DE102011122855B4

DE102011122855B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Stromgradienten

Info

Publication number: DE102011122855B4
Application number: DE102011122855.5A
Authority: DE
Inventors: Jens A. Ejury
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2010-09-22
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: US20150155769A1; US20120068691A1; CN104535818A; US8981763B2; CN102590579B; CN102590579A; DE102011122855A1

Abstract

Schaltung, die folgendes aufweist:eine Leistungsschaltung (110) umfassend einen Hauptstromkreis;eine Strommessschaltung (120), welche beabstandet von der Leistungsschaltung (110) und elektrisch von dieser entkoppelt angeordnet ist, wobei die Strommessschaltung (120) dazu ausgebildet ist, eine Spannung proportional zu einem elektromagnetischen Feld zu erzeugen, welches abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung (110) entsteht, sowie ein Strominformationssignal basierend auf dieser Spannung zu erzeugen, welches den Strom im Hauptstromkreis beschreibt,wobei die Strommessschaltung (120) aufweist:eine von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnete Leiterschleife (122), die zumindest über einem Teil des Hauptstromkreises angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (122) elektrisch von der Leistungsschaltung (110) entkoppelt ist und im Betrieb die zum elektromagnetischen Feld proportionale Spannung erzeugt;einen Gleichrichter (200), der an die Leiterschleife (122) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die von der Leiterschleife (122) erzeugte Spannung gleichzurichten; undeinen Kondensator (210), der an den Gleichrichter (200) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der gleichgerichteten Spannung Ladung zu akkumulieren, wobei eine Spannung (Vc) über dem Kondensator (210) mit dem Strom in dem Hauptstromkreis in Beziehung steht,wobei die Strommessschaltung (120) ein Schaltelement (220) umfasst, welches an einen Kondensator (210) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, den Kondensator (210) periodisch rückzusetzen nach Maßgabe eines Reset-Signals.

Description

HINTERGRUND
Für viele Typen von Schaltungsfunktionen wie z.B. Stromregelung (current mode control), Stromüberwachung, Überstromschutz und eine stromabhängige Einstellung von Betriebsmodi wird eine Strommessung (current sensing) benötigt. Die Strommessung in einer Schaltung umfasst typischerweise die Verwendung von resistiven Elementen. Messwiderstände erhöhen jedoch den Widerstand und verringern den Wirkungsgrad. Auch eine Induktivität kann anstatt eines Messwiderstands zur Strommessung verwendet werden. Gemäß einer anderen Alternative kann der Einschaltwiderstand eines MOSFETs (d.h. der Widerstand des Drain-Source-Strompfades bei eingeschaltetem Transistor) gemessen werden, um den Strom, der durch die Schaltung fließt quantitativ zu bestimmen. Solche Schaltungen sind beispielsweise aus US 2010 / 0 165 585 A1 , US 5 565 783 A , US 4 106 095 A , US 2010 / 0 264 906 A1 , welche nachveröffentlicht ist, CN 86 209 922 U , US 2003 / 0 142 522 A1 , US 2009 / 0 001 962 A1 , CN 101 635 524 A , sowie aus der Druckschrift „Halbleiter-Schaltungstechnik“, Tietze, U., Schenk, Ch., 9. Auflage, Springer Verlag Berlin, 1989, Seiten 25 und 774, 775, bekannt.
Jede dieser konventionellen Strommesstechniken verlangt, dass das Strommesssignal, welches durch das sensitive Element erzeugt wird, an eine Steuerung zurückgeführt wird, welche eine oder mehrere strombezogene Funktionen der Schaltung verwaltet. Beispielsweise müssen zur Implementierung stromabhängiger Funktionen in einer Ausgangsstufe einer Leistungselektronikschaltung Mittel bereitgestellt werden, um den Strom zu messen und Informationen über den gemessenen Strom zurück zur Schaltung zu übertragen. Bei diskreten Schaltungen umfasst dies typischerweise das Bereitstellen von zusätzlichen Rückkoppelleitungen zum Verbinden der Messeinheit bzw. der Schaltung und zum Zurückkoppeln des gemessenen Strompegels an die Steuerung (den Controller). Alle diese zusätzlichen Rückkoppelleitungen müssen mit Bedacht positioniert (geroutet) werden (beispielsweise auf einer Platine oder innerhalb einer Multilayerplatine), um sicherzustellen, dass normale Schaltungsfunktionen nicht negativ durch den Rückkoppelmechanismus beeinflusst werden, was das Design der Platinen oder der Multilayer-Anordnung verkompliziert. Des Weiteren weisen die gemessenen Stromsignale üblicherweise sehr kleine Amplituden auf und können unter bestimmten rauschenden Bedingungen (bei Vorhandensein von Rauschen) unzuverlässig werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Schaltung umfasst diese eine Leistungsschaltung und eine Strommessschaltung. Die Leistungsschaltung hat einen Hauptstromkreis. Die Strommessschaltung ist von der Leistungsschaltung entfernt elektrisch von dieser entkoppelt angeordnet. Die Strommessschaltung ist dazu ausgebildet, eine Spannung proportional zum elektromagnetischen Feld zu erzeugen, welches aufgrund einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung entsteht, sowie ein Strominformationssignal zu erzeugen, basierend auf dieser Spannung. Das Strominformationssignal beschreibt den Strom in dem Hauptstromkreis. Die Strommessschaltung umfasst weiter eine von der Leistungsschaltung beabstandet angeordnete Leiterschleife, die zumindest über einem Teil des Hauptstromkreises angeordnet ist, wobei die Leiterschleife elektrisch von der Leistungsschaltung entkoppelt ist und im Betrieb die zum elektromagnetischen Feld proportionale Spannung erzeugt; einen Gleichrichter, der an die Leiterschleife gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die von der Leiterschleife erzeugte Spannung gleichzurichten; und einen Kondensator, der an den Gleichrichter gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der gleichgerichteten Spannung Ladung zu akkumulieren, wobei eine Spannung über dem Kondensator mit dem Strom in dem Hauptstromkreis in Beziehung steht. In einem Beispiel umfasst die Strommessschaltung ein Schaltelement, welches an einen Kondensator gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, den Kondensator periodisch rückzusetzen nach Maßgabe eines Reset-Signals. Alternativ umfasst die Strommessschaltung eine Analyseschaltung, die dazu ausgebildet ist, den Spannungsabfall über dem Kondensator mit einer Vielzahl von Schwellwerten zu vergleichen und das Strominformationssignal abhängig davon zu erzeugen, welcher der Vielzahl von Schwellwerten von der Spannung über dem Kondensator überschritten wird.
Gemäß einem Verfahren zum Betreiben der Schaltung umfasst dieses Verfahren das Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes durch die Leistungsschaltung abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung und das Erzeugen einer Spannung, die proportional ist zu dem elektromagnetischen Feld, durch die Strommessschaltung. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Erzeugen eines Strominformationssignals durch die Strommessschaltung basierend auf dieser Spannung, wobei das Strominformationssignal den Strom in dem Hauptstromkreis beschreibt. Das Verfahren umfasst auch das Erzeugen der zum elektromagnetischen Feld proportionalen Spannung mit Hilfe einer Leiterschleife der Strommessschaltung, wobei die Leiterschleife von der Leistungsschaltung beabstandet angeordnet, über zumindest einen Teil des Hauptstromkreises angeordnet und elektrisch von diesem Teil der Leistungsschaltung entkoppelt ist; das Gleichrichten der Spannung, die von der Leiterschleife erzeugt wird; und das Akkumulieren der von der gleichgerichteten Spannung abhängigen Ladung in einem Kondensator, wobei eine Spannung über dem Kondensator eine Funktion der Spannungsänderung in dem Hauptstromkreis ist. In einem Beispiel umfasst das Verfahren auch das periodische Zurücksetzen des Kondensators nach Maßgabe eines Reset-Signals.Alternativ umfasst das Verfahren das Vergleichen der Spannung über dem Kondensator mit einer Vielzahl von Schwellwerten; und das Erzeugen des Strominformationssignals basierend darauf, welcher der Vielzahl von Schwellwerten von der Spannung überschritten wird.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel einer integrierten Schaltung umfasst diese eine Leistungsschaltung und eine Leiterschleife. Die Leistungsschaltung umfasst eine Vielzahl von Transistoren, welche einen Teil eines Hauptstromkreises der Leistungsschaltung bilden. Die Vielzahl von Transistoren ist in einer oder in mehreren Schichten (Layer) der integrierten Schaltungsanordnung angeordnet. Die Leiterschleife ist elektrisch von der Vielzahl von Transistoren entkoppelt. Die Leiterschleife umfasst ein erstes Ende und ein zweites Ende und ist von der Vielzahl der Transistoren beabstandet, jedoch nahe genug von zumindest einem Teil des Hauptstromkreises, so dass die leitende Schleife eine Spannung erzeugen kann, welche proportional zu einem elektromagnetischen Feld ist, welches abhängig von einer Änderung des Stroms in dem Hauptstromkreis entsteht. Die Schaltungsanordnung umfasst weiter einen Gleichrichter, der an dem ersten Ende und an dem zweiten Ende der Leiterschleife gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die von dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Leiterschleife erzeugte Spannung gleichzurichten. Ein erster externer Anschluss kann an dem ersten Ende der Leiterschleife gekoppelt sein und ein zweiter externer Anschluss kann an das zweite Ende der Leiterschleife gekoppelt sein, um Anschlusspunkte für die Leiterschleife an einer äußeren Oberfläche der integrierten Schaltungsanordnung zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einem Verfahren zum Herstellen der integrierten Schaltungsanordnung umfasst das Verfahren das Anordnen der Leistungsschaltung umfassend die Vielzahl von Transistoren, welche einen Teil des Hauptstromkreises der Leistungsschaltung bilden, in einer oder mehreren Schichten (Layer) der integrierten Schaltungsanordnung und das Anordnen der Leiterschleife, derart dass die Schleife elektrisch von der Vielzahl von Transistoren entkoppelt und von dieser beabstandet ist. Die Leiterschleife umfasst ein erstes und ein zweites Ende und ist jedoch nahe genug an zumindest einem Teil des Hauptstromkreises angeordnet, so dass die Leiterschleife eine Spannung über das erste Ende und das zweite Ende erzeugen kann, welche proportional zu einem elektrischen Feld ist, das aufgrund einer Stromänderung in dem Hauptstrompfad entsteht. Das Verfahren umfasst weiter das Koppeln eines Gleichrichters an dem ersten Ende und an dem zweiten Ende der Leiterschleife, wobei der Gleichrichter dazu ausgebildet ist, die von dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Leiterschleife erzeugte Spannung gleichzurichten
Durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung und mit Hilfe der beiliegenden Abbildungen wird ein Fachmann zusätzliche Merkmale und Vorteile erkennen.
Figurenliste
Die in den Figuren dargestellten Komponenten sind nicht notwendiger Weise als Einschränkung zu verstehen, vielmehr wird Wert darauf gelegt, das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip darzustellen. Des Weiteren bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen korrespondierende Teile. In den Abbildungen zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung umfassend eine Leistungsschaltung und eine Strommessschaltung, welche elektromagnetisch mit der Leistungsschaltung gekoppelt ist;
2 ein Ausführungsbeispiel der Strommessschaltung aus 1;
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Strommessschaltung aus 1 und ein Zeitdiagramm betreffend den Betrieb der Strommessschaltung;
4 eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels einer Leiterschleife der Strommessschaltung, die von zumindest einem Teil der Leistungsschaltung beabstandet und über diesem angeordnet ist;
5 eine schematische Abbildung eines Ausführungsbeispiels einer integrierten Schaltungsanordnung umfassend eine Leistungsschaltung und eine Strommessschaltung, welche elektromagnetisch mit der Leistungsschaltung gekoppelt ist;
6 eine schematische Abbildung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer integrierten Schaltungsanordnung umfassend eine Leistungsschaltung und eine Strommessschaltung, welche elektromagnetisch mit der Leistungsschaltung gekoppelt ist.

DETAILIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung 100, welche eine Leistungsschaltung 110 und eine Strommessschaltung 120 umfasst, welche elektromagnetisch mit der Leistungsschaltung 110 gekoppelt ist. Die Leistungsschaltung 110 und die Strommessschaltung 120 kann in demselben oder einem anderem Halbleiterchip integriert sein. Alternativ kann die Strommessschaltung 120 Teil der Gehäuseanordnung sein, welches die Leistungsschaltung 110 beinhaltet. Die Leistungsschaltung 110 hat einen Hauptstromkreis. Manche Ausführungsbeispiele umfassen einen Treiber 112, der in demselben Gehäuse angeordnet ist wie der Hauptstromkreis der Leistungsschaltung. Die Leistungsschaltung 110 wird bei einer Leistung betrieben, deren Pegel hoch genug ist, dass ein elektromagnetisches Feld (angedeutet durch die gekrümmten Linien in 1) entsteht abhängig von einem Phasenübergang in dem Hauptstromkreis, und welches stark genug ist, um von der Strommessschaltung 120 gemessen zu werden. Die Strommessschaltung 120 umfasst eine Leiterschleife 122, welche innerhalb des elektromagnetischen Feldes, welches von der Leistungsschaltung 110 erzeugt wird, positioniert ist. Die Leiterschleife 122 kann in demselben Halbleiterchip integriert sein wie die Leistungsschaltung 110 oder innerhalb eines Chipgehäuses der Leistungsschaltung 110 angeordnet oder an diesem befestigt sein.
An den Anschlüssen der Leiterschleife 122 entsteht eine Spannung v_antenna, welche proportional zu dem elektromagnetischen Feld ist, das von der Leistungsschaltung 110 erzeugt wird. Die Leiterschleife 122 funktioniert im Wesentlichen als Antenne. Die Spannung, die von der Leiterschleife 122 erzeugt wird, korrespondiert mit dem Strom in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung 110 und wird mit Hilfe einer Messschaltung 124 gemessen, welche in der Strommessschaltung 120 inkludiert oder dieser zugeordnet ist. Die Spannung an der Leiterschleife 122 kann mit Hilfe der Messschaltung 124 gleichgerichtet, verstärkt, geglättet, etc. werden, um ein Signal v_sense bereitzustellen, welches in der Folge durch die Analyseschaltung 126 verarbeitet werden kann, die in der Strommessschaltung 120 inkludiert oder dieser zugeordnet ist.
Die Analyseschaltung 126 erzeugt ein Strominformationssignal current_info basierend auf dem Ausgang der Messschaltung 124. Das Strominformationssignal beschreibt den Strom in dem Hauptstromkreis und wird einer Steuerung 130 zugeführt. Die Steuerung 130 verwaltet eine oder mehrere stromabhängige Funktionen der Leistungsschaltung 110 abhängig von dem Strominformationssignal wie beispielsweise den Betrieb der Treiber 112. Beispielsweise kann die Steuerung 130 eine Stromregelung (current mode control), eine Stromüberwachung, einen Überstromschutz und/oder einen oder mehrere stromabhängige Betriebsmodi der Leistungsschaltung 110 implementieren. Die Analyseschaltung 126 kann statt in der Strommessschaltung 120 gemäß manchen Ausführungsbeispielen in der Steuerung 130 inkludiert oder dieser zugeordnet sein. Gemäß diesen Ausführungsbeispielen wird das Ausgangssignal der Messschaltung 124 der Steuerung 130 zugeführt, welche das empfangene Signal analysiert und verarbeitet und entsprechende Maßnahmen einleitet.
In beiden Fällen implementiert die Steuerung 130 eine oder mehrere strombezogene Funktionen ohne dass die Strommessschaltung 120 elektrisch mit der Leistungsschaltung 110 gekoppelt wäre. D.h., die Strommessschaltung 120 ist von der Leistungsschaltung beabstandet und elektrisch von dieser entkoppelt. Während des Betriebs der Schaltung 100 wird ein elektromagnetisches Feld durch die Leistungsschaltung 110 erzeugt abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung 110. Eine Spannung proportional zu dem elektromagnetischen Feld entsteht an den Anschlüssen der Leiterschleife 122, welche in der Strommessschaltung 120 inkludiert oder dieser zugeordnet ist. Die Messschaltung 124 misst diese Spannung und die Analyseschaltung 126 erzeugt das Strommesssignal basierend auf der gemessenen Spannung und stellt ein Strominformationssignal der Steuerung 130 zur Verfügung, um eine oder mehrere strombezogene Funktionen der Leistungsschaltung 110 basierend auf diesem Strominformationssignal zu implementieren.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Messschaltung 124, die in der Strommessschaltung 120 inkludiert oder dieser zugeordnet ist. Die Messschaltung 124 umfasst eine Vielzahl von Dioden D1, D2, D3, D4, welche zu einem Brückengleichrichter 200 verschaltet sind. Der Brückengleichrichter 200 ist an die Anschlüsse der Leiterschleife 122 gekoppelt und richtet die elektromagnetisch induzierte Spannung an der Leiterschleife 122 gleich. Die Messschaltung 124 umfasst weiter einen Kondensator 210, der an den Gleichrichter 200 gekoppelt ist. Der Kondensator 210 akkumuliert Ladung nach Maßgabe des Ausgangssignals des Gleichrichters. Die Spannung über dem Kondensator 210 steht in Beziehung mit dem Strom in dem Hauptstromkreis aufgrund der elektromagnetischen Kopplung zwischen der Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 und der Leistungsschaltung 110. Die Messschaltung 124 umfasst des Weiteren eine Schalteinheit 220, welche an den Kondensator 210 gekoppelt ist. Die Schalteinheit 220 setzt den Kondensator 210 periodisch zurück nach Maßgabe eines Reset-Signals, beispielsweise durch Entladen des Kondensators 210 gegen ein Massepotential. In manchen Ausführungsbeispielen wird die Schalteinheit 220 derart betätigt, dass der Kondensator 210 die gleichgerichtete Spannung über eine Vielzahl von Abtastperioden vor dem Zurücksetzen des Kondensators integriert, so dass die gemessene Spannung geglättet und über einige Zeitperioden gemittelt wird.
Die Amplitude der Spannung, welche in der Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 induziert wird, wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Beispielsweise ist die Transkonduktanz (d.h. das Verhältnis der Stromänderung in der Leistungsschaltung 110 zu der Spannungsänderung in der Leiterschleife 122) eine Funktion des Stroms wie durch die folgende Gleichung beschrieben: $G_{f s} = f (I_{D})$
Die Transkonduktanz steigt monoton und folglich steigt di/dt für größere Ausgangsstrompegel in der Leistungsschaltung 110 wenn der Phasenübergang in dem Hauptstromkreis nicht induktiv durch die Leiterschleife 122 begrenzt wird. Zusätzlich steigt auch der Sperrverzögerungsstrom mit dem Ausgangsstrom. Die in der Leiterschleife 122 induzierte Spannung ist eine Funktion beider dieser Effekte.
Die Analyseschaltung 126 misst die Kondensatorspannung V_c und interpretiert die gemessene Spannung, um das Strominformationssignal zu erzeugen welches von der Steuerung 130 verwendet wird. In einem Ausführungsbeispiel definiert die Analyseschaltung 126 einen oder mehrere Schwellwerte in Bezug auf eine gegebene gemessene Spannung. Die Analyseschaltung „übersetzt“ die gemessene Kondensatorspannung in einen Stromwert für die Leistungsschaltung 110 basierend auf den Schwellwerten. In einem Ausführungsbeispiel vergleicht die Analyseschaltung 126 die gemessene Kondensatorspannung mit den Schwellwerten und erzeugt das Strominformationssignal basierend darauf, welche der Schwellwerte von der gemessenen Spannung überschritten werden. Die Analyseschaltung 126 kann die gemessene Kondensatorspannung über mehrere Abtastperioden analysieren, so dass das Strominformationssignal, welches der Steuerung 130 zugeführt wird, geglättet oder über einige Zeitperioden gemittelt wird. Die Analyseschaltung 126 kann einen Analog/DigitalWandler, einen Verstärker, eine Triggerschaltung oder andere Schaltungen umfassen, welche dazu geeignet sind, die Spannung des Messschaltungskondensators zu messen und zu interpretieren. Die Analyseschaltung 126 ist in 2 nicht gezeigt, um die Illustration nicht zu verkomplizieren.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Messschaltung 124, welche in der Strommessschaltung 120 inkludiert oder dieser zugeordnet ist. Wie in 2 wird auch in 3 die Analyseschaltung 126 der vereinfachten Darstellung wegen nicht gezeigt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3 sind die Dioden D1, D2, D3, D4, welche den Brückengleichrichter 200 bilden, Siliziumgleichrichterdioden, von denen jede einen negativen Temperaturkoeffizienten im Bezug auf die Flussspannung hat. Folglich haben höhere Temperaturen eine geringere Flussspannung (forward voltage) über den Dioden D1, D2, D3, und D4 zur Folge. Die Schalteinheit 220 ist also als MOSFET Q1 implementiert. Die Transkonduktanz des MOSFET Q1 verringert sich bei steigender Temperatur. Folglich sinkt die übertragene Signalspannung, wenn die Temperatur der Messschaltung 124 steigt. Die Schaltung 100 kann so abgestimmt werden, dass die verringerte übertragene Spannung des MOSFET Q1 durch die geringere Flussspannung des Brückengleichrichters ausgeglichen wird. Beispielsweise kann die Abstimmung basierend auf der Kopplung zwischen der Strommessschaltung 120 und der Leistungsschaltung 110 erfolgen. Eine relativ schwache Kopplung zwischen der Leistungsschaltung 110 und der Leiterschleife 122 gibt den Dioden D1, D2, D3, D4 mehr Gewicht. Folglich tritt eine höhere Stromgrenze bei niedrigeren Temperaturen auf und eine niedrigere Stromgrenze bei höheren Temperaturen.
3 zeigt auch ein Zeitdiagramm der Kondensatorspannung V_c, die von der Messschaltung 124 während unterschiedlichen Betriebsperioden gemessen wird. Die Analyseschaltung 126 setzt periodisch den Kondensator 210 nach einem oder mehreren Schaltzyklen zurück durch Aktivieren des Reset-Signals, welches dem Gate des MOSFETs Q1 zugeführt wird. Der Kondensator 210 integriert das Ausgangssignal des Gleichrichters über eine Vielzahl von Abtastperioden vor dem Zurücksetzen, wenn das an das Gate des MOSFETs Q1 angelegte Reset-Signal einmal nach einer bestimmten Anzahl von Abtastperioden aktiviert wird. Alternativ kann der Kondensator 210 in jeder Abtastperiode zurückgesetzt werden durch entsprechendes Aktivieren des Reset-Signals. In beiden Fällen hängt die durch den Kondensator 210 akkumulierte Ladung von der Energie ab, die während eines Phasenübergangs in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung „eingesammelt“ wird. Die durch den Kondensator akkumulierte Ladung ist proportional zu dem Kopplungsfaktor k der Leiterschleife 122 und bewirkt eine Spannung über dem Kondensator 210 wie durch die folgende Gleichung gegeben: $v_{a n t e n n a} = k \cdot L \cdot d i d t$
wobei L die Induktivität der Leiterschleife 122 und di/dt die Änderungsrate des Stroms in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung 110 ist.
Wenn die Induktivität der Leiterschleife 122 den Phasenübergang in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung wie zuvor beschrieben begrenzt, ist di/dt fixiert und die in der Leiterschleife induzierte Spannung wird abgeschwächt. In einem anderen Szenario begrenzt der MOSFET Q1, oder allgemeiner die Schalteinheit 220 der Messschaltung 124, den Phasenübergang in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung 110. In diesem Szenario steigt di/dt abhängig von einem Anstieg des Drainstroms I_D. Des Weiteren steigt g_fs = f(I_D) monoton wie ebenfalls zuvor beschrieben. Der Kondensator 210 der Messschaltung 124 wird geladen durch die Spannung v_antenna der Leiterschleife für die Zeitdauer t wie durch die folgende Gleichung gegeben: $v_{c} = (v_{a n t e n n a} - 2 \cdot v_{F d i o d e}) \cdot (1 - e^{\frac{t}{τ}})$
wobei t die Übergangszeit eines Phasenübergangs in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung 110 ist, wie in 3 dargestellt, v_Fdiode die Flussspannung der Dioden D1, D2, D3 und D4, und τ die Zeitkonstante der Strommessschaltung 120. Die Zeitkonstante τ ist ein Produkt des resistiven Teils der Leiterschleife 122, der Dioden D1, D2, D3, D4 sowie des Kondensators 210 und der Kapazität des Kondensators 210. Die Zeitkonstante τ wird vorzugsweise derart gewählt, dass man ein signifikantes Spannungssignal erreicht. Beispielsweise ist τ gleich 3,33ns oder weniger für Phasenübergangsperioden von 10ns. Um mit diesem rein illustrativen Beispiel fortzufahren, können die resistiven Komponenten der Messschaltung 124 einen Gesamtwiderstand R von einem Ohm aufweisen. Die Kapazität des Kondensators ist allgemein gegeben durch: $C = \frac{τ}{R}$
wobei C=3,3nF für dieses illustrative Beispiel.
Die Analyseschaltung 126 misst die Spannung v_c des Kondensators 210 nach einem Phasenknotenübergang wie durch das „Lesen“-Ereignis aus 3. Die Analyseschaltung 126 verwendet die gemessene Spannung zur Erzeugung des Strominformationssignals, das der Steuerung 130 wie zuvor beschrieben zur Verfügung gestellt wird. Zusätzlich bewirkt die Analyseschaltung 126, dass der Kondensator 210 durch Aktivieren des Reset-Signals zurückgesetzt wird, was ebenfalls in 3 dargestellt ist. Die Steuerung 130 verwaltet eine oder mehrere stromabhängige Funktionen der Leistungsschaltung 110 abhängig von der Information, die von der Strommessschaltung 120 erzeugt wird.
4 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil der Leistungsschaltung 110 und der Strommessschaltung 120, die beispielsweise in demselben Halbleiterchip integriert sind, oder auf derselben Platine oder in demselben Gehäuse angeordnet sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Leistungsschaltung 110 zumindest einen Leistungs-MOSFET 400, der einen Teil des Hauptstromkreises der Leistungsschaltung 110 bildet. Die Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 ist vom Leistungs-MOSFET 400 beabstandet und zumindest über einem Teil des Leistungs-MOSFET 400 positioniert. Ein elektromagnetisches Feld, welches durch den Leistungs-MOSFET 400 erzeugt wird, induziert eine Spannung in der Leiterschleife 122, wobei die induzierte Spannung durch den Kondensator 210 der Messschaltung 124 wie zuvor beschrieben integriert und gespeichert wird. Die Kondensatorspannung wird von der Analyseschaltung 126 gemessen und interpretiert, wobei die Analyseschaltung 126 ein oder mehrere Logiksignale erzeugt, welche den Strom in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung 110 beschreiben. Das Logiksignal bzw. die Logiksignale ist/sind der Steuerung 130 zugeführt, welche in 3 nicht dargestellt ist.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer integrierten Schaltungsanordnung 500, welches die Leistungsschaltung 110 und die Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 umfasst. Die Leistungsschaltung 110 umfasst eine Vielzahl von Transistoren 502, 504 welche einen Teil des Hauptstromkreises der Leistungsschaltung bilden. Die Transistoren 502, 504 sind in einer oder in mehreren Schichten (Layer) der integrierten Schaltungsanordnung 500 (integrated circuit package) angeordnet. Die Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 ist elektrisch von den Transistoren 502, 504 entkoppelt und von diesen beabstandet angeordnet, jedoch nahe genug bei zumindest einem Teil des Hauptstromkreises der Leistungsschaltung 110, so dass die Leiterschleife 122 eine Spannung erzeugen kann, welche proportional zu dem elektromagnetischen Feld ist, welches abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis entsteht. Die Leiterschleife 122 ist in der integrierten Schaltungsanordnung 500 in einer anderen Schicht der Anordnung 500 angeordnet als die Transistoren 502, 504.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Leistungsschaltung einen ersten MOSFET 502 und einen zweiten MOSFET 504. Die Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 ist über den ersten und dem zweiten MOSFET 502, 504 angeordnet und eine Isolierschicht 506 liegt zwischen der Leiterschleife 122 und dem ersten bzw. zweiten MOSFET 502, 504. Der erste MOSFET 502 ist ein High-Side-MOSFET einer Leistungswandlerschaltung wie beispielsweise einem synchronen Tiefsetzsteller und der zweite MOSFET 504 ist ein Low-Side-MOSFET der Leistungswandlerschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die MOSFETs 502, 504 können in demselben Halbleiterchip integriert sein, innerhalb des Gehäuses 500 oder in unterschiedlichen Chips wie in 5 dargestellt.
Die integrierte Schaltungsanordnung 500 umfasst eine Spannungsfläche 508 (voltage plane) , eine Referenzfläche 510 (reference plane, z.B. Massefläche) und Anschlüsse zum Bereitstellen externer Verbindungspunkte an unterschiedliche Komponenten, die in dem Gehäuse 500 untergebracht sind. Bestimmte Teile des Gehäuses 500 sind in 5 nicht dargestellt, so dass die internen Komponenten sichtbar sind. Die Spannungsfläche 508 ist an das Drain 512 des High-Side-MOSFETs 502 gekoppelt. Ein erster Gate-Eingangsanschluss 514 ist mit dem Gate 516 des High-Side-MOSFET gekoppelt und ein zweiter Gate-Eingangsanschluss 518 ist mit dem Gate 520 des Low-Side-MOSFET 504 gekoppelt, um die jeweiligen Schaltzustände der MOSFETs 502, 504 zu steuern. Die Source 522 des High-Side-MOSFET ist an das Drain 524 des Low-Side-MOSFET 504 über einen Spannungsausgangsanschluss 526 des Gehäuses 500 gekoppelt. Die Source 528 des Low-Side-MOSFET 504 ist mit der Referenzfläche 510 gekoppelt. Externe Verbindungsanschlüsse für die Spannungs- und Referenzflächen 508, 510 sind vorgesehen und sind in 5 nicht zu sehen. Ein externer Anschluss 530 ist an ein erstes Ende der Leiterschleife 122 gekoppelt und ein weiterer externer Anschluss 532 ist mit dem anderen Ende der Leiterschleife 522 gekoppelt, um Verbindungspunkte zu der Leiterschleife 122 an einer äußeren Oberfläche 534 der integrierten Schaltungsanordnung 500 zur Verfügung zu stellen.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer integrierten Schaltungsanordnung 600, welche die Leistungsschaltung 110 und die Leiterschleife 122 der Strommessschaltung 120 umfasst. 6 ist ähnlich der 5, wobei jedoch die Leiterschleife 122 an einer äußeren Oberfläche 534 der integrierten Schaltungsanordnung 600 befestigt ist statt in dem Gehäuse 500 eingebettet zu sein wie in 5 gezeigt. Die Leiterschleife 122 ist vorzugsweise an der äußeren Oberfläche 534 der integrierten Schaltungsanordnung 600 befestigt und möglichst nah an dem Spannungsausgangsanschluss 526 der Leistungsschaltung positioniert. Auf diese Weise ist die Leiterschleife 122 in elektromagnetischem Sinne mit der Leistungsschaltung 110 gekoppelt und die Amplitude der in der Leiterschleife 122 induzierten Spannung ist hinreichend groß. Abhängig von unterschiedlichen Überlegungen können eine oder mehrere andere Komponenten der Strommessschaltung 120 in dem Gehäuse 500 angeordnet oder an diesem befestigt sein wie in den 5 und 6 gezeigt. Andernfalls gewährleisten die externen Verbindungsanschlüsse 530, 532, welche an die Enden der Leiterschleife 122 gekoppelt sind, eine geeignete Kopplung zu den anderen Strommessschaltungskomponenten.
Räumlich relative Ausdrücke wie etwa „unter“, „unterhalb“, „unterer“, „über“, „oberhalb“ und dergleichen werden zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet, um das Positionieren eines Elements relativ zu einem zweiten Element zu erläutern. Die Ausdrücke sollen unterschiedliche Orientierungen des Bauelements zusätzlich zu unterschiedlichen Orientierungen als jenen in den Figuren dargestellten einschließen. Weiterhin werden Ausdrücke wie etwa „erster“, „zweiter“, und dergleichen ebenfalls dazu verwendet, verschiedene Elemente, Gebiete, Abschnitte und so weiter zu beschreiben und sollen ebenfalls nicht beschränkend sein. Gleiche Ausdrücke beziehen sich in der Beschreibung durchweg auf gleiche Elemente.
Die Ausdrücke „aufweisend“, „beinhaltend“, „enthaltend“, „umfassend“ und dergleichen sind offene Ausdrücke, die die Gegenwart von angeführten Elementen oder Merkmalen anzeigen, zusätzliche Elemente oder Merkmale aber nicht ausschließen. Die Artikel „ein“, „einer“, und „der/die“ sollen den Plural sowie den Singular beinhalten, sofern der Kontext nicht deutlich etwas anderes angibt.
Unter Berücksichtigung der obigen Palette an Variationen und Anwendungen ist zu versehen, dass die vorliegende Erfindung weder durch die vorausgegangene Beschreibung beschränkt ist noch durch die beiliegenden Zeichnungen beschränkt wird. Stattdessen wird die vorliegende Erfindung nur durch die folgenden Ansprüche und ihre rechtlichen Äquivalente beschränkt.

Claims

Schaltung, die folgendes aufweist: eine Leistungsschaltung (110) umfassend einen Hauptstromkreis; eine Strommessschaltung (120), welche beabstandet von der Leistungsschaltung (110) und elektrisch von dieser entkoppelt angeordnet ist, wobei die Strommessschaltung (120) dazu ausgebildet ist, eine Spannung proportional zu einem elektromagnetischen Feld zu erzeugen, welches abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung (110) entsteht, sowie ein Strominformationssignal basierend auf dieser Spannung zu erzeugen, welches den Strom im Hauptstromkreis beschreibt, wobei die Strommessschaltung (120) aufweist: eine von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnete Leiterschleife (122), die zumindest über einem Teil des Hauptstromkreises angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (122) elektrisch von der Leistungsschaltung (110) entkoppelt ist und im Betrieb die zum elektromagnetischen Feld proportionale Spannung erzeugt; einen Gleichrichter (200), der an die Leiterschleife (122) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die von der Leiterschleife (122) erzeugte Spannung gleichzurichten; und einen Kondensator (210), der an den Gleichrichter (200) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, abhängig von der gleichgerichteten Spannung Ladung zu akkumulieren, wobei eine Spannung (Vc) über dem Kondensator (210) mit dem Strom in dem Hauptstromkreis in Beziehung steht, wobei die Strommessschaltung (120) ein Schaltelement (220) umfasst, welches an einen Kondensator (210) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, den Kondensator (210) periodisch rückzusetzen nach Maßgabe eines Reset-Signals.
Die Schaltung gemäß Anspruch 1, wobei der Gleichrichter (200) eine Vielzahl von Silizium-Gleichrichterdioden (D1, D2, D3, D4) aufweist, die derart aneinander gekoppelt sind, dass sie einen Brückengleichrichter bilden, wobei jede der Vielzahl von Gleichrichterdioden (D1, D2, D3, D4) einen negativen Temperaturkoeffizienten in Bezug auf die Flussspannung aufweist.
Die Schaltung gemäß Anspruch 1, wobei das Schaltelement (220) dazu ausgebildet ist, dem Kondensator (210) vor dessen Zurücksetzung eine Integration der gleichgerichteten Spannung über eine Vielzahl von Abtastperioden zu ermöglichen.
Schaltung, die folgendes aufweist: eine Leistungsschaltung (110) umfassend einen Hauptstromkreis; eine Strommessschaltung (120), welche beabstandet von der Leistungsschaltung (110) und elektrisch von dieser entkoppelt angeordnet ist, wo-bei die Strommessschaltung (120) dazu ausgebildet ist, eine Spannung proportional zu einem elektromagnetischen Feld zu erzeugen, welches abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung (110) entsteht, sowie ein Strominformationssignal basierend auf dieser Spannung zu erzeugen, welches den Strom im Hauptstromkreis beschreibt, wobei die Strommessschaltung (120) aufweist: eine von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnete Leiterschleife (122), die zumindest über einem Teil des Hauptstromkreises angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (122) elektrisch von der Leistungsschaltung (110) entkoppelt ist und im Betrieb die zum elektromagnetischen Feld proportionale Spannung erzeugt; einen Gleichrichter (200), der an die Leiterschleife (122) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die von der Leiterschleife (122) erzeugte Spannung gleichzurichten; und eine Analyseschaltung (126), die dazu ausgebildet ist, den Spannungsabfall über dem Kondensator (210) mit einer Vielzahl von Schwellwerten zu vergleichen und das Strominformationssignal abhängig davon zu erzeugen, welcher der Vielzahl von Schwellwerten von der Spannung (Vc) über dem Kondensator (210) überschritten wird.
Die Schaltung gemäß Anspruch 4, wobei die Analyseschaltung (126) zumindest einen Analog-Digital-Konverter, einen Verstärker und eine Triggerschaltung aufweist.
Die Schaltung gemäß Anspruch 4, wobei die Analyseschaltung (126) dazu ausgebildet ist, die Spannung (Vc) über dem Kondensator (210) über eine Vielzahl von Abtastperioden zu analysieren, sowie das Strominformationssignal über diese Vielzahl von Abtastperioden zu glätten.
Die Schaltung gemäß Anspruch 1, die weiter eine Steuerung (130) aufweist, die dazu ausgebildet ist, eine stromabhängige Funktion der Leistungsschaltung (110) basierend auf dem Strominformationssignal zu steuern.
Ein Verfahren zum Betrieb einer Schaltung umfassend eine Leistungsschaltung (110) mit einem Hauptstromkreis und eine Strommessschaltung (120), die von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnet und elektrisch von dieser entkoppelt ist, das Verfahren umfasst: Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes durch die Leistungsschaltung (110) abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung (110); Erzeugen einer zu dem elektromagnetischen Feld proportionalen Spannung durch die Strommessschaltung (120); Erzeugen eines Strominformationssignals durch die Strommessschaltung (120) basierend auf der Spannung, wobei das Strominformationssignal den Strom in dem Hauptstromkreis beschreibt; Erzeugen der zum elektromagnetischen Feld proportionalen Spannung mit Hilfe einer Leiterschleife (122) der Strommessschaltung (120), wobei die Leiterschleife (122) von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnet, über zumindest einen Teil des Hauptstromkreises angeordnet und elektrisch von diesem Teil der Leistungsschaltung (110) entkoppelt ist; Gleichrichten der Spannung, die von der Leiterschleife (122) erzeugt wird; Akkumulieren der von der gleichgerichteten Spannung abhängigen Ladung in einem Kondensator (210), wobei eine Spannung (Vc) über dem Kondensator (210) eine Funktion der Spannungsänderung in dem Hauptstromkreis ist; und periodisches Zurücksetzen des Kondensators (210) nach Maßgabe eines Reset-Signals.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei es dem Kondensator (210) ermöglicht wird, die gleichgerichtete Spannung vor der Rücksetzung des Kondensators (210) über eine Vielzahl von Abtastperioden zu integrieren.
Ein Verfahren zum Betrieb einer Schaltung umfassend eine Leistungsschaltung (110) mit einem Hauptstromkreis und eine Strommessschaltung (120), die von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnet und elektrisch von dieser entkoppelt ist, das Verfahren umfasst: Erzeugen eines elektromagnetischen Feldes durch die Leistungsschaltung (110) abhängig von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis der Leistungsschaltung (110); Erzeugen einer zu dem elektromagnetischen Feld proportionalen Spannung durch die Strommessschaltung (120); Erzeugen eines Strominformationssignals durch die Strommessschaltung (120) basierend auf der Spannung, wobei das Strominformationssignal den Strom in dem Hauptstromkreis beschreibt; Erzeugen der zum elektromagnetischen Feld proportionalen Spannung mit Hilfe einer Leiterschleife (122) der Strommessschaltung (120), wobei die Leiterschleife (122) von der Leistungsschaltung (110) beabstandet angeordnet, über zumindest einen Teil des Hauptstromkreises angeordnet und elektrisch von diesem Teil der Leistungsschaltung (110) entkoppelt ist; Gleichrichten der Spannung, die von der Leiterschleife (122) erzeugt wird; Akkumulieren der von der gleichgerichteten Spannung abhängigen Ladung in einem Kondensator (210), wobei eine Spannung (VC) über dem Kondensator (210) eine Funktion der Spannungsänderung in dem Hauptstromkreis ist; Vergleichen der Spannung (V_c) über dem Kondensator (210) mit einer Vielzahl von Schwellwerten; und Erzeugen des Strominformationssignals basierend darauf, welcher der Vielzahl von Schwellwerten von der Spannung (V_c) überschritten wird.
Das Verfahren gemäß Anspruch 8 umfassend das Steuern einer stromabhängigen Funktion der Leistungsschaltung (110) basierend auf dem Strominformationssignal.
Eine integrierte Schaltungsanordnung, die aufweist: eine Leistungsschaltung (110) umfassend eine Vielzahl von Transistoren (502, 504), welche einen Hauptstromkreis der Leistungsschaltung (110) bilden, wobei die Vielzahl von Transistoren (502, 504) in einer oder in mehreren Schichten der integrierten Schaltungsanordnung angeordnet ist; eine Leiterschleife (122), welche elektrisch von der Vielzahl von Transistoren (502, 504) entkoppelt ist, wobei die Leiterschleife (122) ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist und von der Vielzahl von Transistoren (502, 504) beabstandet angeordnet ist, jedoch nah genug bei zumindest einem Teil des Hauptstromkreises, so dass die Leiterschleife (122) im Betrieb eine Spannung über das erste Ende und das zweite Ende proportional zu einem elektromagnetischen Feld erzeugt, welche von eine Stromänderung in dem Hauptstrompfad abhängt; und einen Gleichrichter (200), der an dem ersten Ende und an dem zweiten Ende der Leiterschleife (122) gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, die von dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Leiterschleife (122) erzeugte Spannung gleichzurichten.
Die integrierte Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 12, wobei die Leiterschleife (122) innerhalb der Schaltungsanordnung in einer anderen Schicht der integrierten Schaltungsanordnung angeordnet ist als die Vielzahl von Transistoren (502, 504).
Die integrierte Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 12, wobei die Leiterschleife (122) an einer externen Oberfläche (534) der integrierten Schaltungsanordnung angeordnet ist.
Die integrierte Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 12, die weiter einen ersten externen Anschluss (530) aufweist, der an dem ersten Ende der Leiterschleife (122) gekoppelt ist, sowie einen zweiten externen Anschluss (532), der an dem zweiten Ende der Leiterschleife (122) gekoppelt ist, wobei der erste und der zweite externe Anschluss (530, 532) Verbindungspunkte für die Leiterschleife (122) an einer externen Oberfläche (534) der integrierten Schaltungsanordnung bereitstellen.
Die integrierte Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 12, wobei die Leistungsschaltung (110) einen ersten MOSFET (502) und einen zweiten MOSFET (504) umfasst, wobei die Leiterschleife (122) über zumindest einem Teil des ersten MOSFET (502) und über zumindest einem Teil des zweiten MOSFET (504) angeordnet ist und wobei eine Isolierschicht (506) zwischen der Leiterschleife (122) und den beiden MOSFETs (502, 504) angeordnet ist.
Die integrierte Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 16, wobei der erste MOSFET (502) ein High-Side-MOSFET einer Leistungswandlerschaltung und der zweite MOSFET (504) ein Low-Side-Transistor der Leistungswandlerschaltung ist.
Ein Herstellungsverfahren für eine integrierte Schaltungsanordnung, das aufweist: Anordnen einer Leistungsschaltung (110) umfassend eine Vielzahl von Transistoren (502, 504), welche Teil eines Hauptstrompfades der Leistungsschaltung (110) bilden in einer oder mehreren Schichten der integrierten Schaltungsanordnung; und Anordnen einer Leiterschleife (122), die elektrisch von der Vielzahl von Transistoren (502, 504) entkoppelt und von diesen beabstandet angeordnet ist, wobei die Leiterschleife (122) ein erstes und ein zweites Ende aufweist und nahe genug bei zumindest einem Teil des Hauptstromkreises angeordnet ist, so dass die Leiterschleife (122) im Betrieb eine Spannung über das erste Ende und das zweite Ende proportional zu einem elektromagnetischen Feld erzeugen kann, welches von einer Stromänderung in dem Hauptstromkreis abhängt Koppeln eines Gleichrichters (200) an dem ersten Ende und an dem zweiten Ende der Leiterschleife (122), wobei der Gleichrichter (200) dazu ausgebildet ist, die von dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Leiterschleife (122) erzeugte Spannung gleichzurichten.
Das Verfahren gemäß Anspruch 18, welches aufweist: Koppeln eines ersten externen Anschlusses (530) an dem ersten Ende der Leiterschleife (122) und eines zweiten externen Anschlusses (532) an das zweite Ende der Leiterschleife (122), so dass die ersten und zweiten Anschlüsse (530, 532) Verbindungspunkte für die Leiterschleife (122) an einer externen Oberfläche (534) der Schaltungsanordnung bereitstellen.
Das Verfahren gemäß Anspruch 18, das aufweist: Anordnen der Leiterschleife (122) über ersten und zweiten MOSFETs (502, 504) der Leistungsschaltung; und Anordnen einer Isolierschicht (506) zwischen der Leiterschleife (122) und dem ersten bzw. zweiten MOSFET (502, 504).
Das Verfahren gemäß Anspruch 20, das aufweist: Positionieren der Leiterschleife (122) über zumindest einem Teil des ersten MOSFETs (502) und über zumindest einem Teil des zweiten MOSFETs (504).