DE19805734A1 - Verfahren und Schaltung zur Messung der Grenzschicht-Temperatur eines Halbleiterbauteils - Google Patents
Verfahren und Schaltung zur Messung der Grenzschicht-Temperatur eines HalbleiterbauteilsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie
eine Schaltung zur Messung der Grenzschicht-Temperatur eines
Halbleiterbauteils und insbesondere eines Leistungs-Halbleiter
bauteils mit MOS-Gatesteuerung, wie zum Beispiel eines
Leistungs-MOSFET- oder Leistungs-IGBT-Bauteils.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Integration
eines einfachen Temperatursensors in das Halbleiterplättchen
eines Halbleiterbauteils mit MOS-Gatesteuerung sowie auf eine
integrierte Schaltung zum Abgleichen und Ablesen des Sensors.
Die genaue Bestimmung der Grenzschicht-Temperatur (TJ) eines
Leistungs-Halbleiterbauteils ist wichtig, um einen hohen Grad
von Betriebszuverlässigkeit zu erzielen. Dieses Problem ist
besonders für Leistungs-MOSFET-Bauteile mit besonders niedrigem
Wert von Rds,on kritisch, beispielsweise mit 6 Milliohm,
weil diese Bauteile schwierig gegen Überlast zu schützen sind.
Es ist bekannt, daß eine integrierte Schaltung verwendet werden
kann, um die Grenzschicht-Temperatur des Leistungs-Halbleiter
bauteils zu bestimmen. Bekannte FET-Bauteile, wie zum Beispiel
das unter der Bezeichnung TEMPFET von der Firma Siemens ver
triebene Bauteil, erfordern, daß die integrierte Schaltung auf
dem oder nahe an dem Leistungs-Bauteil befestigt wird. Es ist
wünschenswerter, in der Lage zu sein, entweder die integrierte
Schaltung in einem Standardgehäuse getrennt anzuordnen, oder
es zusammen mit dem Leistungs-Halbleiterbauteil in einem ge
meinsamen Gehäuse anzuordnen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten zur Integration eines
Temperatursensors in ein Leistungs-Halbleiterbauteil. Als Bei
spiel werden Polysilizium-Dioden, P⁺/epi-Substrat-Dioden
oder laterale MOSFET-Bauelemente für die Temperaturmessung ein
gefügt. Diese bekannten Sensoren weisen jedoch Beschränkungen
auf und erfordern eine Herstellung unter Verwendung von nicht
dem allgemeinen Standard entsprechenden Verfahren mit zusätz
lichen Masken. Es ist daher wünschenswert, einen Temperatur
sensor einzufügen, der mit derzeitigen Verfahren zur Herstellung
vorhandener Halbleiter-Bauteile kompatibel ist.
Es wurde vorgeschlagen, einen Widerstand in das Leistungs-
Halbleiterbauteil einzufügen, wie zum Beispiel einen N⁺
Polysilizium-Widerstand, um die Grenzschicht-Temperatur zu
messen. Die üblichen Verfahren zur Herstellung eines Polysili
zium-Widerstandes ergeben einen sehr großen Streubereich,
typischerweise +/- 20%, was verglichen mit ihrem sehr nied
rigem Temperaturkoeffizienten, typischerweise 0,1%/°C,
eine +/- 200°C-Streuung für die gemessene Temperatur hervor
rufen kann. Obwohl dieses Problem dadurch gelöst werden kann,
daß die integrierte Schaltung abgeglichen wird, die den Sensor
abliest, würde die Massenherstellung von integrierten Schal
tungen sehr kompliziert werden, wenn jede einzelne integrierte
Schaltung für einen jeweiligen MOSFET oder IGBT abgeglichen
werden müßte. Somit ist es weiterhin wünschenswert, die An
passung der integrierten Schaltung an das Leistungs-Bauteil
zu vereinfachen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Schaltung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw.
die eine einfache und zuverlässige Messung der Grenzschicht-
Temperatur von Leistungs-Halbleiterbauteilen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw.
7 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein N+-Polysilizium-
Widerstand eingefügt, um die Grenzschicht-Temperatur eines
Halbleiterbauteils mit MOS-Gatesteuerung zu messen, und es
wird eine integrierte Schaltung verwendet, die sich selbst
an das Leistungs-Halbleiterbauteil anpaßt.
Die Verwendung eines N+-Polysilizium-Widerstandes zur Messung
der Grenzschicht-Temperatur hat mehrere Vorteile. Der Sensor
ist mit derzeitigen Halbleiterbauteilen mit MOS-Gatesteuerung
kompatibel, wie zum Beispiel mit dem HEXFET-Leistungs-MOSFET,
der von der Firma International Rectifier Corporation herge
stellt wird, und mit IGBT-Bauteilen, die ebenfalls von der
Firma International Rectifier Corporation hergestellt werden.
Der Sensor kann leicht zur Mitte des Leistungs-Halbleiterbau
teils geführt werden, um die Spitzentemperatur zu messen.
Die thermische Zeitkonstante ist sehr niedrig, typischerweise
in der Größenordnung von 1 µs, und sie ist um eine Größen
ordnung niedriger als die bekannter Bauteile. Die Mitte ist
vollständig von den Leistungsanschlüssen durch das Feld-Oxid
isoliert, so daß die Isolation zumindest +/- 60 Volt für
Niederspannungs-HEXFET-MOSFET-Bauteile beträgt und für IGBT-
Bauteile noch höher ist. Daher kann die Temperatur eines
spannungsseitigen Leistungs-Halbleiterbauteils sehr leicht
unter Verwendung einer geerdeten Steuerung mit integrierter
Schaltung gemessen werden.
Die selbstanpassende integrierte Schaltung schließt einen
kleinen nicht-flüchtigen Speicher, typischerweise mit ungefähr
10 Bit und eine Abgleich-Folgeschaltung ein. Wenn die inte
grierte Schaltung mit dem Leistungs-Halbleiterbauteil auf einer
gedruckten Leiterplatte oder in einem Hybrid- oder Leistungs-
Modul zusammengebaut wird und von dem End-Anwender geprüft
wird, wird ein Programmiersignal, typischerweise 5 Volt, an
einen speziellen Eingang der integrierten Schaltung angelegt.
Das Signal startet eine Abgleichfolge im Inneren der inte
grierten Schaltung, die ähnlich der sein kann, wie sie von
dem Bauteil IR3010 verwendet wird, das von der Firma Inter
national Rectifier Corporation vertrieben wird. Die inte
grierte Schaltung bestimmt dann die optimale Kombination
von Bits, die an den jeweiligen Raumtemperatur-Widerstandswert
des Sensors angepaßt ist. Die Abgleichsequenz ist für den
Anwender vollständig transparent. Wenn der Programmierstift
abgeschaltet wird, wird das 10-Bit-Wort dauerhaft in dem
Speicher der integrierten Schaltung gespeichert.
Die integrierte Schaltung verwendet den Wert des Polysilizium-
Widerstandes als eine Darstellung der Grenzschichttemperatur des
Leistungs-Halbleiterbauteils. Die integrierte Schaltung kann
weiterhin in der Lage sein, ein einfaches Übertemperatur-(OT)-
Signal zu liefern, wenn die gemessene Temperatur oberhalb eines
vorgegebenen Schwellenwertes liegt, oder ein duales OT-Signal,
das einen Vor-Alarm/Abschalt-Zustand anzeigt, oder eine lineare
Messung der Grenzschichttemperatur Tj. Diese Funktionen können
unter Verwendung einer relativ einfachen Analogverarbeitung
erzielt werden. Die integrierte Schaltung kann weiterhin in der
Lage sein, die Grenzschichttemperatur von bis zu 4 oder 6
Leistungs-Halbleiterbauteilen zu überwachen, die in einer
Brückenschaltung angeordnet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, führt ein Verfahren zum
Selbstabgleich einer Temperatur-Meßschaltung eine Anpassung
an einen jeweiligen Temperaturmeßwiderstand aus, der in einem
Leistungs-Halbleiterbauteil angeordnet ist. Mehrere auf
einanderfolgende Zählwerte werden erzeugt, und es wird ein
veränderbarer Strom dem Temperaturmeßwiderstand zugeführt,
der sich als Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes
vergrößert. Die Spannung längs des Widerstandes wird gemessen,
und die Zählung wird beendet, wenn die Spannung längs des
Temperaturmeßwiderstandes einen vorgegebenen Wert erreicht.
Der letzte dieser Mehrzahl von Zählwerten wird gespeichert.
Es kann ein Rücksetzsignal zur Einleitung der Erzeugung der
aufeinanderfolgenden Zählwerte geliefert werden. Ein Konstant
stromwert kann als eine Funktion des gespeicherten Zählwertes
erzeugt werden, wobei der Strom dem Temperaturmeßwiderstand
zugeführt und die Spannung längs des Temperaturmeßwiderstandes
gemessen wird. Die gemessene Spannung kann mit einem Grenz
wert verglichen werden, der proportional zu einem vorher
definierten Wert ist, und es kann ein Übertemperatursignal
erzeugt werden, wenn die gemessene Spannung einen Grenzwert
übersteigt.
Der vordefinierte Wert kann proportional zur Bandabstands-
Spannung sein. Das Verfahren kann auch durch eine integrierte
Schaltung ausgeführt werden.
Entsprechend einem weiteren Grundgedanken der Erfindung paßt
sich eine selbstabgleichende Temperaturüberwachungsschaltung
an einen jeweiligen Temperaturmeßwiderstand an, der in einem
Leistungs-Halbleiterbauteil angeordnet ist. Die Folgeschaltung
erzeugt eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten,
und eine Stromquelle liefert einen veränderbaren Strom an
den Temperaturmeßwiderstand mit einem Wert, der als eine
Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt. Eine
Meßschaltung mißt die Spannung längs des Temperaturmeßwider
standes, und eine Detektorschaltung beendet den Betrieb der
Folgeschaltung, wenn die Spannung längs des Temperaturmeß
widerstandes einen vorher definierten Wert erreicht. Der letzte
der Zählwerte wird in einem Speicher gespeichert.
Ein Rücksetzsignalgenerator kann ein Signal erzeugen, das
die Betriebsweise einer Folgeschaltung einleitet. Die Strom
quelle kann einen Stromspiegel mit veränderlichem Verhältnis
einschließen, und die Folgeschaltung kann einen Zähler ein
schließen. Der vorgegebene Wert kann proportional zur Bandab
stands-Spannung sein.
Die Stromquelle kann eine Konstant-Stromquelle einschließen,
die einen konstanten Strom als eine Funktion des in dem
Speicher gespeicherten Wertes erzeugt, und die Meßschaltung
kann die Spannung längs des Widerstandes unter Verwendung des
Konstant-Stromes messen. Eine Überspannungs-Detektorschaltung
vergleicht bei Zuführung des Konstant-Stromes längs des Tempe
ratur-Meßwiderstandes die Spannung längs des Widerstandes mit
einem Grenzwert, der proportional zu dem vorher definierten Wert
ist, und ein Überspannungs-Signalgenerator erzeugt ein
Übertemperatursignal, wenn die gemessene Spannung den Grenzwert
übersteigt.
Die Schaltung kann eine integrierte Schaltung sein, und der
Speicher kann ein EEPROM sein.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung mißt ein
System die Grenzschichttemperatur eines Leistungs-Halbleiter
bauteils und schließt einen Temperaturmeßwiderstand, der
in dem Leistungs-Halbleiterbauteil angeordnet ist, und eine
selbstabgleichende Temperatur-Meßschaltung ein, die an den
Temperaturmeßwiderstand anpaßbar ist.
Das Halbleiterbauteil kann ein MOSFET oder ein IGBT sein. Die
Schaltung kann eine integrierte Schaltung sein, und die inte
grierte Schaltung und das Leistungs-Halbleiterbauteil können
zusammen in einem Gehäuse angeordnet sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung anhand der beigefügten
Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Leistungs-Halbleiter
bauteil mit MOS-Gatesteuerung, wobei ein Polysilizium-Tempera
turmeßwiderstand gemäß der Erfindung eingefügt ist,
Fig. 2 ein Schaltbild, das die integrierte Temperatur
meßschaltung gemäß der Erfindung zeigt, und
Fig. 3 ein Schaltbild, das ein Beispiel der gerätemäßigen
Ausführung der integrierten Schaltung nach Fig. 2 mit einem
Leistungs-Halbleiterbauteil zeigt.
Fig. 1 zeigt, wie der Polysilizium-Temperaturmeßwiderstand
in einem Halbleiter-Plättchen 9 eines Leistungs-Halbleiter
bauteils mit MOS-Gatesteuerung ausgebildet werden kann. Das
Halbleiter-Plättchen kann beispielsweise ein MOSFET oder ein
IGBT sein. Der Polysilizium-Widerstand 10 ist schmaler in
der Nähe des Source-Anschlußkissens 11, um die Spitzentempera
tur zu messen. Die Gesamtzahl von Quadraten des Widerstandes
beträgt 1000 bis 2000, was 25 bis 50 kOhm entspricht. Das
Gate-Anschlußkissen 12, die Drainelektrode 13 und die Source-
Elektrode 11 sind mit Anschlußstiften 14, 15 bzw. 16 eines
üblichen Halbleitergehäuses verbunden. Meß-Anschlußstifte
1 und 2 sind mit den Meß-Anschlußkissen 17 bzw. 18 des Wider
standes auf dem Halbleiterplättchen 9 verbunden.
Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild der selbst
anpassenden integrierten Schaltung 20. Die selbstanpassende
Betriebsweise der integrierten Schaltung 20 ist wie folgt:
Wenn +5 V dem PROG(Programmier-)-Eingang zugeführt werden,
wird ein Rücksetzsignal an den Zähler 22 geliefert. Somit
beginnt der Zähler 22 aufwärtszuzählen, wodurch das Verhältnis
des veränderbaren Stromspiegels 23 und damit der dem Wider
stand 10 zugeführte Strom vergrößert wird. Der dem Meßwider
stand 10 zugeführte Strom steigt rampenförmige an, bis die
Spannung längs des Widerstandes den 0,87fachen Wert einer
Bandabstands-Bezugsspannung Vbg erreicht, die an der Leitung
29 anliegt. Die Bandabstands-Bezugsspannung wird von einer
Bandabstands-Bezugsspannungsversorgung 37 geliefert, längs
des Teilers 38 geteilt und dann einem Operationsverstärker
35 zugeführt, der die geteilte Spannung, 0,87 Vbg, mit der
Spannung längs des Widerstands 10 vergleicht. Wenn die
Spannung längs des Widerstandes 10 einen Wert von 0,87 Vbg
erreicht, ändert der Operationsverstärker 35 seinen Zustand,
und der Ausgang wird einem UND-Verknüpfungsglied 39 zugeführt,
das seinerseits die Taktfreigabe-Schaltung 33 abschaltet.
Dann nimmt das Freigabe-Signal an der Leitung 30 einen nied
rigen Pegel an, der Zähler 22 beendet die Zählung, und das
letzte Bit-Wort, das von dem Zähler geliefert wurde, wird in
dem EEPROM 31 gespeichert.
Im normalen Temperatur-Meßbetrieb wird der PROG-Eingang 21
durch einen mit Erde verbundenen Widerstand 32 auf Erdpotential
gehalten. Eine Stromquelle 40 erzeugt einen Strom mit einem
Temperatur-Koeffizienten von Null, der durch den Stromspiegel
23 und längs des Meßwiderstandes 10 fließt. Der Wert des
dem Widerstand zugeführten Stromes wird unter Verwendung
des in dem EEPROM 18 gespeicherten Wertes gesteuert, so daß
bei Raumtemperatur die Spannung längs des Widerstandes gleich
0,87 Vbg ist.
Wenn das Leistungsbauteil auf über 170°C aufheizt, erreicht
die Meßspannung den Wert von Vbg, was dazu führt, daß der
Operationsverstärker 36 seinen Zustand ändert und das Über
temperatur-(OT)-Signal einen hohen Pegel annimmt. Die Strom
quelle 40 weist einen Temperatur-Koeffizienten von Null auf,
um eine Beeinflussung des OT-Schwellenwertes durch die Tempera
tur der integrierten Schaltung zu vermeiden.
Der EEPROM 31 kann unter Verwendung eines CMOS/EEPROM-
Prozessors oder durch eine "Zener-Anzapfung" ausgeführt werden.
Die Größe der integrierten Schaltung beträgt lediglich einige
wenige mm2.
Fig. 3 zeigt eine praktische Ausführungsform der integrierten
Schaltung 20. Die integrierte Schaltung 20 kann in einem sehr
kleinen Oberflächen-Befestigungs-Gehäuse zusammengebaut werden,
oder sie kann zusammen mit einem Leistungs-Halbleiterbauteil
50, wie zum Beispiel einem MOSFET oder einem IGBT, in einem
Leistungs-Modul im gleichen Gehäuse angeordnet werden.
Bei der Ausführung der Konstruktion muß sorgfältig vorgegangen
werden, um Änderungen des Temperatur-Koeffizienten (TC) des
Polysilizium-Widerstandes zu kontrollieren. Diese Änderungen
führen direkt zu Änderungen des OT-Schwellenwertes. Es ist
entsprechend vorzuziehen, daß die Änderungen des TC kleiner
als +/- 10% sind.
Es sollte weiterhin sorgfältig vorgegangen werden, um einen
Datenverlust auf dem EEPROM zu verhindern, der durch eine
hohe Umgebungstemperatur hervorgerufen werden kann, beispiels
weise eine Umgebungstemperatur von 150°C, die für Fahrzeug-
Anwendungen erforderlich ist, oder die Umgebungstemperatur
von 200°C für Leistungs-Modul-Anwendungen. Die "Anzapfungs"-
Technik kann anstelle des EEPROM 31 bei derartigen Anwendungen
verwendet werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung bezüglich spezieller Aus
führungsformen beschrieben wurde, sind vielfältige Abänderungen
und Modifikationen und andere Anwendungen für den Fachmann
ohne weiteres zu erkennen. Der Schutzumfang der vorliegenden
Erfindung ist daher lediglich durch die beigefügten Ansprüche
beschränkt.
Claims (27)
1. Verfahren zum Selbstabgleich einer Temperaturmeßschaltung
zur Anpassung an einen jeweiligen Temperatur-Meßwiderstand, der
in einem Leistungs-Halbleiterbauteil angeordnet ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Erzeugen einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zähl werten,
Liefern eines sich ändernden Stromes an den Temperatur- Meßwiderstand, wobei der Wert des Stromes als eine Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt,
Messen der Spannung längs des Widerstandes,
Beenden der Zählung, wenn die Spannung längs des Tempera tur-Meßwiderstandes einen vorher definierten Wert erreicht, und
Speichern des letzten der Vielzahl von aufeinander folgenden Zählwerten.
Erzeugen einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zähl werten,
Liefern eines sich ändernden Stromes an den Temperatur- Meßwiderstand, wobei der Wert des Stromes als eine Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt,
Messen der Spannung längs des Widerstandes,
Beenden der Zählung, wenn die Spannung längs des Tempera tur-Meßwiderstandes einen vorher definierten Wert erreicht, und
Speichern des letzten der Vielzahl von aufeinander folgenden Zählwerten.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch den Schritt der Zuführung eines Rücksetz-
Signals zur Einleitung des Schrittes der Erzeugung einer Viel
zahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch die Schritte
Erzeugung eines Konstantstromes als eine Funktion des
gespeicherten Zählwertes und Zuführen des Konstantstromes
an den Temperatur-Meßwiderstand, sowie
Messen der Spannung längs des Temperatur-Meßwiderstandes.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch
den Vergleich der gemessenen Spannung mit einem Grenz
wert, der proportional zu dem vordefinierten Wert ist, und
Erzeugen eines Übertemperatursignals, wenn die gemessene
Spannung den Grenzwert übersteigt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der vordefinierte Wert proportional
zur Bandabstands-Spannung ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren in einer integrierten
Schaltung ausgeführt wird.
7. Selbstabgleichende Temperatur-Überwachungsschaltung zur
Anpassung an einen jeweiligen Temperatur-Meßwiderstand, der in
einem Leistungs-Halbleiterbauteil angeordnet ist,
gekennzeichnet durch:
eine Folgeschaltung zur Erzeugung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten,
eine Stromquelle zur Lieferung eines veränderlichen Stromes an den Temperatur-Meßwiderstand, wobei der Wert des Stromes als eine Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt,
eine Meßschaltung zur Messung der Spannung längs des Temperatur-Meßwiderstandes,
eine Detektorschaltung zur Beendigung des Betriebs der Folgeschaltung, wenn die Spannung längs des Temperatur-Meß widerstandes einen vordefinierten Wert erreicht, und
einen Speicher zum Speichern des letzten der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten.
eine Folgeschaltung zur Erzeugung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten,
eine Stromquelle zur Lieferung eines veränderlichen Stromes an den Temperatur-Meßwiderstand, wobei der Wert des Stromes als eine Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt,
eine Meßschaltung zur Messung der Spannung längs des Temperatur-Meßwiderstandes,
eine Detektorschaltung zur Beendigung des Betriebs der Folgeschaltung, wenn die Spannung längs des Temperatur-Meß widerstandes einen vordefinierten Wert erreicht, und
einen Speicher zum Speichern des letzten der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten.
8. Schaltung nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch einen Rücksetz-Signalgenerator zur Er
zeugung eines Signals, das die Betriebsweise der Folgeschaltung
einleitet.
9. Schaltung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle einen Stromspiegel
mit veränderlichem Verhältnis einschließt.
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeschaltung einen Zähler
einschließt.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der vordefinierte Wert proportional
zur Bandabstands-Spannung ist.
12. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Konstant-
Stromquelle einschließt, daß die Stromquelle einen Konstant
strom als eine Funktion des in dem Speicher gespeicherten
Wertes erzeugt, und daß die Meßschaltung die Spannung längs
des Widerstandes unter Verwendung des Konstantstromes mißt.
13. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
gekennzeichnet durch eine Überspannungs-Detektorschaltung
zum Vergleich der gemessenen Spannung längs des Widerstandes
mit einem Grenzwert, der proportional zu dem vordefinierten
Wert ist, während der Konstantstrom längs des Temperatur-
Meßwiderstandes zugeführt wird, und einen Übertemperatur-
Signalgenerator zur Erzeugung eines Übertemperatur-Signals,
wenn die gemessene Spannung den Grenzwert übersteigt.
14. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine integrierte
Schaltung ist.
15. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein EEPROM ist.
16. System zur Messung der Grenzschicht-Temperatur eines
Leistungs-Halbleiterbauteils,
dadurch gekennzeichnet, daß das System folgende Teile umfaßt:
einen Temperatur-Meßwiderstand, der in dem Leistungs- Halbleiterbauteil angeordnet ist,
eine selbstabgleichende Temperatur-Meßschaltung, die an den Temperatur-Meßwiderstand anpaßbar ist und folgende Teile umfaßt:
eine Folgeschaltung zur Erzeugung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten,
eine Stromquelle zur Lieferung eines veränderbaren Stromes an den Temperatur-Meßwiderstand, wobei der Wert des Stromes als Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt,
eine Meßschaltung zur Messung der Spannung längs des Temperatur-Meßwiderstandes,
eine Detektorschaltung zur Beendigung des Betriebs der Folgeschaltung, wenn die Spannung längs des Temperatur- Meßwiderstandes einen vordefinierten Wert erreicht, und
einen Speicher zum Speichern des letzten der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten.
einen Temperatur-Meßwiderstand, der in dem Leistungs- Halbleiterbauteil angeordnet ist,
eine selbstabgleichende Temperatur-Meßschaltung, die an den Temperatur-Meßwiderstand anpaßbar ist und folgende Teile umfaßt:
eine Folgeschaltung zur Erzeugung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten,
eine Stromquelle zur Lieferung eines veränderbaren Stromes an den Temperatur-Meßwiderstand, wobei der Wert des Stromes als Funktion jedes aufeinanderfolgenden Zählwertes ansteigt,
eine Meßschaltung zur Messung der Spannung längs des Temperatur-Meßwiderstandes,
eine Detektorschaltung zur Beendigung des Betriebs der Folgeschaltung, wenn die Spannung längs des Temperatur- Meßwiderstandes einen vordefinierten Wert erreicht, und
einen Speicher zum Speichern des letzten der Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zählwerten.
17. System nach Anspruch 16,
gekennzeichnet durch einen Rücksetz-Signalgenerator zur Er
zeugung eines Signals, das den Betrieb der Folgeschaltung
einleitet.
18. System nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle einen Stromspiegel
mit veränderlichem Verhältnis einschließt.
19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Folgeschaltung einen Zähler
einschließt.
20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß der vordefinierte Wert proportional
zur Bandabstands-Spannung ist.
21. System nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle eine Konstant-
Stromquelle einschließt, daß die Stromquelle einen Konstant
strom als Funktion des in dem Speicher gespeicherten Wertes
erzeugt, und daß die Meßschaltung die Spannung längs des
Widerstandes unter Verwendung des Konstantstromes mißt.
22. System nach einem der Ansprüche 16 bis 21,
gekennzeichnet durch eine Überspannungs-Detektorschaltung, die
während der Zuführung des Konstantstromes längs des Temperatur
meßwiderstandes die Spannung längs dieses Widerstandes mit
einem Grenzwert vergleicht, der proportional zu dem vordefi
nierten Wert ist, und einen Übertemperatur-Signalgenerator
zur Erzeugung eines Übertemperatur-Signals, wenn die gemessene
Spannung den Grenzwert übersteigt.
23. System nach einem der Ansprüche 16 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine integrierte
Schaltung ist.
24. System nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein EEPROM ist.
25. System nach einem der Ansprüche 16 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungs-Halbleiterbauteil
ein MOSFET ist.
26. System nach einem der Ansprüche 16 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungs-Halbleiterbauteil
ein IGBT ist.
27. System nach einem der Ansprüche 23 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die integrierte Schaltung und
das Leistungs-Halbleiterbauteil in einem gemeinsamen Gehäuse
angeordnet sind.
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