的关系曲线的截距为零的特殊检测条件，消除了理想因子变化对温度检测的影响，使得PN结温度测量误差小，精度高。

Description

PN结测温方法及其装置

技术领域

本发明涉及PN结测温技术领域，具体涉及一种PN结测温方法及其装置。

背景技术

PN结两端的电压与温度具有较好的线性关系，可以作为温度传感器。例如，将PN结与适宜的固定电阻串联以改进PN结温度传感器的工作方式，从而实现PN结两端电压与温度之间的高精度线性化；再例如，利用PN结的导通电压随温度变化的特性来测量芯片接面温度，通过PN结阵列便可实时获取芯片接面温度和热分布情况。

但是，PN结的正向导通压降与流经PN结的电流、结温均有关，不同电流和结温条件下，PN结两端电压大小也不一样。目前，采用PN结测温的方法中若仅利用PN结电压与温度的线性关系，在测量温度时需要提前标定测温基准值，过程会比较繁琐，所以也有一些技术正在研究无需标定PN结电压基准值的PN结测温方法。

然而，现有无需标定PN结电压基准值的PN结测温方法，在利用PN结进行温度测量时，是将理想因子视为常数。而实际上PN结的理想因子与温度呈现反比变化关系，也就是说，不同的温度条件下，PN结的理想因子大小不一样，这种将理想因子视为常数的测温方法会存在较大的测温误差，无法实现PN结的精确测温。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种PN结测温方法及其装置，该技术考虑了理想因子随温度变化的因素，消除了理想因子变化对温度检测的影响，PN结温度测量精度高。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明首先提供了一种PN结测温方法，所述方法包括如下步骤：

S1、在不同测试电流下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；

S2、获取令所述关系曲线的截距为零的检测电流；

S3、基于所述检测电流求出待测温PN结的理想因子；

S4、设定流经所述待测温PN结的电流为所述检测电流，并基于所述理想因子，测量的管压降，以及所述检测电流之间的比例关系，求出所述待测温PN结的温度。

优选的，所述关系曲线为：

其中，A表示nV_T随温度变化直线的斜率；b表示nV_T随温度变化直线在y轴上的截距；T为热力学温度；n表示待测温PN结的理想因子；ΔV_F表示不同测试电流条件下的PN结电压差；m表示不同测试电流之间的比例关系。

优选的，所述检测电流的个数为两个或四个。

优选的，当所述检测电流的个数为两个时，所述S3包括：

根据分别求出检测电流为I_b1和I_b2条件下PN结理想因子的值n,并将n的平均值作为待测温PN结的理想因子；其中，k为玻尔兹曼常数，q为基本电荷常数。

优选的，当所述检测电流的个数为四个时，所述S3包括：

根据求出检测电流I_b1和I_b2条件下的PN结理想因子曲线n1，检测电流I_b3和I_b4条件下的PN结理想因子曲线n2，并选择n1和n2相等的值n作为该PN结温度测量的理想因子。

优选的，当所述检测电流的个数为两个时，所述S4包括：

根据求出电流倍数m，然后将电流倍数m和S3步骤中得到的待测温PN结的理想因子值n代入式/>中，求出待测温PN结的温度，其中，I_b1和I_b2为流经待测温PN结的不同检测电流。

优选的，当所述检测电流的个数为四个时，所述S4包括：

根据和/>求出电流倍数m1和电流倍数m2；其中，I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的检测电流；

测量给定检测电流I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的电流时，该PN结相对应的正向PN结电压V_F1、V_F2、V_F3、V_F4，根据ΔV_F1＝V_F1-V_F2和ΔV_F2＝V_F3-V_F4求出该检测条件下的PN结电压差ΔV_F1和ΔV_F2；

根据和/>求出该PN结的结温T₁和T₂；

根据求出该PN结的结温大小。

第二方面，本发明还提供了一种PN结测温装置，所述装置包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在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上述所述方法的步骤。

有益效果

本发明提供的一种PN结测温技术，在不同测试电流条件下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；然后获取令该关系曲线的截距为零的检测电流；接着基于该检测电流求出待测温PN结的理想因子；最后设定流经待测温PN结的电流为上述检测电流，并基于求出的理想因子，以及检测电流之间的比例关系求出待测温PN结的温度。本发明的技术考虑了理想因子随温度变化的因素，通过寻找使待测温PN结的管压降与温度的关系曲线的截距为零的特殊检测条件，消除了理想因子变化对温度检测的影响，使得PN结温度测量误差小，精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一实施例提供的一种PN结测温方法的流程图；

图2为本发明一实施例中两个压控电流源测试条件下PN结测温方法对应的电路图；

图3为本发明一实施例中四个压控电流源测试条件下PN结测温方法对应的电路图；

图4为本发明一实施例中三个压控电流源测试条件下PN结测温方法对应的电路图；

图5为本发明验证实验中提供的不同测试条件PN结理想因子；

图6为本发明验证实验中提供的两种方法结温计算误差对比。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

第一方面，参阅图1，本发明提供了一种PN结测温方法，包括如下步骤：

S1、在不同测试电流下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；

S2、获取令所述关系曲线的截距为零的检测电流；

S3、基于所述检测电流求出待测温PN结的理想因子；

S4、设定流经所述待测温PN结的电流为所述检测电流，并基于所述理想因子，测量的管压降，以及所述检测电流之间的比例关系，求出所述待测温PN结的温度。

可见，本实施例提供的一种PN结测温方法，在不同测试电流条件下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；然后获取令该关系曲线的截距为零的检测电流；接着基于该检测电流求出待测温PN结的理想因子；最后设定流经待测温PN结的电流为上述检测电流，并基于求出的理想因子，以及检测电流之间的比例关系求出待测温PN结的温度。本方法考虑了理想因子随温度变化的因素，通过寻找使待测温PN结的管压降与温度的关系曲线的截距为零的特殊检测条件，消除了理想因子变化对温度检测的影响，使得PN结温度测量误差小，精度高。

下面结合附图1-6，以及对S1-S4具体步骤的解释，来详细说明本实施例一种PN结测温方法的实现过程。

S1、在不同测试电流下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线。

由于PN结的反向饱和电流与温度存在较大关系，在不同的温度条件下，反向饱和电流的大小也不一样。为了消除反向饱和电流对PN结温度的影响，本实施例选择在同一温度条件下给定不同测试电流流经PN结，并得到在不同测试电流条件下待测温PN结的管压降与温度之间的关系曲线，该关系曲线可消除反向饱和电流对PN结温度的影响。

PN结的正向导通压降与流过PN结的电流之间的关系如式(1)所示：

式(1)中，表示热电压；I_b为实际流经过二极管的电流；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。

而由于V_F＞＞V_T，所以式(1)可简化为式(2)：

由于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检测温度，可以消除I_so的影响。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，假设在这两个电流条件下PN结的理想因子变化不大，则nV_T可由式(3)求出：

令管压降通过式(3)可以求出PN结的温度计算公式如式(4)所示，该方法消除了反向饱和电流的影响。

该方法虽然与反向饱和电流无关，但却将PN结的理想因子视为常数进行测量。而实际上，PN结的理想因子与温度呈现反比变化关系，同时PN结流经电流大小不一致时，理想因子也会存在差别，将理想因子视为常数的测温方法存在较大测温误差。结合式(3)，以及可知，在一个已知温度条件下，PN结的理想因子的计算公式如式(5)所示。

由于PN结两端的电压与温度呈现线性减小的关系，因此式(3)是线性变化的关系，将其改写为式(6)的形式，其中，设A为nV_T随温度变化直线的斜率，b为nV_T随温度变化直线在y轴上的截距。则利用式(6)求出理想因子如式(7)所示。其中，k为玻尔兹曼常数；q为基本电荷常数；T为热力学温度。

式(6)即为不同测试电流下得出待测温PN结的管压降与温度的关系曲线，式(7)为理想因子n与温度T之间的关系公式。

S2、获取令所述关系曲线的截距为零的检测电流。

从上述式(7)可以看出，理想因子n是由常数项和与温度呈现反比的项相加得出，所以理想因子n随温度变化可以呈现增加的趋势、减小的趋势和不变的趋势，理想因子n随温度变化的趋势及快慢取决于截距b的正负和大小。当截距b为正数时，n随温度呈现反比减小的趋势；当截距b为负数时，n随温度呈现反比增加的趋势；当截距b为0时，n是一个固定不变的数。截距b越接近于0，则n随温度变化越小，近似是一个固定的数。基于这种规律，寻找一种特殊的检测条件，使截距b为0，保持n是一个固定的常数，消除理想因子随温度变化的影响，提高温度测量精度。但截距b为0这种条件比较苛刻，不容易找到截距完全为零的温度测量条件，因此提出了一种采用截距大于0和截距小于0两种情况进行温度测量的方法。对于同一个PN结，选出两组理想因子变化趋势相反且大小变化相差不大的测试条件用于温度测量，求取两种测量结果的平均值，可以消除理想因子的影响，从而达到较高的温度测量精度。

为了保持理想因子n是一个固定的常数，则需要根据式(6)，不同测试电流下得出待测温PN结的管压降与温度的关系曲线得出截距b等于0的检测电流。

特别的，如果基于两电流源激励进行PN结测温，则检测电流有两个，为I_b1和I_b2；当然，为了使得测温结果更精准，测温条件更灵活，适用性更广，也可以选择基于四电流源激励进行PN结测温，此时检测电流为符号相反(符号相反指的是截距b的符号相反，即其中一组的截距b>0，另一组的截距b<0)的四个检测电流：I_b1、I_b2、I_b3、I_b4，其中，I_b1和I_b2为一组，I_b3和I_b4为另一组。而更特别的，若四个检测电流中有两个电流相等(假设相等的电流设为I_b1)，则可以使用基于三电流源激励的PN结测温方法，此时，检测电流有三个，为I_b1、I_b2、I_b3。

S3、基于所述检测电流求出待测温PN结的理想因子。

当求得检测电流以后，可以根据求出不同检测电流条件下的PN结理想因子的值n。具体的：

当检测电流为两个，分别为I_b1和I_b2时，根据求出检测电流I_b1和I_b2条件下的PN结理想因子的平均值n；

当检测电流为四个，分别为I_b1、I_b2、I_b3、I_b4时，根据求出检测电流I_b1和I_b2条件下的PN结理想因子曲线n1，检测电流I_b3和I_b4条件下的PN结理想因子曲线n2，这两种条件下理想因子n1和n2随温度呈现相反的变化趋势，选择n1和n2相等的值n作为该PN结温度测量的理想因子值；

当检测电流为为三个，分别为I_b1、I_b2、I_b3时，求解理想因子的值的方法与检测电流为四个时类似。

S4、设定流经所述待测温PN结的电流为所述检测电流，并基于所述理想因子，测量的管压降，以及所述检测电流之间的比例关系，求出所述待测温PN结的温度。

根据S3步骤得到待测温PN结的理想因子以后，将测试电流设定为流经上述待测温PN结的电流，然后根据式(4)求出待测温PN结的温度。具体的：

当给定检测电流I_b1和I_b2为流经待测温PN结的电流时，根据求出电流倍数m，然后将电流倍数m和S3步骤中得到的待测温PN结的理想因子值n代入式(4)/>中，求出待测温PN结的温度；

当给定检测电流I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的电流时，根据和求出电流倍数m1和电流倍数m2，同时测量给定检测电流I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的电流时，该PN结相对应的正向PN结电压V_F1、V_F2、V_F3、V_F4，根据ΔV_F1＝V_F1-V_F2和ΔV_F2＝V_F3-V_F4求出该检测条件下的PN结电压差ΔV_F1和ΔV_F2，根据/>和/>求出该PN结的结温T₁和T₂；最后根据/>求出该PN结的结温大小；

特别的，若四个检测电流中有两个电流相等，假设相等的电流为I_b1，则根据和/>求出电流倍数m1和电流倍数m2，同时测量给定检测电流I_b1、I_b2、I_b3为流经待测温PN结的电流时，该PN结相对应的正向PN结电压V_F1、V_F2、V_F3，根据ΔV_F1＝V_F1-V_F2和ΔV_F2＝V_F3-V_F4求出该检测条件下的PN结电压差ΔV_F1和ΔV_F2，根据/>和求出该PN结的结温T₁和T₂；最后根据/>求出该PN结的结温大小。

为了便于理解，下面分别介绍基于两电流源、四电流源激励、三电流源激励的PN结测温方法所涉及的电路图，以及各方法对应的具体测温步骤。

1)基于两电流源激励的PN结测温方法：

基于两电流源激励的PN结测温方法的电路图如图2所示，该电路包括两个压控电流源I_b1和I_b2、两个采样保持器S/H1和S/H2、一个加法器以及一个温度计算模块T。两个压控电流源通过开关切换电路连接到测温PN结上后接地(电路连接上将PN结的阴极视为地，然后测量其正向电压时比较方便)，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的另一端连接到第一加法器。第一加法器的输出ΔV_F连接到温度计算模块1计算出温度T。当流经PN结的两个检测电流使截距b为0时，使用基于两电流源激励的PN结测温方法。基于两电流源激励的PN结测温方法的具体步骤如下：

Step1：选定测温使用的PN结，在不同的测试电流下得出PN结管压降与温度的关系曲线

Step2：根据得出截距b几乎等于0的检测电流I_b1和I_b2；

Step3：根据求出检测电流I_b1和I_b2条件下的PN结理想因子的平均值n；

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，同时设定步骤Step3得出的理想因子大小作为该PN结的结温检测理想因子；并使流经PN结的检测电流大小为I_b1和I_b2，测量该PN结相对应的正向电压V_F1和V_F2，根据ΔV_F＝V_F1-V_F2求出检测电流大小为I_b1和I_b2检测条件下的PN结电压差ΔV_F，根据/>求出温度大小。

2)基于四电流源激励的PN结测温方法：

基于四电流源激励的PN结测温方法电路图如图3所示，该电路包括四个压控电流源、四个采样保持器、两个加法器以及三个温度计算模块。四个压控电流源通过开关切换电路连接到测温PN结上后接地，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、S/H3、S/H4的一端，S/H1与S/H2的另一端连接到第一加法器，S/H3和S/H4的另一端连接到第二加法器。第一加法器的输出ΔV_F1连接到温度计算模块1计算出温度T1，第二加法器的输出ΔV_F2连接到温度计算模块2计算出温度T2，温度计算模块1和温度计算模块2连接到温度计算模块3用于计算出平均温度Tm。当流经PN结的四个检测电流使截距b存在大于0和截距小于0的两种情况，使用基于四电流源激励的PN结测温方法。基于四电流源激励的PN结测温方法的具体步骤如下：

Step1：选定测温使用的PN结，在不同的测试电流下得出PN结管压降与温度的关系曲线

Step2：根据得出截距大小接近于0，符号相反的检测电流Ib₁、Ib₂、Ib₃、Ib₄，其中， Ib₁和Ib₂设为一组， Ib₃和Ib₄设为另一组；

Step3：根据求出检测电流Ib₁和Ib₂条件下的PN结理想因子曲线n1，检测电流Ib₃和Ib₄条件下的PN结理想因子曲线n2， 由于这两种条件下理想因子n1和n2随温度呈现相反的变化趋势，选择n1和n2相等的值n作为该PN结温度测量的理想因子值；

Step4：将Ib₁、 Ib₂、 Ib₃、 Ib₄设定为该PN结的温度检测电流，根据和求出电流倍数m1和电流倍数m2， 同时设定步骤Step3得出的理想因子作为该PN结的结温测量理想因子；

然后使流经PN结的检测电流大小为Ib₁、Ib₂、Ib₃、Ib₄，测量该PN结相对应的正向PN结电压V_F1、 V_F2、 V_F3、 V_F4， 根据ΔV_F1＝V_F1-V_F2和ΔV_F2＝V_F3-V_F4求出该检测条件下的 PN结电压差ΔV_F1和ΔV_F2， 根据和/>求出该PN结的结温T₁和T₂；

根据求出该PN结的结温大小。

3)基于三电流源激励的PN结测温方法

三电流源激励的PN结测温方法是四电流源激励的PN结测温方法的一种特例。当四个检测电流中有两个电流大小相等，可以将四个压控电流源减少为三个压控电流源，则得到基于三电流源激励的PN结测温方法的电路图，如图4所示。基于三电流源激励的PN结测温方法与基于四电流源激励的PN结测温方法在原理上基本一致，只是将其中两个电流源换成大小相等的一个电流源。流经PN结的三个检测电流使截距b存在大于0和截距小于0的两种情况，使用基于三电流源激励的PN结测温方法。

假设四个检测电流中有两个电流相等，且相等的电流设为I_b1，则使用基于三电流源激励的PN结测温方法，则根据和/>求出电流倍数m1和电流倍数m2。基于三电流源激励的PN结测温方法的步骤与基于四电流源激励的PN结测温方法完全一致，此处不再赘述。

为了验证本实施例中提出的PN结测温方法的结温测量误差较小，精度高，我们通过以下实验加以证明。

利用本实施例提出的方法，选定一个用于测温的PN结，在不同的测试电流条件下得出PN结理想因子与温度的关系如图5所示，其中，测试电流为22mA与46mA测试条件下计算得出的理想因子n接近1.19，几乎保持不变；在10mA与46mA测试条件下计算得出的理想因子n1随温度呈现上升的趋势，在10mA与59mA测试条件下计算得出的理想因子n2随温度呈现下降的趋势，两者相等的n值为1.15，作为这两种测试条件下PN结的结温测量理想因子。确定好测试条件后，利用方法1(两个检测电流：10mA与59mA测试条件)和方法2(三个检测电流：22mA与46mA测试条件，10mA与46mA测试条件)测量结温得出的温度误差对比如图6所示，结温计算误差小于2％，可见该方法结温测量误差较小，精度较高。

实施例2：

第二方面，本发明还提供了一种PN结测温装置，该装置包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在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上述方法的步骤，主要包括：

S1、在不同测试电流下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；

S2、获取令所述关系曲线的截距为零的检测电流；

S3、基于所述检测电流求出待测温PN结的理想因子；

S4、设定流经所述待测温PN结的电流为所述检测电流，并基于所述理想因子，测量的管压降，以及所述检测电流之间的比例关系，求出所述待测温PN结的温度。

可选地，所述关系曲线为：

其中，A表示nV_T随温度变化直线的斜率；b表示nV_T随温度变化直线在y轴上的截距；T为热力学温度；n表示待测温PN结的理想因子；ΔV_F表示管压降；m表示不同测试电流之间的比例关系。

可选地，所述检测电流的个数为两个或四个。

可选地，当所述检测电流的个数为两个时，所述S3包括：

根据分别求出检测电流为I_b1和I_b2条件下PN结理想因子的值n,并将n的平均值作为待测温PN结的理想因子；其中，k为玻尔兹曼常数，q为基本电荷常数。

可选地，当所述检测电流的个数为四个时，所述S3包括：

根据求出检测电流I_b1和I_b2条件下的PN结理想因子曲线n1，检测电流I_b3和I_b4条件下的PN结理想因子曲线n2，并选择n1和n2相等的值n作为该PN结温度测量的理想因子。

可选地，当所述检测电流的个数为两个时，所述S4包括：

根据求出电流倍数m，然后将电流倍数m和S3步骤中得到的待测温PN结的理想因子值n代入式/>中，求出待测温PN结的温度，其中，I_b1和I_b2为流经待测温PN结的不同检测电流。

可选地，当所述检测电流的个数为四个时，所述S4包括：

根据和/>求出电流倍数m1和电流倍数m2；其中，I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的检测电流；

测量给定检测电流I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的电流时，该PN结相对应的正向PN结电压V_F1、V_F2、V_F3、V_F4，根据ΔV_F1＝V_F1-V_F2和ΔV_F2＝V_F3-V_F4求出该检测条件下的PN结电压差ΔV_F1和ΔV_F2；

根据和/>求出该PN结的结温T₁和T₂；

根据求出该PN结的结温大小。

可理解的是，本发明实施例提供的PN结测温装置与上述PN结测温方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参照PN结测温方法中的相应内容，此处不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明提供的一种PN结测温技术，在不同测试电流条件下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；然后获取令该关系曲线的截距为零的检测电流；接着基于该检测电流求出待测温PN结的理想因子；最后设定流经待测温PN结的电流为上述检测电流，并基于求出的理想因子，以及检测电流之间的比例关系求出待测温PN结的温度。本发明的技术考虑了理想因子随温度变化的因素，通过寻找使待测温PN结的管压降与温度的关系曲线的截距为零的特殊检测条件，消除了理想因子变化对温度检测的影响，使得PN结温度测量误差小，精度高。

2、本发明提出的PN结测温技术，采用不同的检测电流来检测温度，可以消除反向饱和电流对于PN结测温的影响，提高了PN结测温精度。

3、本发明在选择用于消除理想因子变化对温度测量的影响的PN结检测电流时，选择不同检测电流的方式简单。

4、本发明提出了基于两电流源激励、三电流源激励和四电流源激励的PN结测温方法，可根据实际情况灵活选择，不仅可以单一方法使用，还可以多个方法同时使用，测量精度高，适用范围广。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种PN结测温方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、在不同测试电流下得到待测温PN结的管压降与温度的关系曲线；

S2、获取令所述关系曲线的截距为零的检测电流；

S3、基于所述检测电流求出待测温PN结的理想因子；

S4、设定流经所述待测温PN结的电流为所述检测电流，并基于所述理想因子，测量的管压降，以及所述检测电流之间的比例关系，求出所述待测温PN结的温度。

2.根据权利要求1所述的PN结测温方法，其特征在于，所述关系曲线为：

其中，A表示nV_T随温度变化直线的斜率；b表示nV_T随温度变化直线在y轴上的截距；T为热力学温度；n表示待测温PN结的理想因子；ΔV_F表示管压降；m表示不同测试电流之间的比例关系。

3.根据权利要求1所述的PN结测温方法，其特征在于，所述检测电流的个数为两个或四个。

4.根据权利要求3所述的PN结测温方法，其特征在于，当所述检测电流的个数为两个时，所述S3包括：

根据分别求出检测电流为I_b1和I_b2条件下PN结理想因子的值n,并将n的平均值作为待测温PN结的理想因子；其中，k为玻尔兹曼常数，q为基本电荷常数。

5.根据权利要求3所述的PN结测温方法，其特征在于，当所述检测电流的个数为四个时，所述S3包括：

根据求出检测电流I_b1和I_b2条件下的PN结理想因子曲线n1，检测电流I_b3和I_b4条件下的PN结理想因子曲线n2，并选择n1和n2相等的值n作为该PN结温度测量的理想因子。

6.根据权利要求3所述的PN结测温方法，其特征在于，当所述检测电流的个数为两个时，所述S4包括：

根据求出电流倍数m，然后将电流倍数m和S3步骤中得到的待测温PN结的理想因子值n代入式/>中，求出待测温PN结的温度，其中，I_b1和I_b2为流经待测温PN结的不同检测电流。

7.根据权利要求3所述的PN结测温方法，其特征在于，当所述检测电流的个数为四个时，所述S4包括：

根据和/>求出电流倍数m1和电流倍数m2；其中，I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的检测电流；

测量给定检测电流I_b1、I_b2、I_b3、I_b4为流经待测温PN结的电流时，该PN结相对应的正向PN结电压V_F1、V_F2、V_F3、V_F4，根据ΔV_F1＝V_F1-V_F2和ΔV_F2＝V_F3-V_F4求出该检测条件下的PN结电压差ΔV_F1和ΔV_F2；

根据和/>求出该PN结的结温T₁和T₂；

根据求出该PN结的结温大小。

8.一种PN结测温装置，所述装置包括：存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一所述方法的步骤。