DE102022100444A1

DE102022100444A1 - Diagnose mit Doppel-Gate

Info

Publication number: DE102022100444A1
Application number: DE102022100444.9A
Authority: DE
Inventors: Werner Rössler
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2021-01-13
Filing date: 2022-01-11
Publication date: 2022-07-14
Also published as: US11313896B1; CN114765457A

Abstract

Schaltkreis, um Festkörper-Leistungsschalter zu steuern und zu überwachen. Der Schaltkreis kann dazu ausgebildet sein, das Signal an einem Steueranschluss für den Leistungsschalter zu messen, um sicherzustellen, dass sich der Leistungsschalter in dem gewünschten Zustand befindet, z. B. EIN geschaltet und stromleitend oder AUS geschaltet und stromsperrend ist. Bei einigen Beispielen kann der Schaltkreis auch dazu ausgebildet sein, einen potentialfreien Steueranschluss zu vermeiden. Die Schaltung dieser Offenbarung kann zumindest zwei Verbindungen zu dem Steueranschluss, z. B. zu einem Gate-Anschluss für einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder einen Bipolar-Transistor mit isoliertem Gate (IGBT) besitzen. Auf diese Weise kann die Schaltung dieser Offenbarung sicherstellen, dass die gesamte Signalkette zu dem Steueranschluss ordnungsgemäß funktioniert.

Description

Die Offenbarung betrifft die Steuerung von Halbleiter-Schaltkreisen.
Leistungsschalter in Hochspannungs- und/oder Hochstromanwendungen wie beispielsweise in Elektro- oder Hybridverkehrsmitteln eingesetzt verwendet werden, können parallel angeordnet werden, um den Strom an eine Last auf zwei oder mehr Leistungsschalter zu verteilen. Die Leistungsschalter können durch eine Treiberschaltung, die mit einem Steueranschluss jedes Leistungsschalters verbunden ist, gesteuert werden.
Allgemein beschreibt die Offenbarung Schaltungstechnik, um Festkörper-Leistungsschalter zu steuern und zu überwachen. Die Schaltungstechnik kann dazu ausgebildet sein, das Signal an einem Steueranschluss für den Leistungsschalter zu messen, um sicherzustellen, dass sich der Leistungsschalter in dem gewünschten Zustand befindet, z. B. EIN geschaltet und stromleitend oder AUS geschaltet und stromsperrend ist. Bei einigen Beispielen kann die Schaltungstechnik auch dazu ausgebildet sein, einen potentialfreien („floating“) Steueranschluss zu vermeiden. Die Schaltung dieser Offenbarung kann über zumindest zwei Verbindungen zu dem Steueranschluss, z. B. zu einem Gate-Anschluss für einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder einen Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), verfügen. Auf diese Weise kann die Schaltung dieser Offenbarung sicherstellen, dass die gesamte Signalkette zu dem Steueranschluss ordnungsgemäß funktioniert.
Bei einem Beispiel beschreibt diese Offenbarung eine Einrichtung, die einen Halbleiter-Leistungsschalter mit einem Steuer-Pad und einem Source-Pad aufweist. Die Einrichtung weist weiterhin einen Leiterrahmen mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad verbunden sind, sowie mehrere Source-Anschlüsse, die elektrisch mit dem Source-Pad verbunden sind, auf.
Bei einem weiteren Beispiel beschreibt diese Offenbarung ein Verfahren, das das Steuern eines Halbleiter-Leistungsschalters über eine Treibersignalkette aufweist. Der Halbleiter-Leistungsschalter enthält ein Steuer-Pad, das Steuer-Pad ist mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss eines Leiterrahmens verbunden, und die Treibersignalkette ist mit dem ersten Anschluss des Leiterrahmens verbunden. Das Verfahren enthält auch das Verifizieren des Betriebs des Halbleiter-Leistungsschalters über eine Diagnosesignalkette, wobei die Diagnosesignalkette mit dem zweiten Anschluss des Leiterrahmens verbunden ist.
Bei einem weiteren Beispiel beschreibt die Offenbarung ein System, das aufweist: eine Einrichtung, die aufweist: einen Halbleiter-Leistungsschalter mit einem Steuer-Pad und einem Leiterrahmen, der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad verbunden sind, aufweist. Das System enthält auch eine Treibersignalkette, die elektrisch mit dem ersten Anschluss gekoppelt ist; und eine Diagnosesignalkette, die elektrisch mit dem zweiten Anschluss gekoppelt ist.
Die Einzelheiten von einem oder mehr Beispielen der Offenbarung werden in den begleitenden Zeichnungen und der Beschreibung unten dargelegt. Andere Merkmale, Gegenstände und Vorteile der Offenbarung werden aus der Beschreibung und den Zeichnungen sowie aus den Ansprüchen ersichtlich sein.

1 ist eine konzeptionelle Darstellung, die ein System mit Doppel-Gate-Anschlüssen gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispielsystem mit Doppel-Gate-Anschlüssen und ein Beispiel-Widerstandsnetzwerk gemäß dieser Offenbarung zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispielsystem mit Doppel-Gate-Anschlüssen, die so ausgebildet sind, dass das Steuersignal und das Diagnosesignal näherungsweise auf derselben Spannung liegen, gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht.
4 ist eine konzeptionelle Darstellung, die ein Beispielsystem zum Steuern eines Leistungsschalters veranschaulicht.
5 ist eine konzeptionelle Darstellung, die eine Beispiel-Leistungsschaltereinrichtung mit Doppel-Gate-Anschlüssen gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Beispielbetrieb des Systems gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht.

Die Offenbarung beschreibt einen Schaltkreis, um Festkörper-Leistungsschalter zu steuern und zu überwachen. Der Schaltkreis kann dazu ausgebildet sein, das Signal an einem Steueranschluss für die Leistungsschalter zu messen, um sicherzustellen, dass sich der Leistungsschalter in dem gewünschten Zustand, z. B. EIN geschaltet und stromleitend oder AUS geschaltet und stromsperrend, befindet. Bei einigen Beispielen kann der Schaltkreis auch dazu ausgebildet sein, einen potentialfreien Steueranschluss zu vermeiden. Der Schaltkreis dieser Offenbarung kann zumindest zwei Verbindungen zu dem Steueranschluss des Leistungsschalters, z. B. zu einem Gate-Anschluss für einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) oder einen Bipolar-Transistor mit isoliertem Gate (IGBT), enthalten. Auf diese Weise kann der Schaltkreis dieser Offenbarung sicherstellen, dass die gesamte Signalkette zu dem Steueranschluss ordnungsgemäß funktioniert.
Im Gegensatz zu anderen Techniken kann eine Schaltung dieser Offenbarung eine erste Verbindung von einem Leistungsschaltertreiberausgang zu dem Steueranschluss der Leistungsschalter-Komponente enthalten. Die Schaltung dieser Offenbarung kann auch eine zweite Verbindung von dem Steueranschluss des Leistungsschalters zu einem Überwachungsschaltungseingangsanschluss enthalten. Die zweite Verbindung kann von der Treiberausgangsverbindung getrennt sein und entlang eines separaten leitenden Pfades verlaufen.
1 ist eine konzeptionelle Darstellung, die ein System mit Doppel-Gate-Anschlüssen gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht. Die Anwendungen für das System 100 können Hochspannungs- und/oder Hochstromanwendungen wie beispielsweise Elektro- oder Hybridverkehrsmittel beinhalten. Ein Schalter T1 120 kann einen von zwei oder mehr parallel angeordneten Leistungsschaltern aufweisen, um den Strom an eine Last (in 1 nicht gezeigt) auf die Schalter zu verteilen. Die Leistungsschalter können durch eine Treiberschaltung, die mit einem Steueranschluss eines jeden Leistungsschalters verbunden ist, gesteuert werden.
Bei dem Beispiel von 1 kann das System 100 den auf dem Leiterrahmen 122 montierten Schalter T1 120, eine Treiberschaltung 108, eine Überwachungsschaltung 110, elektrische Verbinder 140 und 142 und einen Widerstand R1 106 enthalten. Bei einigen Beispielen kann der Widerstand R1 106 eine Komponente, die über den Verbinder 140 zwischen dem Treiberausgang 112 und dem Gate-Anschluss 124 angeschlossen ist, sein. Bei anderen Beispielen kann der Widerstand R1 106 den inhärenten Widerstand in den Leiterbahnen („circuit traces“) der Treibersignalkette zwischen dem Treiberausgang 112 und dem Gate-Anschluss 124 modellieren. Bei den Verbindern 140 und 142 kann es sich um Verbindungen, z. B. Stecker-Buchse- Verbinder, zwischen gestapelten Platinen oder Arten von elektrischen Verbindern handeln. Die Diagnosesignalkette oder Überwachungssignalkette verbindet den Gate-Anschluss 126 über den Verbinder 142 mit dem Diagnoseanschluss 114. In dieser Offenbarung kann jeder Anschluss, z. B. der Gate-Anschluss 124 und der Diagnoseanschluss 114, auch als Pin bezeichnet werden, z. B. als Gate-Pin 124 und Diagnose-Pin 114. Außerdem kann eine Signalkette, z. B. die Treibersignalkette, in dieser Offenbarung auch als Treibersignalpfad oder Treibersignalweg bezeichnet werden.
Der Schalter T1 120 kann einen Halbleiter-Leistungsschalter mit einem Steuer-Pad, dem Gate 102, einem Source-Pad 104 und einem Drain-Pad (in 1 nicht gezeigt) aufweisen. Bei dem Beispiel von 1 ist T1 120 als Leistungs-MOSFET gezeigt. Der Schalter T1 120 kann jedoch als beliebige Art von elektronischem Schalter mit einem Steueranschluss wie beispielsweise als IGBT, als Bipolar-Transistor („bipolar junction transistor“; BJT), als Halbleiterrelais („solid state relay“; SSR) und so weiter implementiert werden. Diese Beschreibung konzentriert sich der Einfachheit halber auf einen MOSFET-Leistungsschalter, jedoch können Verweise auf die Source 104 und das Drain von T1 120 gleichermaßen für den Emitter und Kollektor eines BJTs oder IGBTs oder ähnliche Anschlüsse von anderen Arten von Schaltern gelten.
Der Leiterrahmen 122 weist einen ersten Gate-Anschluss 124 und einen zweiten Gate-Anschluss 126, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad, dem Gate 102, verbunden sind, auf. Das Gate 102 kann auch als Gate-Anschluss bezeichnet werden. Bei dem Beispiel von 1 hat das Gate 102 separate Drahtverbindungen („wire bonds“) zu jedem der Gate-Anschlüsse 124 und 126. Die Diagnosesignalkette reicht bis zum Gate 102 und nicht bis zu demselben Gate-Anschluss 124 wie die Treibersignalkette. Auf diese Weise kann die Doppel-Gate-Anordnung des Systems 100 sicherstellen, dass die gesamte Signalkette zu dem Steueranschluss, dem Gate 102, ordnungsgemäß funktioniert.
Der Leiterrahmen 122 kann auch einen oder mehr mit dem Source-Pad 104 verbundene Source-Anschlüsse 116 und einen oder mehr die mit dem Drain-Anschluss von T1 120 verbundene Drain-Anschlüsse 118 enthalten. Bei einer Hochstromeinrichtung können mehrere Source-Anschlüsse 116 und Drain-Anschlüsse 118 die Stromlast verteilen, was ein Überhitzen von Teilen des Leiterrahmen 122 vermeiden kann. Bei einigen Beispielen kann das Gehäuse oder die Einrichtung, die den Leiterrahmen 122 und T1 120 aufweist, als integrierte Schaltung (IC) implementiert sein.
Die Treiberschaltung 108 kann über die Treibersignalkette an das Gate 102 ein Steuersignal, das den Schalter T1 120 EIN oder AUS schalten kann, ausgeben. Die Treiberschaltung 108 kann Schalter, Verstärker und andere Schaltkreise, die dazu ausgebildet sind, das Steuersignal auszugeben, enthalten. Die Treiberschaltung 108 kann zum Beispiel von einem (in 1 nicht gezeigten) verarbeitenden Schaltkreis Befehle, die die Treiberschaltung 108 anweisen, das Steuersignal auszugeben, empfangen.
Bei dem Beispiel von 1 ist die Überwachungsschaltung 110 als Komparator, der das Steuersignal direkt vom Ausgang der Treiberschaltung 108 an einem ersten Komparator-Eingangsanschluss empfängt, implementiert. Die Überwachungsschaltung 110 empfängt außerdem das Steuersignal von dem Gate-Anschluss 126 über die Diagnosesignalkette und den Diagnose-Pin 114 an einem zweiten Komparator-Eingangsanschluss. Die Überwachungsschaltung 110 kann ein Signal, das anzeigt, ob die Steuersignalspannung an dem ersten Komparatoreingang näherungsweise mit der Spannung an dem zweiten Komparatoreingang übereinstimmt, ausgeben. Bei anderen Beispielen kann die Überwachungsschaltung 110 als Eingang zu einen Analog-Digital-Wandler (ADC) oder ähnliche Überwachungsschaltung implementiert sein.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispielsystem mit Doppel-Gate-Anschlüssen und ein Beispiel-Widerstandsnetzwerk gemäß dieser Offenbarung zeigt. Das System 200 ist ein Beispiel für das oben in Bezug auf 1 beschriebene System 100 und kann ähnliche Funktionen und Eigenschaften aufweisen. Das System 200 zeigt die Treibersignalkette, die von dem Treiberausgang 212 angeschlossen ist und mehrere parallel angeordnete Leistungsschalter steuert, um den Strom an eine Last auf die zwei oder mehr Leistungsschalter T1 220, T2 244 und T3 246 zu verteilen. Obwohl 2 drei Leistungsschalter zeigt, kann das System 200 eine beliebige Anzahl von parallelen Leistungsschaltern enthalten.
Die Schalter T1 220, T2 244 und T3 246 sind Beispiele für den oben in Bezug auf 1 beschriebenen Schalter T1 120. Jeder Schalter kann ein Halbleiter-Leistungsschalter mit einem Steuer-Pad, einem Source-Pad und einem Drain-Pad (in 2 nicht gezeigt) sein und kann als MOSFET, IGBT oder eine andere Art von Schalter implementiert sein. Jeder Schalter enthält Doppel-Gate-Anschlüsse an jedem entsprechendem Leiterrahmen, die mit dem Steueranschluss verbunden sind. Jeder Schalter enthält mehrere Source-Anschlüsse auf dem Leiterrahmen, die elektrisch, z. B. bei dem Beispiel des Systems 200, mit jeder entsprechenden Source verbunden sind, und mehrere Drain-Anschlüsse auf dem Leiterrahmen, die mit jedem entsprechenden Drain-Pad verbunden sind.
Bei dem Beispiel von 2 verbindet die Treibersignalkette den Ausgang der Treiberschaltung 208 mit dem Treiberausgang 212 und mit dem Verbinder 240 über den Widerstand R1 206, der derselbe ist wie der oben in Bezug auf 1 beschriebene Widerstand R1 206. Für den Schalter T1 220 verbindet die Treibersignalkette einen ersten Gate-Anschluss über eine Induktivität 234 und den Eingangswiderstand R2 222 mit dem Verbinder 240. Bei einigen Beispielen können die Induktivitäten 234, 236 und 238 als Induktivität implementiert werden, die, z. B. durch Lot, leitenden Klebstoff usw., elektrisch mit der Treibersignalkette verbunden ist. Bei anderen Beispielen können die Induktivitäten 234, 236 und 238 als Ferritperle, die in der Nähe der Treibersignalkette montiert ist, so dass die Ferritperle der Treibersignalkette eine Induktivität hinzufügt, implementiert werden. Bei anderen Beispielen können die Treibersignalketten des Systems 200 auf die Induktivitäten 234, 236 und 238 verzichten.
Bei dem Beispiel von 2 verbindet die Überwachungskette für den Schalter T1 220 einen zweiten Gate-Anschluss, der von dem ersten Gate-Anschluss getrennt ist, über den Widerstand R2 223 und den Verbinder 242 mit dem Diagnoseanschluss 214. Die Überwachungskette ist außerdem über den Widerstand R8 232 an dem Verbinder 242 mit einer Signalmasse verbunden. Daher verläuft die Überwachungskette für den Schalter T1 220 durch einen Widerstandsteiler, der R3 223 und R8 232 enthält, und somit kann der Betrag der Spannung an dem Diagnoseanschluss 214 geringer als der Betrag der an dem Gate 202 empfangenen Spannung sein.
Bei dem Beispiel des Systems 200 weist die Überwachungsschaltung einen Komparator 210, der das Signal von der Überwachungskette an einem ersten Eingang des Komparators 210 empfängt, auf. Der Komparator 210 empfängt auch das Ausgangssignal des Treibers 208 über einen Widerstandsteiler, der die Widerstände R10 256 und R1 1 258 enthält, an einem zweiten Komparatoreingang. Die Widerstände R10 256 und R1 1 258 können so angeordnet werden, dass sie ähnliche Werte wie R2 223 und R8 232 besitzen, so dass der Spannungsbetrag an dem Diagnoseanschluss 214 näherungsweise gleich dem Spannungsbetrag an dem zweiten Komparatoreingang ist, wenn das System 200 normal funktioniert, z. B. ohne Fehler. In dieser Offenbarung bedeutet „näherungsweise gleich“ denselben Wert innerhalb eines Toleranzbereichs für die Herstellungs- und Messgenauigkeit. Wie oben in Bezug auf 1 beschrieben, kann die Überwachungsschaltung für das System 200 nicht nur als Komparator, sondern auch durch andere Arten von Überwachungsschaltkreis, z. B. einen ADC, implementiert werden.
Für den Schalter T2 244 verbindet die Treibersignalkette den Treiberausgang 212 über den gemeinsamen Widerstand R1 206 mit einem ersten Gate-Anschluss des Leiterrahmen für T2 244 über den Verbinder 240, den Eingangswiderstand R4 224 und die Induktivität 236. Die Überwachungskette für den Schalter T2 244 verbindet einen zweiten Gate-Anschluss des Leiterrahmens für T2 244 über den Widerstand R5 226 und über den Verbinder 242 mit dem Diagnoseanschluss 214. Die Überwachungskette für den Schalter T2 244 ist außerdem über den Widerstand R8 232 an dem Verbinder 242 mit Signalmasse verbunden. Wie bei dem Schalter T1 220 ist der zweite Gate-Anschluss für T2 244 von dem ersten Gate-Anschluss getrennt.
Für den Schalter T3 246 verbindet die Treibersignalkette den Treiberausgang 212 über den gemeinsamen Widerstand R1 206 mit einem ersten Gate-Anschluss des Leiterrahmen für T3 246 über den Verbinder 240, den Eingangswiderstand R6 228 und die Induktivität 238. Die Überwachungskette für den Schalter T3 246 verbindet einen zweiten Gate-Anschluss des Leiterrahmens für T3 246 über den Widerstand R7 230 und über den Verbinder 242 mit dem Diagnoseanschluss 214. Die Überwachungskette für den Schalter T3 246 ist außerdem über den Pull-down-Widerstand R8 232 an dem Verbinder 242 mit Signalmasse verbunden. Wie bei dem Schalter T1 220 ist der zweite Gate-Anschluss für T3 246 von dem ersten Gate-Anschluss getrennt.
Wie oben in Bezug auf 1 beschrieben, können die Doppel-Gate-Anschlüsse an dem Leiterrahmen für jeden Leistungsschalter eine separate Diagnosesignalkette, die jedes Element in der Treibersignalkette einschließlich des Bonddrahts überwachen kann, über die gesamte Strecke von dem Steuer-Pad bis zu dem Diagnoseanschluss 214 bereitstellen. Bei der Treibersignalkette zwischen dem Treiberausgang 212 und dem Gate-Pad für die Schalter können mehrere Elemente wie beispielsweise der gemeinsame Widerstand R1 206, der Verbinder 240 und der Bonddraht von dem Gate-Anschluss zu dem Steuer-Pad für eine Unterbrechung verantwortlich sein. Jedes einzelne Element kann hochohmig werden, z. B. können sich Lötstellen lösen und Leiterbahnen können Haarrisse bekommen usw. Das System 200 mit einer einzelnen Treiberschaltung 208 kann gegenüber mehreren Treiberschaltungen Vorteile im Hinblick auf verringerte Komplexität, Größe und Kosten bieten. Wenn ein Element in der Treibersignalkette hochohmig wird, erreicht das EIN-Signal von dem Treiber 208 einen oder mehr der Leistungsschalter T1 220, T2 244 oder T3 246 möglicherweise nicht. Wenn einer der Leistungsschalter, wenn er EIN sein sollte, AUS ist, kann der Leistungsschalter mit dem unterbrochenen Steuer-Pad keine Leistung mehr übertragen und die Leistung an die Last kann zusätzlich auf die anderen Leistungsschalter, z. B. auf andere stromführende FETS, verteilt werden. Bei einigen Beispielen können die Schalter, die den zusätzlichen Strom führen, deutlich höher belastet sein. Ein Schalter, der überschüssigen Strom führt, kann weniger effizient sein, was zu höheren Energieverlusten führt, und bei einer knappen Auslegung der Kühlung kann das Führen der überschüssigen Leistung bei einigen Beispielen zum Überhitzen und zu einem möglichem Ausfall führen.
Auf eine ähnliche Weise kann es bei dem Beispiel eines Hochspannungssystems wünschenswert sein, sicherzustellen, dass die Schalter keine Leistung leiten, wenn einer der Leistungsschalter T1 220, T2 244 oder T3 246 AUS geschaltet (Treibersignal ist AUS) sein sollte. Der Pull-Down-Widerstand R8 232 kann Vorteile für das System 200 bieten, beispielsweise das Ziehen der Steueranschlüsse, z. B. des Gates 202, des Gates 248 und des Gates 252, auf Masse, wenn das Treibersignal von dem Treiber 208 AUS ist. Wenn ein Element in der Treibersignalkette hochohmig wird, erreicht das Treibersignal möglicherweise nicht das Steuer-Pad, z. B. das Gate 202. Der Widerstand R8 232 kann sicherstellen, dass das Steuer-Pad für jeden Leistungsschalter nicht potentialfrei ist und den Leistungsschalter in einem unbekannten Zustand belässt. Zum Beispiel kann bei einem elektrischen Verkehrsmittel ein Schalter mit einem potentialfreien Steueranschluss eine Gefahr für Wartungspersonal oder Rettungskräfte im Falle eines Unfalls darstellen, wenn sich der Schalter in einem unbekannten Zustand befindet und möglicherweise Strom leitet. Die Hinzufügung von R8 232 kann eine zusätzliche Sicherheitsebene hinzufügen, um sicherzustellen, dass ein Schalter, der AUS geschaltet sein sollte, auch tatsächlich AUS geschaltet ist.
3 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispielsystem mit Doppel-Gate-Anschlüssen, die so ausgebildet sind, dass das Steuersignal und das Diagnosesignal ungefähr dieselbe Spannung aufweisen, enthält, gemäß dieser Offenbarung. Das System 300 ist ein Beispiel für die Systeme 100 und oben in Bezug auf 1 und 2 beschrieben und kann ähnliche Funktionen und Eigenschaften aufweisen. Ähnlich wie das System 200 zeigt das System 300 die Treibersignalkette von einem einzelnen Treibermodul, das von dem Treiberausgang 312 angeschlossen mehrere Leistungsschalter steuert. Die Leistungsschalter sind parallel angeordnet, um den Strom an eine Last auf die zwei oder mehr Leistungsschalter T1 320, T2 344 und T3 346 zu verteilen. Obwohl 3 drei Leistungsschalter zeigt, kann das System 300 bei anderen Beispielen eine beliebige Anzahl von parallelen Leistungsschaltern enthalten.
Die Schalter T1 320, T2 344 und T3 346 sind Beispiele für den oben in Bezug auf 1 beschriebenen Schalter T1 120 und können dieselben Eigenschaften aufweisen. Zum Beispiel enthält jeder Schalter Doppel-Gate-Anschlüsse an jedem entsprechenden Leiterrahmen, die mit dem Steueranschluss wie beispielsweise dem Gate 302 verbunden sind. Jeder Schalter enthält mehrere Source-Anschlüsse an dem Leiterrahmen, die mit jeder entsprechenden Source verbunden sind, und mehrere Drain-Anschlüsse an dem Leiterrahmen, die mit jedem entsprechenden Drain-Pad (in 3 nicht gezeigt) verbunden sind.
Ähnlich wie bei den Systemen 100 und 200 verbindet die Treibersignalkette den Ausgang der Treiberschaltung 308 mit dem Treiberausgang 312 und mit dem Verbinder 340 über den gemeinsamen Widerstand R1 306, der derselbe wie der oben in Bezug auf 1 beschriebene Widerstand R1 106 ist. Für den Schalter T1 320 verbindet die Treibersignalkette einen ersten Gate-Anschluss über eine Induktivität 334 und den Widerstand R2 322 mit dem Verbinder 340. Wie bei dem System 200 können die Induktivitäten 334, 336 und 338 als eine Induktivitätskomponente oder als Ferritperle, die in der Nähe der Treibersignalkette montiert ist, implementiert werden. Bei anderen Beispielen können die Treibersignalketten des Systems 300 die Induktivitäten weglassen.
Die Überwachungskette (auch als „Diagnosesignalkette“ bezeichnet) für den Schalter T1 320 verbindet einen von dem ersten Gate-Anschluss getrennten zweiten Gate-Anschluss über den Widerstand R3 323 und den Verbinder 342 mit dem Diagnoseanschluss 314. Im Gegensatz zu dem System 200 ist die Überwachungskette für T1 320 über den Widerstand R12 360 an dem zweiten Gate-Verbinder mit einer Signalmasse verbunden. Jeder Leistungsschalter enthält einen separaten Pull-down-Widerstand, der an dem zweiten Gate-Verbinder mit Masse verbunden ist. Die Überwachungskette für den Schalter T1 320 führt über den Widerstand R3 323 und den Verbinder 242 zu dem Diagnoseanschluss 214.
Bei der Anordnung von Schaltung 300 kann die Spannung an dem Diagnoseanschluss 314 näherungsweise dieselbe wie die von dem Treiber 308 ausgegebene Spannung sein, was die Überwachungsschaltung im Vergleich zu dem System 200 vereinfachen kann. Bei dem Beispiel des Systems 300 ist die Überwachungsschaltung der Komparator 310, der das Signal von der Überwachungskette an einem ersten Eingang des Komparators 310 empfängt. Der Komparator 310 empfängt auch das Ausgangssignal des Treibers 308 an einem zweiten Komparatoreingang, so dass der Betrag der Spannung an dem Diagnoseanschluss 314 näherungsweise gleich dem Betrag der Spannung an dem zweiten Komparatoreingang des Treibers 308 ist, wenn das System 300 normal, z. B. ohne Fehler, funktioniert.
Für den Schalter T2 344 verbindet die Treibersignalkette den Treiberausgang 312 über den gemeinsamen Widerstand R1 306 mit einem ersten Gate-Anschluss des Leiterrahmens für T2 344 über den Verbinder 340, den Widerstand R4 324 und die Induktivität 336. Die Überwachungskette für den Schalter T2 344 verbindet einen zweiten Gate-Anschluss des Leiterrahmens für T2 344 über den Widerstand R5 326 und über den Verbinder 342 mit dem Diagnoseanschluss 314. Die Überwachungskette für den Schalter T2 344 ist außerdem über den mit dem zweiten Gate-Anschluss verbundenen Widerstand R13 362 mit Signalmasse verbunden. Wie bei dem Schalter T1 320 ist der zweite Gate-Anschluss für T2 344 von dem ersten Gate-Anschluss getrennt.
Für den Schalter T3 346 verbindet die Treibersignalkette den Treiberausgang 312 über den gemeinsamen Widerstand R1 106 mit dem ersten Gate-Anschluss des Leiterrahmens für T3 346 über den Verbinder 340, den Widerstand R6 328 und die Induktivität 338. Die Überwachungskette für den Schalter T3 346 verbindet einen zweiten Gate-Anschluss des Leiterrahmens für T3 346 über den Widerstand R7 330 und den Verbinder 342 mit dem Diagnoseanschluss 314. Die Überwachungskette für den Schalter T3 346 ist außerdem über den Widerstand R14 364 an dem zweiten Gate-Anschluss mit Signalmasse verbunden. Wie bei dem Schalter T1 220 ist der zweite Gate-Anschluss für T3 346 von dem ersten Gate-Anschluss getrennt.
Wie oben in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben, können die Doppel-Gate-Anschlüsse auf dem Leiterrahmen für jeden Leistungsschalter eine separate Diagnosesignalkette über die gesamte Strecke von dem Steuer-Pad bis zu dem Diagnoseanschluss 214, die jedes Element in der Treibersignalkette einschließlich des Bonddrahts überwachen kann, bereitstellen. Außerdem können die Widerstände R12 360, R13 362 und R14 364, ähnlich wie der oben in Bezug auf 2 beschriebene Widerstand R8 232, eine zusätzliche Sicherheitsebene bieten, um eine redundante, sichere Entladung der Spannung an dem Steuer-Pad zu gewährleisten, wenn die Leistungsschalter des Systems 300 AUS geschaltet werden. Durch Verhindern eines potentialfreien Steuer-Pads können die Widerstände R12 360, R13 362 und R14 364 dazu beitragen, sicherzustellen, dass der Leistungsschalter im Fall eines Hochimpedanzproblems in der Treibersignalkette nicht in einem unbekannten Zustand bleibt.
4 ist eine konzeptionelle Darstellung, die ein Beispielsystem zum Steuern eines Leistungsschalters veranschaulicht. Bei dem Beispiel von 4 ist das System 400 ähnlich zu dem oben in Bezug auf 1 beschriebenen System 100, mit der Ausnahme, dass der Leiterrahmen 422 in dem System 400 nur einen Gate-Anschluss 424 und nicht ein Doppel-Gate und Source-Anschlüsse 416 besitzt. In 4 besitzen Elemente mit denselben Bezugsziffern, die oben in Bezug auf 1 beschrieben wurden, dieselben Funktionen und Eigenschaften.
Die Beispiele der Systeme 100, 200, 300 und können im Vergleich zu dem System 400 Vorteile aufweisen. Zum Beispiel kann die Diagnosesignalkette für die Systeme 100, 200, 300 die Elemente in der Treibersignalkette vom Ausgang der Treiberschaltung 108 bis zum Steuer-Pad, dem Gate 102, einschließlich der elektrischen Verbindung zwischen dem Gate-Anschluss des Leiterrahmens und dem Steuer-Pad enthalten. Bei dem Beispiel der 1 - 4 ist die elektrische Verbindung zwischen dem Gate-Anschluss des Leiterrahmens und dem Steuer-Pad als Drahtverbindung („wire bond“) gezeigt. Bei anderen Beispielen kann die elektrische Verbindung unter Verwendung anderer Techniken wie beispielsweise eines leitenden Klebstoffs, einer Steckbrücke („jumper clip“), Lötverbindungen und so weiter implementiert werden.
5 ist eine konzeptionelle Darstellung, die eine beispielhafte Leistungsschaltereinrichtung mit Doppel-Gate-Anschlüssen gemäß dieser Offenbarung zeigt. Die Einrichtung 500 ist ein Beispiel für den Leiterrahmen 122 und den Transistor T1 120, die oben in Bezug auf 1 beschrieben wurden, und kann dieselben oder ähnliche Funktionen und Eigenschaften aufweisen.
Die Einrichtung 500 kann einen Leiterrahmen mit Steueranschlüssen 504 (Pins 1 und 2), einem Kelvin-Anschluss 508 (Pin 3), Source-Anschlüssen 506 (Pins 4 - 11) und Drain-Anschlüssen 502 enthalten. Die Einrichtung 500 kann auch ein Steuer-Pad, das Gate 510, das elektrisch mit einem ersten Anschluss (Pin 1) und einem zweiten Anschluss (Pin 2) der Steueranschlüsse 504 verbunden ist, enthalten. Das Source-Pad 512 kann sowohl mit dem Kelvin-Anschluss 508 als auch mit den Source-Anschlüssen 506 verbunden sein.
Bei einigen Beispielen kann die Einrichtung 500 mit Doppel-Gate-Steueranschlüssen 504 im Vergleich zu anderen Beispielen einer Leistungsschaltereinrichtung mit einem einzelnen Gate-Anschluss kostenneutral sein und ein ähnliches Verhalten aufweisen. Zum Beispiel kann der Einschaltwiderstand (R_DS-ON) für einen Hochleistungsschalter, z. B. einen Leistungs-MOSFET, IGBT usw., relativ höher sein als der R_DS-ON für einen Niedrigleistungsschalter. Daher kann der R_DS-ON für einen Leistungsschalter wesentlich höher sein als die Impedanz eines Bonddrahtes, so dass das Umwandeln eines Source-Anschlusses des Leiterrahmens von einem Source-Anschluss zu einem zweiten Gate-Anschluss, der von dem ersten Gate-Anschluss getrennt ist, vernachlässigbare Auswirkungen auf den Gesamt-R_DS-ON der Einrichtung 500 haben kann.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Beispielbetrieb des Systems gemäß dieser Offenbarung veranschaulicht. 6 wird aus der Perspektive der in 1 - 3 gezeigten Systeme 100, 200 und 300 beschrieben, obwohl auch andere Einrichtungen die in 6 gezeigten Schritte durchführen könnten.
Der Treiber 108 kann ein Steuersignal über einen Treibersignalpfad ausgeben, um einen Halbleiter-Leistungsschalter, z. B. T1 120, zu steuern (90). Wie oben in Bezug auf die 2 und 3 beschrieben, kann ein Treiber wie beispielsweise der Treiber 108 zwei oder mehr Leistungsschalter parallel steuern, um den Strom an eine Last auf die zwei oder mehr Leistungsschalter zu verteilen. Das Verteilen des Stroms an die Last kann wünschenswert sein, um die durch den Strom durch die Leistungsschalter und die zugehörige Schaltungstechnik erzeugte Wärme zu steuern.
Der Schalter T1 120 enthält ein Steuer-Pad, das Gate 102, das sowohl mit einem ersten Anschluss 124 als auch mit einem separaten zweiten Anschluss 126 des Leiterrahmens 122 verbunden ist. Die Treibersignalkette ist über den Widerstand R1 106 und den Verbinder 140 mit dem Anschluss 124 verbunden. Wie oben in Bezug auf 2 beschrieben, kann das Signal von dem Treiber 108 das Gate 102 nicht erreichen, wenn ein Element in der Treibersignalkette hochohmig wird. Zum Beispiel kann der Verbinder 140 ein Lot oder eine ähnliche Verbindung an einem männlichen Teil des Verbinders 140 sowie eine Lotverbindung an einem weiblichen Teil des Verbinders 140 aufweisen. Beide Verbindungen können hochohmig werden, wie beispielsweise durch Vibration, Fertigungsprobleme, Ausdehnung und Zusammenziehen, die durch Temperaturzyklen verursacht werden, und so weiter. Ähnlich kann die elektrische Verbindung zwischen einem der Anschlüsse 124 und dem Gate 102 aus ähnlichen Gründen hochohmig werden. Eine Drahtverbindung wie in 1 gezeigt kann an jeder Verbindung mit dem Gate-Anschluss 124, an der elektrischen Verbindung an dem Gate 102 oder an einer Unterbrechung des Drahtes hochohmig werden. Andere Arten von Verbindungen zwischen dem Leiterrahmen 122 und dem Gate 102 (in 1 nicht gezeigt) wie beispielsweise Silber-Epoxid, Lot oder andere Arten von Verbindungen können ebenfalls hochohmig werden.
Die Doppel-Gate-Anordnung dieser Offenbarung bedeutet, dass die Überwachungsschaltung 110 den Betrieb des Schalters T1 120 über eine zwischen dem Anschluss 126 und dem Diagnoseanschluss 114 angeschlossene Diagnosesignalkette überprüfen kann (92). Die Schaltung dieser Offenbarung kann die gesamte Signalkette einschließlich der Verbindung zwischen den Gate-Anschlüssen 124 und 126 mit dem Gate 102 überprüfen, was die Sicherheit verbessern kann, zum Beispiel beim Feststellen, dass der Schalter T1 120 AUS ist, wenn das Treibersignal dem Schalter T1 120 befiehlt, AUS zu sein. Wie oben in Bezug auf 2 beschrieben, kann der Schalter T1 120, wenn er sich in einem unbekannten Zustand befindet, leiten, wenn T1 120 AUS sein sollte, was eine Gefahr für das Wartungspersonal darstellen kann. Bei einigen Beispielen kann die Schaltung dieser Offenbarung, wie oben in Bezug auf 2 und 3 beschrieben, einen oder mehr Pull-down-Widerstände enthalten, um sicherzustellen, dass sich die Steueranschlüsse für die Schalter in einem bekannten Zustand befinden, um die Schalter AUS zu schalten, wenn das Treibersignal kein EIN-Schaltsignal ausgibt.
Darüber hinaus kann für Systeme mit parallelen Leistungsschaltern wie beispielsweise einem System mit einem zweiten Halbleiter-Leistungsschalter, der ein mit einem dritten Anschluss und einem vierten Anschluss eines zweiten Leiterrahmens verbundenes Steuer-Pad enthält, wie in 2 und 3 gezeigt. Die Ansteuersignalkette kann elektrisch mit dem dritten Anschluss gekoppelt sein und die Diagnosesignalkette kann elektrisch mit dem vierten Anschluss gekoppelt sein. Auf diese Weise kann die Diagnosesignalkette dieser Offenbarung sicherstellen, dass Strom an eine Last auf die mehreren parallelen Leistungsschaltern verteilt wird, indem sie ein Signal ausgibt, um anzuzeigen, wenn ein oder mehr Schalter möglicherweise nicht EIN sind, wenn die Schalter EIN sein sollten.
Diese Offenbarung kann auch in den folgenden Beispielen beschrieben werden:
Beispiel 1. Eine Einrichtung enthält einen Halbleiter-Leistungsschalter mit einem Steuer-Pad und einem Source-Pad; und ein Leiterrahmen enthält: einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad verbunden sind; und mehrere Source-Anschlüsse, die elektrisch mit dem Source-Pad verbunden sind.
Beispiel 2. Einrichtung nach Beispiel 1, wobei: der erste Anschluss dazu ausgebildet ist, ein Steuerungstreibersignal zu empfangen, und der zweite Anschluss dazu ausgebildet ist, mit einer Diagnosesignalkette verbunden zu werden.
Beispiel 3. Einrichtung nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 1 oder 2, wobei der Halbleiter-Leistungsschalter einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) aufweist, und wobei das Steuer-Pad des Halbleiter-Leistungsschalters ein Gate-Pad ist.
Beispiel 4. Einrichtung nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 1 bis 3, wobei der zweite Anschluss dazu ausgebildet ist, sich über einen Widerstand mit einer Signalmasse zu verbinden.
Beispiel 5. Ein System enthält eine Einrichtung, die enthält: einen Halbleiter-Leistungsschalter, der ein Steuer-Pad enthält; und einen Leiterrahmen, der einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad verbunden sind, aufweist; eine Treibersignalkette, die elektrisch mit dem ersten Anschluss gekoppelt ist; und eine Diagnosesignalkette, die elektrisch mit dem zweiten Anschluss gekoppelt ist.
Beispiel 6. System nach Beispiel 5, wobei die Einrichtung eine erste Einrichtung ist, wobei das System weiterhin eine zweite Einrichtung aufweist, die enthält: einen zweiten Halbleiter-Leistungsschalter, der ein Steuer-Pad enthält; und einen zweiten Leiterrahmen, der einen dritten Anschluss und einen vierten Anschluss, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad des zweiten Halbleiter-Leistungsschalters verbunden sind, aufweist, wobei die Treibersignalkette elektrisch mit dem dritten Anschluss gekoppelt ist und die Diagnosesignalkette elektrisch mit dem vierten Anschluss gekoppelt ist.
Beispiel 7. System nach den Beispielen 5 und 6, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen Treiberausgangsanschluss, und einen gemeinsamen Widerstand, der in der Treibersignalkette, die den Treiberausgangsanschluss mit dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss verbindet, angeordnet ist.
Beispiel 8. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 7, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen ersten Eingangswiderstand, der den gemeinsamen Widerstand mit dem ersten Anschluss verbindet, und einen zweiten Eingangswiderstand, der den gemeinsamen Widerstand mit dem dritten Anschluss verbindet.
Beispiel 9. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 8, wobei die Diagnosesignalkette aufweist: einen Diagnose-Eingangsanschluss; einen ersten Ausgangswiderstand, der den zweiten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss verbindet; einen zweiten Ausgangswiderstand, der den vierten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss verbindet.
Beispiel 10. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 9, wobei die Diagnosesignalkette weiterhin einen Pull-Down-Widerstand, der den Diagnose-Eingangsanschluss mit einer Signalmasse verbindet, aufweist.
Beispiel 11. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 10, wobei die Diagnosesignalkette weiterhin aufweist: einen ersten Pull-Down-Widerstand, der den zweiten Anschluss mit einer Signalmasse verbindet; und einen zweiten Pull-Down-Widerstand, der den vierten Anschluss mit der Signalmasse verbindet.
Beispiel 12. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 11, wobei der Diagnose-Eingangsanschluss mit einem Komparator verbunden ist.
Beispiel 13. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 12, bei dem der Diagnose-Eingangsanschluss mit einem Analog-Digital-Wandler (ADC) verbunden ist.
Beispiel 14. System nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 5 bis 13, wobei der Halbleiter-Leistungsschalter einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), der ein Source-Pad aufweist, aufweist und der Leiterrahmen mehrere elektrisch mit dem Source-Pad verbundene Source-Anschlüsse aufweist.
Beispiel 15. Ein Verfahren beinhaltet das Steuern eines Halbleiter-Leistungsschalters über eine Treibersignalkette, wobei: der Halbleiter-Leistungsschalter ein Steuer-Pad enthält, das Steuer-Pad mit einem ersten Anschluss und einem zweiten Anschluss eines Leiterrahmens verbunden ist, und die Treibersignalkette mit dem ersten Anschluss des Leiterrahmens verbunden ist; und Überprüfen des Betriebs des Halbleiter-Leistungsschalters über eine Diagnosesignalkette, wobei die Diagnosesignalkette mit dem zweiten Anschluss des Leiterrahmens verbunden ist.
Beispiel 16. Verfahren nach Beispiel 15, wobei: der Halbleiter-Leistungsschalter ein erster Halbleiter-Leistungsschalter ist und der Leiterrahmen ein erster Leiterrahmen ist, wobei das System weiterhin einen zweiten Halbleiter-Leistungsschalter aufweist, wobei: der zweite Halbleiter-Leistungsschalter ein Steuer-Pad enthält, und das Steuer-Pad mit einem dritten Anschluss und einem vierten Anschluss eines zweiten Leiterrahmens verbunden ist, wobei die Ansteuersignalkette elektrisch mit dem dritten Anschluss gekoppelt ist und die Diagnosesignalkette elektrisch mit dem vierten Anschluss gekoppelt ist.
Beispiel 17. Verfahren nach den Beispielen 15 und 16, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen Treiberausgangsanschluss, und einen gemeinsamen Widerstand, der in der Treibersignalkette, die den Treiberausgangsanschluss mit dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss verbindet, angeordnet ist.
Beispiel 18. Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 15 bis 17, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen ersten Eingangswiderstand, der den gemeinsamen Widerstand mit dem ersten Anschluss verbindet, und einen zweiten Eingangswiderstand, der den gemeinsamen Widerstand mit dem dritten Anschluss verbindet.
Beispiel 19. Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 15 bis 18, wobei die Diagnosesignalkette aufweist: einen Diagnose-Eingangsanschluss; einen ersten Ausgangswiderstand, der den zweiten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss verbindet; und einen zweiten Ausgangswiderstand, der den vierten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss verbindet.
Beispiel 20. Verfahren nach einer beliebigen Kombination der Beispiele 15 bis 19, wobei der Diagnose-Eingangsanschluss mit einem Komparator verbunden ist.

Claims

Einrichtung, die aufweist: einen Halbleiter-Leistungsschalter (120) mit einem Steuer-Pad (102) und einem Source-Pad (104); und einen Leiterrahmen (122), der aufweist: einen ersten Anschluss (124) und einen zweiten Anschluss (126), die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad (102) verbunden sind; und mehrere Source-Anschlüsse (116), die elektrisch mit dem Source-Pad (104) verbunden sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, wobei: der erste Anschluss (124) dazu ausgebildet ist, ein Steuerungstreibersignal zu empfangen, und der zweite Anschluss (126) dazu ausgebildet ist, mit einer Diagnosesignalkette verbunden zu werden.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Halbleiter-Leistungsschalter (120) einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) aufweist, und wobei das Steuer-Pad (102) des Halbleiter-Leistungsschalters ein Gate-Pad ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Anschluss dazu ausgebildet ist, sich über einen Widerstand mit einer Signalmasse zu verbinden.
System, das aufweist: eine Einrichtung, die aufweist: einen Halbleiter-Leistungsschalter (120; 220; 320), der ein Steuer-Pad (102; 202; 302) enthält; und einen Leiterrahmen (122), der einen ersten Anschluss (124) und einen zweiten Anschluss (126), die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad (102) verbunden sind, aufweist; eine Treibersignalkette, die elektrisch mit dem ersten Anschluss (124) gekoppelt ist, und eine Diagnosesignalkette, die elektrisch mit dem zweiten Anschluss (126) gekoppelt ist.
System nach Anspruch 5, wobei die Einrichtung eine erste Einrichtung (220; 320) ist, wobei das System weiterhin eine zweite Einrichtung aufweist, die enthält: einen zweiten Halbleiter-Leistungsschalter (244; 344), der ein Steuer-Pad (248) enthält; und einen zweiten Leiterrahmen, der einen dritten Anschluss und einen vierten Anschluss, die beide elektrisch mit dem Steuer-Pad (248; 348) des zweiten Halbleiter-Leistungsschalters (244; 344) verbunden sind, aufweist, wobei die Treibersignalkette elektrisch mit dem dritten Anschluss gekoppelt ist und die Diagnosesignalkette elektrisch mit dem vierten Anschluss gekoppelt ist.
System nach Anspruch 6, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen Treiberausgangsanschluss (212; 312), und einen gemeinsamen Widerstand (206; 306), der in der Treibersignalkette, die den Treiberausgangsanschluss (212; 312) mit dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss verbindet, angeordnet ist.
System nach Anspruch 7, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen ersten Eingangswiderstand (222; 322), der den gemeinsamen Widerstand (206; 306) mit dem ersten Anschluss verbindet, und einen zweiten Eingangswiderstand (224; 324), der den gemeinsamen Widerstand (206; 306) mit dem dritten Anschluss verbindet.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Diagnosesignalkette aufweist: einen Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314); einen ersten Ausgangswiderstand (223; 323), der den zweiten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss verbindet; einen zweiten Ausgangswiderstand (226; 326), der den vierten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314) verbindet.
System nach Anspruch 9, wobei die Diagnosesignalkette weiterhin einen Pull-Down-Widerstand (232), der den Diagnose-Eingangsanschluss (214) mit einer Signalmasse verbindet, aufweist.
System nach Anspruch 9, wobei die Diagnosesignalkette weiterhin aufweist: einen ersten Pull-Down-Widerstand (360), der den zweiten Anschluss mit einer Signalmasse verbindet; und einen zweiten Pull-Down-Widerstand (362), der den vierten Anschluss mit der Signalmasse verbindet.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314) mit einem Komparator (210; 310) verbunden ist.
System nach Anspruch 9, bei dem der Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314) mit einem Analog-Digital-Wandler (ADC) verbunden ist.
System nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei der Halbleiter-Leistungsschalter (120; 220; 320) einen Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), der ein Source-Pad (102; 202; 302) aufweist, aufweist und der Leiterrahmen mehrere elektrisch mit dem Source-Pad (102; 202; 302) verbundene Source-Anschlüsse (114) aufweist.
Verfahren, das aufweist: Steuern eines Halbleiter-Leistungsschalters (120; 220; 320) über eine Treibersignalkette, wobei: der Halbleiter-Leistungsschalter (120; 220; 320) ein Steuer-Pad (102; 202; 302) enthält, das Steuer-Pad (102; 202; 302) mit einem ersten Anschluss (124) und einem zweiten Anschluss (126) eines Leiterrahmens (122) verbunden ist, und die Treibersignalkette mit dem ersten Anschluss (124) des Leiterrahmens (122) verbunden ist, und Überprüfen des Betriebs des Halbleiter-Leistungsschalters (120; 220; 320) über eine Diagnosesignalkette, wobei die Diagnosesignalkette mit dem zweiten Anschluss (124) des Leiterrahmens (122) verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei: der Halbleiter-Leistungsschalter ein erster Halbleiter-Leistungsschalter (220; 320) ist und der Leiterrahmen ein erster Leiterrahmen ist, wobei das System weiterhin einen zweiten Halbleiter-Leistungsschalter (244; 344) aufweist, wobei: der zweite Halbleiter-Leistungsschalter (244; 344) ein Steuer-Pad (248; 348) enthält, und das Steuer-Pad (248; 348) mit einem dritten Anschluss und einem vierten Anschluss eines zweiten Leiterrahmens verbunden ist, wobei die Treibersignalkette elektrisch mit dem dritten Anschluss gekoppelt ist und die Diagnosesignalkette elektrisch mit dem vierten Anschluss gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen Treiberausgangsanschluss (212; 312), und einen gemeinsamen Widerstand (206; 306), der in der Treibersignalkette, die den Treiberausgangsanschluss (212; 312) mit dem ersten Anschluss und dem dritten Anschluss verbindet, angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Treibersignalkette weiterhin aufweist: einen ersten Eingangswiderstand (222; 322), der den gemeinsamen Widerstand (206; 306) mit dem ersten Anschluss verbindet, und einen zweiten Eingangswiderstand (224; 324), der den gemeinsamen Widerstand (206; 306) mit dem dritten Anschluss verbindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Diagnosesignalkette aufweist: einen Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314); einen ersten Ausgangswiderstand (223; 323), der den zweiten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314) verbindet; und einen zweiten Ausgangswiderstand (226; 326), der den vierten Anschluss mit dem Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314) verbindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 19, wobei der Diagnose-Eingangsanschluss (214; 314) mit einem Komparator (210; 310) verbunden ist.