DE102009028573B4

DE102009028573B4 - Verfahren zum Betrieb einer Leistungshalbleiterschalteranordnung und Leistungshalbleiterschalteranordnung

Info

Publication number: DE102009028573B4
Application number: DE102009028573.3A
Authority: DE
Inventors: Markus Ladurner; Robert Illing
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2029-08-18
Also published as: US8203315B2; US8610406B2; DE102009028573A1; US20100079197A1; US20120229193A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Leistungshalbleiterschalteranordnung mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Leistungshalbleiterchips, der einen Leistungshalbleiterschalter (1) mit einem ersten Lastanschluss (11) und einem zweiten Lastanschluss (12) umfasst; – Bereitstellen eines ersten Temperatursensors (21), der thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter (1) gekoppelt ist; – Bereitstellen eines zweiten Temperatursensors (22); – Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) oder Belassen des Leistungshalbleiterschalters (1) im ausgeschalteten Zustand, wenn eine Temperaturdifferenz (T1 – T2) zwischen einer ersten Temperatur (T1) des ersten Temperatursensors (21) und einer zweiten Temperatur (T2) des zweiten Temperatursensors (22) größer oder gleich einer vorgegebenen Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔTOFF) ist, die, einer ersten, nicht konstanten Funktion folgend, von einem Spannungsabfall (VDS) über dem Leistungshalbleiterschalter (1) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängt; – Einschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) oder Belassen des Leistungshalbleiterschalters (1) im eingeschalteten Zustand, wenn die Temperaturdifferenz (T1 – T2) zwischen der ersten Temperatur (T1) der zweiten Temperatur (T2) kleiner oder gleich einer vorgegebenen Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔTON) ist, die, einer nicht konstanten zweiten Funktion folgend, von dem Spannungsabfall (VDS) über dem Leistungshalbleiterschalter (1) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängt.

Description

Die Erfindung betrifft Leistungshalbleiter-Schaltkreise. Leistungshalbleiter-Schaltkreise werden unter anderem dazu verwendet, elektrische Lasten mit elektrischer Energie zu versorgen. Zu diesem Zweck weisen Leistungshalbleiter-Schaltkreise wenigstens einen steuerbaren Leistungshalbleiterschalter auf. Da ein solcher Leistungshalbleiterschalter Abwärme erzeugt, besteht die Gefahr, dass der Leistungshalbleiterschalter überhitzt wird.
Aus der US 6 144 085 A ist eine Anordnung mit Leistungstransistor bekannt, der eine Zellstruktur aufweist, sowie zwei Temperatursensoren, von denen sich einer an einer heißen und der andere an einer kalten Stelle befindet. Wenn die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Temperatursensoren einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt, wird die Leitfähigkeit des Leistungstransistors verringert.
Die US 2007/0058310 A1 beschreibt eine Anordnung mit einem MOSFET, der thermisch mit einem Temperatursensor gekoppelt ist. Sofern die Temperatur einen Schwellwert übersteigt, wird der MOSFET abgeschaltet.
Die US 2004/0070910 A1 betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Halbleiterschalters mit Laststrombegrenzung und Übertemperaturschutz, dessen maximaler Laststrom begrenzt ist und der abgeschaltet wird, wenn die mit Hilfe eines Temperatursensors ermittelte Temperatur eine vorgegebene obere Temperatur überschreitet, und der eingeschaltet wird, wenn die eine vorgegebene untere Temperatur unterschritten wird.
Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren zum Betrieb einer Leistungshalbleiterschalteranordnung und eine Leistungshalbleiterschalteranordnung bereitzustellen, durch die der Leistungshalbleiterschalter wirksam gegen Überhitzung geschützt ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betrieb einer Leistungshalbleiterschalteranordnung gemäß Patentanspruch 1 und durch eine Leistungshalbleiterschalteranordnung gemäß Patentanspruch 7 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Leistungshalbleiter-Schaltkreisanordnung bereitgestellt. Bei diesem Verfahren wird ein Leistungshalbleiterchip bereitgestellt, der einen Leistungshalbleiterschalter mit einem ersten Lastanschluss und mit einem zweiten Lastanschluss aufweist. Dann werden ein erster Temperatursensor, der thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter gekoppelt ist, und ein zweiter Temperatursensor bereitgestellt. Der Leistungshalbleiterschalter wird ausgeschaltet oder im ausgeschalteten Zustand belassen, wenn die Temperaturdifferenz zischen einer ersten Temperatur des ersten Temperatursensors und einer zweiten Temperatur des Zweiten Temperatursensors größer oder gleich einer Ausschaltschwelltemperaturdifferenz ist, die von einer nicht konstanten Funktion des Spannungsabfalls über dem Leistungshalbleiterschalter zwischen dem ersten Lastanschluss und dem zweiten Lastanschluss abhängt. Falls die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Temperatur der zweiten Temperatur kleiner oder gleich einer vorgegebenen Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz ist, die, einer nicht konstanten zweiten Funktion folgend, von dem Spannungsabfall über dem Leistungshalbleiterschalter zwischen dem ersten Lastanschluss und dem zweiten Lastanschluss abhängt, wird der Leistungshalbleiterschalter eingeschaltet oder im eingeschalteten Zustand belassen.
Weiterhin wird eine Leistungshalbleiter Schaltkreisanordnung bereitgestellt. Die Leistungshalbleiter Schaltkreisanordnung umfasst einen Leistungshalbleiterchip, einen ersten Temperatursensor und einen zweiten Temperatursensor. Der Leistungshalbleiterchip umfasst einen Leistungshalbleiterschalter mit einem ersten Lastanschluss und mit einem zweiten Lastanschluss. Der erste Temperatursensor ist thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter gekoppelt. Leistungshalbleiter Schaltkreisanordnung umfasst weiterhin einen elektrischen Schaltkreis, der dazu ausgebildet ist, den Leistungshalbleiterschalter auszuschalten oder im ausgeschalteten Zustand zu belassen, wenn die Temperaturdifferenz zwischen einer ersten Temperatur des ersten Temperatursensors und einer zweiten Temperatur des zweiten Temperatursensors größer oder gleich einer Ausschaltschwelltemperaturdifferenz ist, die von einer nicht konstanten Funktion des Spannungsabfalls über dem Leistungshalbleiterschalter zwischen dem ersten Lastanschluss und dem zweiten Lastanschluss abhängt. Die Schaltungsanordnung ist außerdem dazu ausgebildet, dass der Leistungshalbleiterschalter eingeschaltet oder im eingeschalteten Zustand belassen wird, wenn die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Temperatur der zweiten Temperatur kleiner oder gleich einer vorgegebenen Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz ist, die, einer nicht konstanten zweiten Funktion folgend, von dem Spannungsabfall über dem Leistungshalbleiterschalter zwischen dem ersten Lastanschluss und dem zweiten Lastanschluss abhängt.
Außerdem wird eine Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung bereitgestellt. Die Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung umfasst einen Leistungshalbleiterchip, einen ersten Temperatursensor und einen zweiten Temperatursensor. Der Leistungshalbleiterchip umfasst einen ersten Leistungshalbleiterschalter mit einem ersten Lastanschluss, einem zweiten Lastanschluss und einem Steueranschluss. Die erste Temperatursensor ist thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter gekoppelt. Die Anordnung umfasst weiterhin eine Temperaturdifferenz-Auswerteeinheit eine Schwellwert-Bereitstellungseinheit, und eine Komparatoreinheit. Die Temperaturdifferenz-Auswerteeinheit ist dazu ausgebildet, an einem ersten Ausgang eine erste Spannung bereitzustellen, die die Temperaturdifferenz zwischen der Temperatur des ersten Temperatursensors und die Temperatur des Zweiten Temperatursensors repräsentiert. Die Schwellwert-Bereitstellungseinheit ist dazu ausgebildet, an einem zweiten Ausgang eine zweite Spannung bereitzustellen, die eine Ausschaltschwelltemperaturdifferenz eine nicht konstanten ersten Funktion bei einer zwischen dem ersten Lastanschluss und dem zweiten Lastanschluss gemessenen Spannungsdifferenz repräsentiert, wobei es sich bei der ersten Funktion um eine Ausschaltschwelltemperaturdifferenz handelt, die von einem Spannungsabfall abhängt.
Die Komparatoreinheit umfasst einen ersten Komparatoreingang, einen zweiten Komparatoreingang und einen Komparatorausgang, wobei der erste Ausgang elektrisch an den ersten Komparatoreingang angeschlossen ist, wobei der zweite Ausgang elektrisch an den zweiten Komparatoreingang angeschlossen ist, und wobei der Komparatorausgang elektrisch an den Steuereingang des Leistungshalbleiterschalters angeschlossen ist. Die Komparatoreinheit ist dazu ausgebildet, ein Signal bereitzustellen, welches bewirkt, dass der Leistungshalbleiterschalter im abgeschalteten Zustand verbleibt oder abgeschaltet wird, wenn die Spannungsdifferenz zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung impliziert, dass eine von der Temperaturdifferenz Auswerteeinheit ermittelte Temperaturdifferenz größer oder gleich einer Ausschaltschwelltemperaturdifferenz ist, die von der ersten Schwellwert-Bereitstellungseinheit ermittelt wurde.
Die begleitenden Zeichnungen sind beigefügt, um ein weitergehendes verstehen von Beispielen bereitzustellen und stellen einen Teil dieser Beschreibung dar. Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung gingen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Andere Beispiele und viele der angestrebten Vorteile von Beispielen können durch Bezugnahme auf die nachfolgende, detaillierte Beschreibung besser verstanden werden. Die Elemente in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstäblich zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen einander entsprechende, ähnliche Teile.
1 ist ein vereinfachtes Schaltbild einer Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung;
2A ist ein vereinfachtes Schaltbild, das eine mögliche Ausgestaltung einer ersten Schwellwert-Bereitstellungseinheit zeigt, wie sie in der Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß 1 verwendet wird;
2B ist ein vereinfachtes Schaltbild, das eine mögliche Ausgestaltung einer zweiten Schwellwert-Bereitstellungseinheit zeigt, wie sie in der Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß 1 verwendet wird;
3A ist ein Diagramm, das mögliche Verläufe einer Ausschaltschwelltemperaturdifferenz und zwei verschiedene Einsschaltschwelltemperatur Differenzkurven zeigt;
3B ist ein Diagramm, was einige Zyklen einer Kurve der Temperaturdifferenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur als Funktion der Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Lastanschluss und dem zweiten Lastanschluss des Leistungshalbleiterschalters beim Einschalten einer Last zeigt;
4 ist ein Diagramm, das den elektrischen Strom durch den Leistungshalbleiterschalter und die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur als Funktion über der Zeit t beim Einschalten des Leistungshalbleiterschalters zeigt;
5 ist ein Diagramm, das den elektrischen Strom durch den Leistungshalbleiterschalter und die Temperaturdifferenz zwischen der ersten Temperatur und der zweiten Temperatur als Funktion über ihr Zeit t im Fall eines elektrischen Kurzschlusses zeigt; und
6 ist eine Draufsicht auf einen Leistungshalbleiter Chip, der mit Ausnahme der Last und der Spannungsversorgung V_B alle in 1 dargestellten Komponenten zeigt.
In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, welche einen Teil hiervon darstellen und in denen durch die Darstellung spezieller Beispiele gezeigt wird, auf welche Weise die Erfindung genutzt werden kann. In dieser Hinsicht wird richtungsgebundene Terminologie wie zum Beispiel ”oben”, ”unten”, ”vorne”, ”hinten”, ”vordere(r)”, ”hintere(r)” etc. in Bezug auf die Ausrichtung der Figuren beschrieben. Weil Komponenten von Beispielen in einer Vielzahl verschiedener Ausrichtungen positioniert werden können, wird die richtungsgebundene Terminologie zum Zwecke der Veranschaulichung verwendet und ist in keiner Weise einschränkend. Sie treffen gewesen, dass andere Beispiele verwendet und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Deshalb ist der nachfolgende, detaillierte Beschreibung nicht in einem beschränkenden Sinn zu verstehen, vielmehr wird der Bereich der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche festgelegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Merkmale in den verschiedenen hierin beschriebenen Beispielen miteinander kombiniert werden können, sofern nichts anderes erwähnt ist.
1 es sind einfach das Schaltbild einer Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung 100. Die Anordnung 100 umfasst einen Leistungshalbleiterschalter 1 mit einem ersten Lastanschluss 11, einem zweiten Lastanschluss 12, und einem Steuereingang 13. Bei dem Leistungshalbleiterschalter 1 kann es sich um irgendeinen beliebigen Leistungshalbleiterschalter, beispielsweise einen MOSFET, einen DMOS Transistor, einen VMOS Transistor, einen IGBT, einen JFET, einen Bipolar-Transistor, einen Thyristor, z. B. einen GTO (GTO = gate turn off thyristor) handeln. Abhängig von den ausgewählten Typ des Leistungshalbleiterschalters 1 kann es sich bei dem Paar von Lastanschlüssen 11/12 um Drain/Source oder um Source/Drain oder um Emitter/Kollektor oder um Kollektor/Emitter oder um Anode/Kathode oder um Kathode/Anode handeln. Bei dem Steuereingang 13 kann es sich um eine Gateelektrode oder eine Basiselektrode oder, im Fall eines lichtgezündeten Leistungshalbleiterschalters, um einem lichtempfindlichen Bereich des Schalters handeln.
Im vorliegenden Beispiel ist der Leistungshalbleiterschalter 1 als DMOS Transistor ausgebildet. Eine beliebige elektrische Last 7, beispielsweise eine Glühlampe, ein Motor, etc. ist mit dem Leistungshalbleiterschalter 1 in Reihe geschaltet und an den zweiten Lastanschluss 12 angeschlossen. Alternativ dazu könnte die elektrische Last 7 ebenso an den ersten Lastanschluss 11 angeschlossen sein.
Um für die Last 7 elektrische Energie bereitzustellen, wird an die Reihenschaltung mit dem Leistungshalbleiterschalter 1 und der Last 7 eine Versorgungsspannung V_B angelegt. Bei der Versorgungsspannung V_B kann es sich um eine Batteriespannung in einer Automotive Anwendung oder um eine Zwischenkreisspannung (”DC-Link Voltage”) in einer Umrichteranwendung handeln.
Im eingeschalteten Zustand des Leistungshalbleiterschalters 1 fließt ein elektrischer Strom I_DS durch den Leistungshalbleiterschalter 1 und die Last 7. Anderenfalls fließt im ausgeschalteten Zustand des Leistungshalbleiterschalters 1 abgesehen von unwesentlichen Leckströmen kein Strom durch den Leistungshalbleiterschalter 1.
Weiterhin wird eine Gate-Treibereinheit 5 bereitgestellt, um den Leistungshalbleiterschalter 1 zusteuern, d. h. die Gate-Treibereinheit 5 ist dazu ausgebildet, den Leistungshalbleiterschalter 1 von eingeschalteten Zustand in den ausgeschalteten Zustand zu schalten, oder umgekehrt. Hierzu umfasst die Gate-Treibereinheit 5 einen Ausgang 53, der elektrisch mit dem Steuereingang 13 des Leistungshalbleiterschalters 1 verbunden ist.
Wenn der Leistungshalbleiterschalter 1 eingeschaltet wird, steigt die nachfolgend als ”erste Temperatur” bezeichnete Temperatur T1 des Leistungshalbleiterschalters laufgrund der Verlustleistung des Schalters 1. Die Temperatur T1 hängt insbesondere von dem Strom I_DS durch den Leistungshalbleiterschalter 1, von der Dauer, die der Leistungshalbleiterschalter 1 eingeschaltet ist, und von dem Widerstand des Leistungshalbleiterschalters 1 im eingeschalteten Zustand (R_ON) ab.
Um eine Überhitzung des Leistungshalbleiterschalters 1 zu vermeiden, wird ein erster Temperatursensor 21 bereitgestellt, der thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter 1 gekoppelt ist. In 1 ist die thermische Kopplung durch eine gestrichelte Linie 15 zwischen dem Leistungshalbleiterschalter 1 und dem ersten Temperatursensor 21 symbolisch dargestellt. Der erste Temperatursensor 21 kann beispielsweise nahe bei dem Leistungshalbleiterschalter 1 in den Leistungshalbleiterchip integriert sein.
Weiterhin ist ein zweiter Temperatursensor 22 beabstandet von den ersten Temperatursensor 21 angeordnet. Der zweite Temperatursensor 22 kann beispielsweise ebenso in denselben Leistungshalbleiterchip integriert sein wie der erste Leistungshalbleiterschalter 1, aber von diesem beabstandet, um eine Temperatur zu messen, die sich von der Temperatur des Leistungshalbleiterschalter 1 unterscheidet. Alternativ dazu ist es auch möglich, den zweiten Temperatursensor 22 eine Stelle außerhalb des Halbleiterchips anzubringen. Im Sinne einer jeden der vorangehend beschriebenen Möglichkeiten wird der Temperatursensor 22 als thermisch von dem Leistungshalbleiterschalter 1 entkoppelt angesehen und wird deshalb eine zweite Temperatur T2 aufweisen, die sich von der ersten Temperatur T1 unterscheidet. In vielen Anwendungen, bei denen die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann, wird die erste Temperatur T1 zumindest zeitweise größer oder gleich der zweiten Temperatur T2 sein, d. h. eine Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 wird größer oder gleich Null sein.
In 1 ermittelt eine Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8 die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2. In diesem Sinne kann aber muss der Begriff ”ermitteln” nicht notwendigerweise bedeuten, dass die Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8 eine Temperaturdifferenz ΔT bereitstellt, die in Einheiten wie zum Beispiel ”K” (Kelvin), ”°C” (Grad Celsius) oder ”F” (Grad Fahrenheit) ausgedrückt werden kann. Allgemein ist es ausreichend, wenn die Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8 ein erstes Signal bereitstellt, welches ein Maß für die Temperaturdifferenz ΔT darstellt. Zum Beispiel kann es sich bei dem ersten Signal um einen elektrischen Strom, oder die beispielhaften 1 gezeigt, um eine elektrische Spannung V1 handeln, welche(r) eine Differenz zwischen den Signalen 81 und 82 von den Temperatursensoren 22 bzw. 21 repräsentiert. Anders ausgedrückt ist das bereitgestellte erstes Signal eine Funktion f(ΔT), welche von der Temperaturdifferenz ΔT abhängt.
In 1 wird das erste Signal an einem Ausgang 83 der Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8 bereitgestellt und einen ersten Eingang 31 einer ersten Komparatoreinheit 3 zugeführt. Die erste Komparatoreinheit 3 umfasst weiterhin einen zweiten Eingang 32, der elektrisch an einem Ausgang 93 einer ersten Schwellwertbereitstellungseinheit 9 angeschlossen ist, um ein zweites Signal zu empfangen, das von der ersten Schwellwertbereitstellung Einheit 9 bereitgestellt wird. Bei dem zweiten Signal könne sich beispielsweise um einen elektrischen Strom, oder wie beispielhaft in 1 gezeigt ist, um eine elektrische Spannung V2, handeln. Bei dem zweiten Signal handelt es sich um eine nicht konstante Funktion f2(V_DS), die vom Spannungsabfall V_DS über dem Leistungshalbleiterschalter 1, d. h. von der Spannung V_DS zwischen dem ersten Lastanschluss 11 und dem zweiten Lastanschluss 12, abhängt, und die eine vorgegebene Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF repräsentiert, um dafür zu sorgen, dass der Leistungshalbleiterchip 1 ausgeschaltet wird oder dass der Leistungshalbleiterchip 1 im ausgeschalteten Zustand belassen wird, wenn die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 größer oder gleich der Schwellwerttemperaturdifferenz ΔT_OFF ist.
3A zeigt einen möglichen Verlauf einer Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_OFF, und zweier möglicher Einschaltungsschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(1) und ΔT_ON(2), wobei jede Kurve wie vorangehend unter Bezugnahme auf 1 erläutert von dem Spannungsabfall V_DS über dem Leistungshalbleiterchip 1 abhängt. In dem Beispiel gemäß 3A gezeigt ist, ist die Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_OFF nicht konstant und kann, z. B., einen optionalen konstanten Abschnitt (in dem Beispiel in einem Bereich von V_DS = 0 V bis 4 V), einen optionalen, linear fallenden Abschnitt (in dem Beispiel in einem Bereich von V_DS = 4 V bis 16 V), und einen optionalen, konstanten Abschnitt (in dem Beispiel in einem Bereich mit V_DS von mehr als 16 V) aufweisen. In anderen Beispielen kann die Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_OFF auch gekrümmt sein.
Die Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(2) übersteigt die Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_OFF nicht. Die Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(2) kann, z. B. ebenso einen optionalen konstanten Abschnitt (in dem Beispiel in einem Bereich von V_DS = 0 V bis 4 V), einen optionalen, linearen fallenden Abschnitt (in dem Beispiel in einem Bereich von V_DS = 4 V bis 16 V), und einen optionalen konstanten Abschnitt (in dem Beispiel in einem Bereich mit V_DS von mehr als 16 V) aufweisen. Bei dem Beispiel gemäß 3A ist die Differenz zwischen der Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_OFF und der Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(2) über den ganzen Bereich von V_DS konstant. Mit diesem Beispiel beträgt die Differenz etwa 20 K.
Ein weiteres Beispiel für eine nicht zur Erfindung gehörende Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ist die Kurve ΔT_ON(1), welche über den gesamten Bereich von V_DS konstant ist.
Anhand der nachfolgenden 3B wird die Art und Weise des Betriebs der in 1 gezeigten Anordnung 100 beispielhaft für die Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_OFF und die Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(2), wie sie unter Bezugnahme auf 3A erläutert wurden, in Kombination mit einer Last 7 beschrieben, deren Widerstand ansteigt, nachdem ihr elektrische Energie zugeführt wird. Beispiele für solche Lasten 7 sind Lampen, induktive Lasten, z. B. Spulen, Motoren, etc. 3B zeigt ebenso die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 in Abhängigkeit von dem erläuterten Spannungsabfall V_DS. Die Pfeile entlang der Temperaturdifferenzkurve ΔT zeigen den Fortschritt in der Zeit an.
Im ersten Moment, nach dem der in 1 gezeigte Leistungshalbleiterchip 1 vom ausgeschalteten Zustand in den eingeschalteten Zustand (siehe in 3B den Zeitpunkt t0) geschaltet wird, fällt der größte Teil der Versorgungsspannung V_B (in dem Beispiel etwa 16 V) wegen des sehr niedrigen Widerstands der Last 7 über dem Leistungshalbleiterschalter 1 zwischen dem ersten Lastanschluss 11 und dem zweiten Lastanschluss 12 ab, d. h. der Spannungsabfall V_DS ist weniger aber in etwa gleich der Versorgungsspannung V_B. Angenommen, der Leistungshalbleiterschalter 1 Mark vor dem Zeitpunkt t0 lange genug ausgeschaltet, so dass sich die Temperatur in dem Leistungshalbleiterchip 1 ausgleichen konnte, so sind die erste Temperatur T1 und die zweite Temperatur T2 gleich, d. h. die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 ist zum Zeitpunkt t0 gleich null.
Zu einem späteren Zeitpunkt t1 ist der Spannungsabfall V_DS wegen des gestiegenen Widerstands der Last 7 auf etwa 6 V reduziert, und die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 beträgt etwa 45 K. Auf die gleiche Weise wird der Spannungsabfall V_DS bis zu einem Zeitpunkt t2, vier auf den Zeitpunkt t1 folgt, kontinuierlich verringert, während die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 auf etwa 80 K ansteigt. In dem Bereich zwischen t0 und t2 ist die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 zu jedem Zeitpunkt kleiner als die vorgegebene Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF. Deshalb ist in dem Bereich zwischen t0 und t2 die von der Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8 bereitgestellte Spannung V1 geringer als die am Ausgang 93 der ersten Schwellwertbereitstellungseinheit 9 bereitgestellte Spannung V2, d. h. die Spannungsdifferenz V1 – V2 ist negativ und das an dem Ausgang 33 der ersten Komparatoreinheit 3 bereitgestellte Signal bewirkt, dass der Leistungshalbleiterschalter 1 über die dazwischen geschaltete Gate-Treibereinheit 5 im eingeschalteten Zustand belassen wird.
Allerdings ist die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 zum Zeitpunkt t2, wenn der Spannungsabfall V_DS etwa 3 V beträgt, gleich der vorgegebenen Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF, d. h. die an die betreffenden Eingänge 31 und 32 der ersten Komparatoreinheit 3 angelegten Spannungen V1 bzw. V2 sind gleich, so dass die erste Komparatoreinheit 3 ihr an dem Ausgang 33 bereitgestelltes Ausgangssignal ändert, um die Gate-Treibereinheit 5 zu veranlassen, den Leistungshalbleiterschalter 1 auszuschalten. Deshalb steigt der Spannungsabfall V_DS auf etwa 16 V (siehe Zeitpunkt t3). Dann kühlt sich die Lampe ab und die Temperaturdifferenz ΔT beginnt bis zu einem Zeitpunkt t0', an dem die Temperaturdifferenz ΔT gleich einer vorgegebenen Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_ON ist, abzusenken. Ein erster Zyklus ist abgeschlossen und zum Zeitpunkt t0' wird der Leistungshalbleiterschalter 1 wieder eingeschaltet, und ein zweiter Zyklus beginnt.
Mit ansteigendem Widerstand der Last 7 verringert sich der Spannungsabfall V_DS, während ein Zeitpunkt t1' passiert wird, bis die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 und die Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF zu einem Zeitpunkt t2' gleich sind, und der Leistungshalbleiterschalter 1 wird wieder abgeschaltet. Der Spannungsabfall V_DS steigt erneut auf etwa 16 V an (siehe Zeitpunkt t3'), die Lampe kühlt sich ab und die Temperaturdifferenz ΔT beginnt erneut abzusinken, bis – zu einem Zeitpunkt t0'' – die Temperaturdifferenz ΔT gleich der Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_ON ist. Der zweite Zyklus ist abgeschlossen, und zum Zeitpunkt t0'' wird der Leistungshalbleiterschalter 1 wieder eingeschaltet, ein dritter Zyklus beginnt.
Auf diese Weise setzen sich die Zyklen fort, bis die Temperaturdifferenz ΔT konstant niedriger bleibt als die Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF.
Bei der Anordnung gemäß 1 wird die vorgegebene Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_ON durch eine Spannung V2' repräsentiert, die von einer zweiten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9' erzeugt wird. Die Spannung V1, die die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 repräsentiert, und die Spannung V2' werden Eingängen 41 bzw. 42 einer zweiten Komparatoreinheit 4 zugeführt. Solange die von der Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8 bereitgestellte Spannung V1 größer ist als die an dem Ausgang 93' der zweiten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9' bereitgestellten Spannung V2', d. h. solange die Spannungsdifferenz V1 – V2' negativ ist, bewirkt ein an dem Ausgang 43 der zweiten Komparatoreinheit 4 bereitgestelltes Ausgangssignal, dass der Leistungshalbleiterschalter 1 über dieser zwischengeschaltete Gate-Treibereinheit 5 im ausgeschalteten Zustand verbleibt.
Allerdings ist die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 zum Zeitpunkt t0' gleich der vorgegebenen Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_ON, d. h. die an die betreffenden Eingänge 41 und 42 der zweiten Komparatoreinheit 4 angelegten Spannungen V1 bzw. V2' sind gleich, so dass die Komparatoreinheit 4 das an ihrem Ausgang 43 bereitgestellte Ausgangssignal ändert, um zu bewirken, dass die Gate-Treibereinheit 5 den Leistungshalbleiterschalter 1 einschaltet.
Wegen der Schaltverzögerung insbesondere der zweiten Komparatoreinheit 4, der Gate-Treibereinheit 5, und des Leistungshalbleiterschalters 1 wird der Leistungshalbleiterschalter 1 effektiv zu einem Zeitpunkt t5 eingeschaltet, der später ist, als der Zeitpunkt t4, d. h. die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 verringert sich im Zeitraum zwischen t4 und t5. Allerdings beginnt der Strom I_DS und damit einhergehend die Temperaturdifferenz ΔT zum Zeitpunkt t5 anzusteigen.
Dann sind zu einem Zeitpunkt t6 die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 und die vorgegebene Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF erneut gleich, d. h. die an die Eingänge 31 und 32 der ersten Komparatoreinheit 3 angelegten Spannungen V1 bzw. V2 sind gleich, so dass die erste Komparatoreinheit 3 Pass an ihrem Ausgang 33 bereitgestellte Ausgangssignal ändert, um die Gate-Treibereinheit 5 zu veranlassen, den Leistungshalbleiterschalter 1 auszuschalten, und der Zyklus beginnt erneut Bezugnahme auf den Zeitraum von t2 bis t6 beschrieben.
Nun bei dem vorangehenden Beispiel wurden die von der Temperaturdifferenz Auswerteeinheit 8, von der ersten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9, von der zweiten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9', von der ersten Komparatoreinheit 3, von der zweiten Komparatoreinheit 4, und von der Gate-Treibereinheit 5 bereitgestellten Signale als Spannungen beschrieben. Allerdings sind beliebige andere Signale, z. B. Ströme, Digitalsignale einschließlich der von Bussystemen ausgetauschten Signale ebenso geeignet. Weiterhin müssen die Signale nicht notwendigerweise ein algebraisches Vorzeichen aufweisen, wie es voran gehend beschrieben wurde. Falls überhaupt ein Vorzeichen verwendet wird, ist jedes beliebige Vorzeichen gleichermaßen geeignet.
In 1 und die erste Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9 und die zweite Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9' nur auf vereinfachte Weise beschrieben. Die 2A und 2B zeigen Möglichkeiten, wie die erste Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9 und/oder die zweite Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9' realisiert werden können. In 2A umfasst die erste Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9 einen Operationsverstärker mit einem (invertieren) ersten Eingang 91, einen zweiten Eingang 92, und einen Ausgang 93. Die erste Eingang 91 ist an den ersten Lastanschluss 11 angeschlossen, der zweite Eingang 92 an den zweiten Lastanschluss 12, so dass an dem Ausgang 93 ein Ausgangssignal bereitgestellt wird, das proportional zu der Spannungsdifferenz zwischen den Eingängen 91 und 92, d. h. zu dem Spannungsabfall V_DS, sein kann. Abhängig von den Erfordernissen der jeweiligen Anwendung kann es erforderlich sein, einen Verstärkungsfaktor oder einen Abschwächungsfaktor, und/oder eine Offsetspannung zu implementieren. In 2A führt ein ansteigender Spannungsabfall V_DS zu einer abfallenden Ausgangsspannung V2. Grundsätzlich kann die Charakteristik des Operationsverstärker ebenso linear wie nicht-linear sein, jedoch nicht konstant. Die für den Operationsverstärker zum Erhalten des vorgegebenen Ausgangssignals erforderliche Beschaltung ist in 2A nicht gezeigt.
Wie in 2B gezeigt ist, kann die Ausgangsspannung V2' von der zweiten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9' auf die gleiche Weise bereitgestellt werden, wie die von der ersten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9 bereitgestellte Ausgangsspannung V2. Die Charakteristik des Operationsverstärkers der in 2B gezeigten zweiten Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9' kann ebenso linear oder nicht-linear, jedoch nicht konstant sein. Die Eingänge 91', 92' und der Ausgang 93' entsprechen den in 2 gezeigten Eingängen 91, 92 bzw. dem Ausgang 93.
Der Kurvenverlauf der vorgegebenen Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF(V_DS) kann mit V_DS monoton abfallen, d. h.
Alternativ dazu kann der Kurvenverlauf der vorgegebenen Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF(V_DS) kann streng monoton mit V_DS abfallen, d. h.
Der Kurvenverlauf der vorgegebenen Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(V_DS) kann monoton mit V_DS abfallen, d. h.
Alternativ dazu kann der Kurvenverlauf der vorgegebenen Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenzkurve ΔT_ON(V_DS) streng monoton mit V_DS abfallen, d. h.
Optional kann die vorgegebene Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF(V_DS) so festgelegt sein, dass sie für jeden Spannungsabfall V_DS größer ist als die vorgegebene Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_ON(V_DS).
In Fällen, in denen die Schaltverzögerung insbesondere der ersten Komparatoreinheit 3, der Gate-Treibereinheit 5 und des Leistungshalbleiterschalters 1 ist, eines ebenso zweckmäßig sein, die vorgegebene Ausschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_OFF(V_DS) und die vorgegebene Einschaltschwellwert-Temperaturdifferenz ΔT_ON(V_DS) für jeden Spannungsabfall V_DS gleich zu wählen. In diesen Fällen ist von der ersten Komparatoreinheit 3 und der zweiten Komparatoreinheit 4 nur eine erforderlich.
4 ist ein Diagramm, das den elektrischen Strom I_DS durch den in 1 dargestellten Leistungshalbleiterschalter 1 und die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 als Funktion der Zeit t beim Einschalten des Leistungshalbleiterschalters 1 zeigt, wobei die Last 7 eine Glühlampe ist. Es ist beabsichtigt, die Glühlampe anzuschalten. Allerdings ist hier Glühfaden der Lampe 7 innerhalb einer Einschaltdauer ΔT_ON vergleichsweise kalt und weist deshalb einen vergleichsweise geringen Widerstand auf, der bewirkt, dass der Leistungshalbleiterschalter 1 mehrere Male abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird, wie dies unter Bezugnahme auf 3B beschrieben wurde. Nach einer gewissen Zeit, in der Widerstand des Glühfadens groß genug ist, sinkt die Temperaturdifferenz ΔT und der Leistungshalbleiterschalter 1 bleibt dauerhaft im eingeschalteten Zustand.
5 ist ein Diagramm, das den elektrischen Strom I_DS durch den Leistungshalbleiterschalter 1 gemäß 1 und die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 zwischen der ersten Temperatur T1 und der zweiten Temperatur T2 als Funktion über der Zeit im Fall eines elektrischen Kurzschlusses zeigt. Während eines Kurzschlusses ist der Spannungsabfall V_DS nahezu identisch zu der Versorgungsspannung V_B und der Leistungshalbleiterschalter 1 wird auf hohe Temperaturen T1 erhitzt. Entsprechend steigt die Temperaturdifferenz ΔT = T1 – T2 an und der Leistungshalbleiterschalter 1 wird ausgeschaltet. Nach dem Abkühlen mit der Leistungshalbleiterschalter 1 wieder angeschaltet. Allerdings wird die Last 7 wegen des Kurzschlusses überbrückt und wirkt nicht als Schutzwiderstand für den Leistungshalbleiterschalter 1, d. h. das abwechselnde Aus- und Einschalten des Leistungshalbleiterschalters 1 dauert an.
6 ist eine Draufsicht auf einen Leistungshalbleiterchip 61, der mit Ausnahme der Last 7 und der Spannungsversorgung V_B alle in 1 gezeigten Komponenten umfasst. Der Leistungshalbleiterchip 61 umfasst den Leistungshalbleiterschalter 1 mit dem ersten Lastanschluss 11 und Steuereingang 13 auf der Oberseite. Zusätzlich ist auf dem Leistungshalbleiterchip 61 ein Steuerschaltkreis 62, der die Temperaturdifferenz-Auswerteeinheit 8 und die erste und zweite Schwellwert-Bereitstellungseinheit 9 bzw. 9' bzw. die erste und zweite Komparatoreinheit 3 umfasst, angeordnet. Der erste Temperatursensor 21 ist im Bereich des Leistungshalbleiterschalters 1 angeordnet. Der zweite Temperatursensor 22 ist jedoch vom Leistungshalbleiterschalter 1 beabstandet im Bereich des Steuerschaltkreises 62 angeordnet. Der Leistungshalbleiterchip 61 und der Steuerschaltkreis 62 einschließlich der betreffenden Komponenten sind in einem gemeinsamen Gehäuse 60 angeordnet, dass als gestrichelte Linie dargestellt ist. der Leistungshalbleiterchip 61 umfasst weiterhin Anschlüsse 63. Die erforderlichen elektrischen Anschlüsse der Anordnung sind in 6 nicht dargestellt.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Leistungshalbleiterschalteranordnung mit folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Leistungshalbleiterchips, der einen Leistungshalbleiterschalter (1) mit einem ersten Lastanschluss (11) und einem zweiten Lastanschluss (12) umfasst; – Bereitstellen eines ersten Temperatursensors (21), der thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter (1) gekoppelt ist; – Bereitstellen eines zweiten Temperatursensors (22); – Ausschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) oder Belassen des Leistungshalbleiterschalters (1) im ausgeschalteten Zustand, wenn eine Temperaturdifferenz (T1 – T2) zwischen einer ersten Temperatur (T1) des ersten Temperatursensors (21) und einer zweiten Temperatur (T2) des zweiten Temperatursensors (22) größer oder gleich einer vorgegebenen Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) ist, die, einer ersten, nicht konstanten Funktion folgend, von einem Spannungsabfall (V_DS) über dem Leistungshalbleiterschalter (1) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängt; – Einschalten des Leistungshalbleiterschalters (1) oder Belassen des Leistungshalbleiterschalters (1) im eingeschalteten Zustand, wenn die Temperaturdifferenz (T1 – T2) zwischen der ersten Temperatur (T1) der zweiten Temperatur (T2) kleiner oder gleich einer vorgegebenen Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_ON) ist, die, einer nicht konstanten zweiten Funktion folgend, von dem Spannungsabfall (V_DS) über dem Leistungshalbleiterschalter (1) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängt.
Verfahren gemäß Patentanspruch 1, bei dem die vorgegebene Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) für jeden Spannungsabfall (V_DS) größer ist als die Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_ON).
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen der ersten Temperatur (T1) und der zweiten Temperatur (T2) durch eine erste Spannung repräsentiert wird, und bei dem die vorgegebene Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) durch eine zweite Spannung repräsentiert wird.
Verfahren gemäß Patentanspruch 3, bei dem die erste Spannung (V1) und die zweite Spannung (V2) einem Komparator (3) zugeführt werden, der den Leistungshalbleiterschalter (1) im ausgeschalteten Zustand belässt, wenn die erste Spannung (V1) größer oder gleich der zweiten Spannung (V2) ist.
Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Leistungshalbleiterschalter (1), der erste Temperatursensor (21) und der zweite Temperatursensor (22) in einem gemeinsamen Gehäuse (60) integriert sind.
Verfahren gemäß Patentanspruch 5, bei dem der erste Temperatursensor (21) und der zweite Temperatursensor (22) in dem Leistungshalbleiterchip integriert sind.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung mit folgenden Merkmalen: – einem Leistungshalbleiterchip mit einem Leistungshalbleiterschalter (1), der einen ersten Lastanschluss (11) und einen zweiten Lastanschluss (12) umfasst; – einem ersten Temperatursensor (21), der thermisch mit dem Leistungshalbleiterschalter (1) gekoppelt ist; – einem zweiten Temperatursensor (22); – einem elektrischen Schaltkreis (5), der dazu ausgebildet ist, den Leistungshalbleiterschalter (1) auszuschalten oder im ausgeschalteten Zustand zu belassen, wenn eine Temperaturdifferenz (T1 – T2) zwischen einer ersten Temperatur (T1) des ersten Temperatursensors (21) und einer zweiten Temperatur (T2) des zweiten Temperatursensors (22) größer oder gleich einer vorgegebenen Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) ist, die, einer ersten, nicht konstanten Funktion folgend, von einem Spannungsabfall (V_DS) über dem Leistungshalbleiterschalter (1) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängt, wobei es vorgesehen ist, den Leistungshalbleiterschalter (1) einzuschalten oder im eingeschalteten Zustand zu belassen, wenn die Temperaturdifferenz (T1 – T2) zwischen der ersten Temperatur (T1) der zweiten Temperatur (T2) kleiner oder gleich einer vorgegebenen Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_ON) ist, die, einer nicht konstanten zweiten Funktion folgend, von dem Spannungsabfall (V_DS) über dem Leistungshalbleiterschalter (1) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängt.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß Anspruch 7, bei der die vorgegebene Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) für jeden Spannungsabfall (V_DS) größer ist als die Einschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_ON).
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 oder mit einem Komparator (3), der wenigstens einen Eingang (31, 32) für ein wenigstens ein Signal (V1, V2) aufweist, das eine zwischen dem ersten Temperatursensor (21) und dem zweiten Temperatursensor (21) ermittelte Temperaturdifferenz (ΔT) repräsentiert; und der dazu ausgebildet ist, ein Signal bereitzustellen, durch das der Leistungshalbleiterschalter (1) ausgeschaltet wird oder im ausgeschalteten Zustand belassen wird, wenn sich aus dem wenigstens einen, seinem Eingang zugeführten Signal (V1, V2) ergibt, dass die ermittelte Temperaturdifferenz (ΔT) größer oder gleich der vorgegebenen Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß Patentanspruch 9, bei der der Komparator (3) einen ersten Spannungseingang (31) und einen zweiten Spannungseingang (32) aufweist, wobei der Komparator (3) dazu ausgebildet ist, den Leistungshalbleiterschalter (1) auszuschalten oder im ausgeschalteten Zustand zu belassen, wenn die erste Spannung (V1) größer oder gleich der zweiten Spannung (V2) ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß Anspruch 9 mit einer Gate-Treibereinheit (5), die einen Eingang (51) und einen Ausgang (53) aufweist, wobei der Komparator (3) einen Ausgang (33) aufweist, der elektrisch an den Eingang (51) der Gate-Treibereinheit (5) angeschlossen ist, und wobei der Ausgang (53) der Gate-Treibereinheit (5) elektrisch an den Steuereingang (13) des Leistungshalbleiterschalters (1) angeschlossen ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, die dazu ausgebildet ist, die Temperaturdifferenz (ΔT) zwischen der ersten Temperatur (T1) und der zweiten Temperatur (T2) durch eine erste Spannung und die vorgegebene Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) durch eine zweite Spannung zu repräsentieren.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, bei dem der Leistungshalbleiterschalter (1), der erste Temperatursensor (21) und der zweite Temperatursensor (22) in einem gemeinsamen Gehäuse (60) integriert sind.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 13, bei dem der erste Temperatursensor (21) und der zweite Temperatursensor (22) in dem Leistungshalbleiterchip integriert sind.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14 mit einer Glühlampe, die elektrisch an den ersten Lastanschluss (11) oder an den zweiten Lastanschluss (12) angeschlossen ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß Anspruch 15, bei dem die Glühlampe eine Lampe eines Fahrzeugs ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 16, bei der der Leistungshalbleiterschalter (1) ein DMOS Transistor ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 17 mit einer Schwellwertbereitstellungseinheit (9, 9'), die dazu ausgebildet ist, an einem Ausgang (93, 93') eine Spannung (V2, V2') bereitzustellen, die die Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) repräsentiert, und die auf einer nicht konstanten, von der Spannungsdifferenz (V1V2) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) abhängigen ersten Funktion beruht.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß Anspruch 18, bei dem die Schwellwertbereitstellungseinheit (9, 9') als analoger Schaltkreis ausgebildet ist.
Leistungshalbleiterschaltkreisanordnung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 19, bei der die vorgegebene Ausschaltschwellwerttemperaturdifferenz (ΔT_OFF) monoton mit der Spannungsdifferenz (V1 – V2) zwischen dem ersten Lastanschluss (11) und dem zweiten Lastanschluss (12) fällt.