DE3701466A1 - Leistungs-schnittstellenschaltung - Google Patents

Leistungs-schnittstellenschaltung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leistungs-Schnittstel­ lenschaltung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein eine Steuer­ schaltung einschließendes Halbleiterschalterelement zur gesteuerten Zuführung einer Hochspannungs-Leistung an eine elektrische Last.
Übliche Leistungs-Schnittstellen- oder Interface-Schaltun­ gen (PIC) sind zur Zuführung von Hochspannungs-Leistung an eine elektrische Last in steuerbarer Weise geeignet. Be­ kannte Leistungs-Schnittstellenschaltungen dieser Art schlie­ ßen einen Steueranschluß, wie z.B. das "Tor" eines Thyristors oder die "Basis" eines bipolaren Leistungstransistors ein. Es sind Steuerschaltungen in verschiedener Form bekannt, die Schaltsignale an die Steueranschlüsse der Schalterelemente liefern. Die Steuerschaltungen können weiterhin verschiedene Formen von Leistungsaufbereitung ergeben, wie z.B. die gra­ duelle Vergrößerung des Tastverhältnisses der zugeführten Leistung vom lastfreien Zustand zur Voll-Last, die Steue­ rung des Nulldurchgangs-Zündens, die Unterdrückung des Zün­ dens aufgrund von Spannungsspitzen und dergleichen.
Eine übliche Lösung bei der praktischen Ausführung einer Leistungs-Schnittstellenschaltung besteht darin, sowohl die Leistungsschalterstruktur als auch die zugehörige Steuer­ schaltung in dem gleichen Chip-Körper zu integrieren. Lei­ stungs-Schnittstellenschaltungen dieser Art werden in man­ chen Fällen als "intelligente" Leistungs-Schnittstellen­ schaltungen bezeichnet, weil bei diesen in vielen Fällen hochentwickelte Steuerschaltungen in dem Leistungschip ein­ geschlossen sind.
Der Umfang an "Intelligenz", der in ein einzelnes Leistungs­ bauteil integriert werden kann, ist jedoch aus nachfolgend beschriebenen Gründen begrenzt.
Die Spannungsfestigkeitseigenschaften eines Leistungsschal­ ters, unabhängig davon, ob dieser integriert oder nicht ist, stellen seine wesentlichsten Merkmale dar. Dies gilt insbe­ sondere in stark Störungen ausgesetzten Umgebungen, wie sie beispielsweise bei industriellen und Kraftfahrzeug-Anwendun­ gen auftreten, wo Spannungssprünge häufig auftreten. In einer monolithischen Leistungs-Schnittstellen-Schaltung müssen ent­ weder die "intelligenten" und die Steuerfunktionen alle die gleichen Spannungsfestigkeitseigenschaften wie die Leistungs­ schaltereinheit aufweisen, oder es sind spezielle Puffer- und Isolationstechniken erforderlich, um diese Steuerfunktionen in wirksamer Weise von dem Hochspannungsteil des Halbleiter­ plättchens abzuschirmen. Diese Techniken vergrößern die Grö­ ße des Halbleiterplättchens und die Herstellungskosten.
Weil diese Spannung normalerweise größer als 30 oder 40 Volt ist, können die tradionellen, weit entwickelten und wenig aufwendigen Herstellungstechniken, die normalerweise zur Herstellung von Schaltungen und Mikroprozessoren verwendet werden, nicht für eine intelligente Leistungs-Schnittstel­ lenschaltung verwendet werden. Es müssen andere Fabrikations­ techniken verwendet werden, die umfangreiche Silizium-Halblei­ terplättchenflächen benötigen, um die grundlegensten Funktio­ nen zu integrieren. Diese Techniken ergeben oft eigenartbe­ dingt niedrige Erträge. Dies begrenzt andererseits den Umfang der Intelligenz, die zu einem Teil des Leistungsschalters ge­ macht werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leistungs­ schalter zu schaffen, in den ein großes Ausmaß an Intelli­ genz bei niedrigen Kosten eingefügt werden kann und der unter Verwendung weit entwickelter Herstellungstechniken fabriziert werden kann, die einen großen Fabrikationsertrag aufweisen, wobei die Gesamt-Chip- oder Halbleiterplättchenfläche so klein wie möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Pa­ tentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Leistungs-Schnittstellenschaltung be­ steht aus einem Niederspannungs-Steuerchip und einem Hoch­ spannungs-Leistungschip, die in dem gleichen Gehäuse und vorzugsweise auf dem gleichen Befestigungssubstrat oder Zu­ leitungsrahmen angeordnet sind. Die Chips werden getrennt voneinander hergestellt. Der Hochspannungs-Leistungschip schließt ein torsteuerbares Leistungsschalterelement zum Zuführen der Hochspannungs-Leistung an eine elektrische Last im Schaltbetrieb ein. Der Begriff "Hochspannung", wie er hier verwendet wird, bedeutet Spannungen, die beträcht­ lich über ungefähr 5 Volt liegen, was die Spannung ist, die üblicherweise zum Betrieb eines Mikroprozessor-Chips ver­ wendet wird. Die hohe Spannung liegt in einer Größenordnung, wie sie üblicherweise in Haushalten und Fabriken verwendet wird und sie könnte beispielsweise eine Wechselspannung von 120 Volt oder 220 Volt sein.
Der erfindungsgemäße Leistungschip schließt Einrichtungen zur Erzeugung einer geregelten Niederspannung aus der Hoch­ spannung ein, die an den Leistungschip angelegt wird. Der Begriff "Niederspannung", wie er hier verwendet wird, soll die Spannung angeben, wie sie üblicherweise zur Leistungs­ versorgung von Mikroprozessor-Chips verwendet wird und sie beträgt typischerweise 5 Volt. Es sind weitere Einrichtun­ gen vorgesehen, um die geregelte Niederspannung einer Ein­ gangsleistungs-Leitung des Steuerchips zuzuführen. Ent­ sprechend wird der Niederspannungs-Steuerchip aus dem Hoch­ spannungs-Leistungschip mit Betriebsleistung versorgt. Wei­ terhin sind Einrichtungen zur Verbindung einer Ausgangssteu­ erleitung des Steuerchips mit dem Leistungsschalterelement vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Leistungs-Schnittstellenschaltung kann ein hohes Ausmaß an "Intelligenz" enthalten, weil der Nie­ derspannungs-Steuerchip unter Verwendung von Herstellungs­ techniken mit hoher Dichte hergestellt werden kann. Der Niederspannungs-Steuerchip kann durch einen im Handel er­ hältlichen Mikroprozessor-Chip oder ein anderes Bauelement gebildet sein, das unter Verwendung von weit entwickelten üblichen Herstellungstechniken hergestellt werden kann. Die Gesamtkosten der Leistungs-Schnittstellenschaltung sind niedrig, weil das Niederspannungs-Steuerbauteil nicht für eine hohe Spannungsfestigkeit ausgelegt sein muß und auch nicht speziell mit Hilfe von Isolationstechniken gegenüber dem Hochspannungsteil der Leistungs-Schnittstellenschaltung gepuffert ist, wie dies bei bisherigen Schnittstellenschal­ tungen dieser Art der Fall war.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Leistungs-Schnittstellenschaltung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der verschiedenen Stu­ fen, die in dem Hochspannungs-Leistungschip enthalten sind, der in dem Leistungsschalter nach Fig. 1 gezeigt ist,
Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, die ein weiteres Bauelement zeigt, das in dem Lei­ stungschip nach Fig. 1 enthalten sein kann,
Fig. 4A bis 4C Schaltbilder verschiedener Spannungsregler, die in dem Leistungschip nach Fig. 1 enthal­ ten sein können.
In den Zeichnungen ist in Fig. 1 eine Ausführungsform einer Leistungs-Schnittstellenschaltung (PIC) 10 gezeigt. Diese Schnittstellenschaltung schließt eine integrierte Hochspan­ nungs-Leistungsschaltung oder einen Hochspannungs-Leistungs­ chip 12 sowie eine integrierte Niederspannungs-Steuerschal­ tung 14 ein. Die integrierten Schaltungen 12 und 14 können auf einem gemeinsamen Substrat oder in unterschiedlichen Gehäusen angeordnet sein. Die integrierte Leistungsschal­ tung 12 schließt ein Leistungsschalterelement beispielswei­ se in Form eines (nicht gezeigten) integrierten Schalterele­ ments mit einem bipolaren Transistor, einem Thyristor oder einem MOSFET ein, das im Schaltbetrieb Leistung von einer (nicht gezeigten) Hochspannungsleistungsversorgung an zwei Hauptschalteranschlüsse 14, 15 liefern kann, wobei die Hoch­ spannungsleistungsversorgung eine Hochspannung an einer Hochspannungsleitung 16 aufprägt.
In dem Leistungschip 12 ist ein Spannungsregler 18 enthal­ ten, der eine oder mehrere geregelte Niederspannungen erzeu­ gen kann, die von der Hochspannung beispielsweise an der Leitung 16 abgeleitet werden. Die geregelte Spannung V REG wird den Leistungseingangsleitungen 20 des Niederspannungs- Steuerchips 14 zugeführt, um die Betriebsleistung an diesen Steuerchip oder die integrierte Steuerschaltung zu liefern. Die geregelte Spannung kann beispielsweise 5 oder 15 Volt be­ tragen, und zwar in Abhängigkeit von den Betriebsspannungs­ forderungen der integrierten Steuerschaltung 14. Der Span­ nungsregler 18 kann in einer Vielzahl von Formen ausgebil­ det sein, von denen einige weiter unten ausführlich erläu­ tert werden.
Die integrierte Steuerschaltung oder der Steuerchip 14 schließt ein oder mehrere Ausgangs-Steuerleitungen 22 ein, die mit dem Leistungschip 12 verbunden sind. Wie dies aus­ führlicher in Fig. 2 gezeigt ist, wird ein Signal an einer Steuerleitung 22 in einem Puffer 24 verarbeitet, bevor es der Torelektrode 26 des Leistungschalterelementes 28 zuge­ führt wird. Die Bauteile 24, 26 und 28 sind aus Gründen der Klarheit der Darstellung gestrichelt dargestellt. Der Puf­ fer 24 kann beispielsweise ein Bauteil mit hoher Eingangs­ impedanz sein, was verhindert, daß der Leistungschip 12 einen Einfluß auf das Signal ausübt, das an der Steuerlei­ tung 22 anliegt. Das Leistungsschalterelement kann bei­ spielsweise einen Thyristor, einen bipolaren Leistungs­ transistor oder einen Metalloxyd-Feldeffekt-Leistungstran­ sistor (MOSFET) umfassen. Ein Bauteil, das für das Lei­ stungsschalterelement 28 verwendet werden kann, ist der einen bidirektionalen Ausgang aufweisende Feldeffekttran­ sistor (BOSFET), der in dem US-Patent ... ... (US-Patent­ anmeldung 5 81 785 vom 21. Februar 1985) beschrieben ist.
Der Steueranschluß 26 des Leistungsschalterelementes 28 wird hier als eine "Torelektrode" bezeichnet, wobei die­ ser Begriff jedoch auch beispielsweise die "Basiselektro­ de" eines bipolaren Leistungstransistors umfassen kann.
Wie dies unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 1 zu erkennen ist, können ein oder mehrere Statusleitungen 30 zwischen dem Leistungschip 12 und dem Steuerchip 14 vorgesehen sein. Die Statusleitungen 30 liefern Informationen bezüglich des Zustandes der Betriebsbedingungen des Leistungschips 12, wie z.B. über dessen Temperatur. Der Steuerchip 14 spricht auf diese Information an den Statusleitungen 30 an und bestimmt geeignete Steuerinformationen, die dem Leistungs­ chip an den Ausgangssteuerleitungen 22 zugeführt werden. Wenn bei dem Beispiel nach Fig. 3 beispielsweise der Tem­ peraturmeßfühler 32 in dem Leistungschip 12 feststellt, daß die Temperatur dieses Leistungschips auf einen Wert ansteigt, der größer als ein vorgegebener Wert ist, so kann die integrierte Steuerschaltung 14 darauf dadurch ansprechen, daß das Tastverhältnis des Leistungschalter­ elementes 28 in dem Leistungschip 12 verringert wird.
Gemäß Fig. 1 kann der Niederspannungs-Steuerchip 14 ein oder mehrere Logikeingänge 34 einschließen. Auf diese Weise kann der Steuerchip 14 Befehlssignale von einer (nicht gezeigten) externen Quelle empfangen, so daß der Gesamt-Leistungsschalter 10 auf eine derartige externe Quelle anspricht. Der Niederspannungs-Steuerchip 14 kann beispielsweise durch einen preisgünstigen Mikroprozessor­ chip oder einen Chip mit sehr hohem Integrationsgrad (VLSI- Chip) gebildet sein. Diese Bauteile können unter Verwendung weit entwickelter Fabrikationstechniken hergestellt werden, die eine hohe Dichte der Steuerelemente ergeben, was zu einer vergrößerten "Intelligenz" und zu einem hohen Fa­ brikationsertrag und damit zu niedrigen Kosten führt. Vorzugsweise sind die Chips 12 und 14 in einem gemein­ samen Gehäuse enthalten. Ein oder mehrere Leistungs­ chips 12 oder Steuerchips 14 können in einem gemeinsamen Chip enthalten sein. Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Chips 12 und 14 voneinander getrennt sind, so daß die hohe Spannung des Chips 12 nicht dem Niederspannungschip 14 zugeführt wird.
Wie dies weiter oben erwähnt wurde, leitet der Spannungs­ regler 18 des Hochspannungs-Leistungschips 12 seine Lei­ stung beispielsweise von der Hochspannungsleitung 16 ab. Die Hochspannungsleistung kann über eine andere Leitung oder einen Anschlußstift des Chips 12 geliefert werden, die auf dem gleichen Potential wie die Leitung 16 lie­ gen kann. Bevorzugte schaltungsmäßige Ausführungen für den Spannungsregler 18 sind in den Fig. 4A, 4B und 4C ge­ zeigt. Die Schaltungen 4A bis 4C sind dazu bestimmt, daß sie in integrierter Form in dem Hochspannungs-Leistungschip 12 enthalten sind, ggf. mit Ausnahme von induktiven oder kapazitiven Elementen, die zweckmäßigerweise in Form von diskreten Bauteilen ausgeführt sein können, die in oder außerhalb des gemeinsamen Gehäuses für den Chip 12 oder 14 angeordnet sind.
In Fig. 4A ist ein Spannungsregler 18 in Form einer Zener- Diode 40 ausgeführt, die in üblicher Weise in einen klei­ nen Oberflächenbereich des Chips 12 integriert ist. Die Diode ist mit ihrer Anode mit der Hochspannungsleitung 16 über einen Strombegrenzungswiderstand 42 verbunden, wäh­ rend ihre Kathode mit dem Bezugsknoten 21 verbunden ist.
Der Widerstand 42 kann ebenfalls in dem Chip 12 integriert sein, wie dies in dem obengenannten US-Patent ... (US-Patentanmeldung 5 81 785) beschrieben ist. Der Strom­ fluß von der Versorgungsleitung 16 durch die Zener-Diode 40 erzeugt eine konstante oder geregelte Spannung V mit der Zener-Durchbruchsspannung der Diode. Diese Span­ nung V REG , die 5 Volt oder 15 Volt in Abhängigkeit von der erforderlichen Betriebsspannung des Chips 14 betra­ gen kann, wird dem Chip 14 über die Leitungen 22 nach Fig. 1 zugeführt.
In Fig. 4B wird eine geregelte Spannung V REG an der Drain- Elektrode D eines p-Kanal-MOSFETs 44 geliefert. Die Source- Elektrode S des MOSFETs 44 ist mit der Hochspannungsleitung 16 verbunden. Eine Diode 45 ist längs des MOSFETs 44 ange­ schaltet, wobei die Anode mit der Source-Elektrode S und die Kathode mit der Drain-Elektrode D kurzgeschlossen ist. Die Gate-Elektrode G des MOSFET 44 wird durch eine Gate-Ansteu­ erschaltung 46 gesteuert, die den Strom im MOSFET 44 ausge­ hend von Logikschaltungen auf dem getrennt angeordneten Lo­ gikchip steuern kann, um eine konstante Spannung V auf­ rechtzuerhalten. Die gesamte Gate-Ansteuerschaltung und der MOSFET 44 sind auf dem Haupt-Leistungschip ausgebildet.
In Fig. 4C sind der Schaltung nach Fig. 4B ein Filterkon­ densator 60 und eine Filterdrossel 61 sowie eine Diode 62 hinzugefügt. Die Ausgangsspannung V REG wird längs des Kon­ densators 60 abgenommen. Die Diode 62 kann in dem Leistungs­ chip einintegriert sein.
Die Spannungsreglerschaltungen nach den Fig. 4A, 4B und 4C sind dazu bestimmt, daß sie einen Teil der integrierten Schaltung auf dem Leistungschip 12 bilden, ggf. mit Aus­ nahme der Induktivität 61 und des Kondensators 60, die als diskrete Bauteile ausgeführt sein können, wenn dies erwünscht ist.
Der Leistungsschalter 10 nach Fig. 1 ergibt viele Vor­ teile gegenüber der bekannten Lösung der Einfügung von "Intelligenz" oder von Steuerschaltungen in den Lei­ stungschip. Dadurch, daß der Spannungsregler 18 in dem Leistungschip 12 die Betriebsleistung für die getrennte integrierte Niederspannungs-Steuerschaltung 14 liefert, können die Gesamtkosten des Schalters 10 sehr weitgehend verringert werden, während das Ausmaß der "Intelligenz" die in der integrierten Niederspannungs-Steuerschaltung 14 enthalten ist, so groß wie möglich gemacht werden kann. Dies ergibt sich daraus, daß die integrierte Nie­ derspannungs-Steuerschaltung 14 unter Verwendung gut be­ kannter und weit entwickelter Techniken hergestellt wer­ den kann, die eine hohe Fabrikationsausbeute und niedri­ ge Bauteilkosten ergeben. In dem Steuerchip 14 kann ein beträchtlich größeres Ausmaß an Intelligenz für eine vor­ gegebene Chipfläche ausgebildet werden, als die möglich wäre, wenn die Steuerschaltung in dem Hochspannungs-Lei­ stungschip 12 enthalten wäre. Dies ergibt sich daraus, daß die Steuerschaltung bei ihrer Einfügung in ein Hochspannungsbauteil eine niedrige Dichte der Schaltungs­ elemente haben würde, weil es erforderlich ist, eine aus­ reichende Spannungsfestigkeit zu erzielen, oder es müssen große Bereiche in dem Halbleiterplättchen freigelassen werden, um die Niederspannungsschaltungen zu puffern und zu isolieren. Die vorliegende Erfindung ergibt daher einen Leistungsschalter, der beträchlich mehr Funktionsmöglich­ keiten bei beträchtlich niedrigeren Kosten hat, als übli­ che Leistungsschalterchips.

Claims (13)

1. Leistungs-Schnittstellenschaltung mit einer Leistungs­ schaltereinrichtung auf einem Leistungschip, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerchip (14) vorgesehen ist, der von einem Hilfsbereich des Lei­ stungschips mit Leistung versorgt wird, und daß die Leistungs-Schnittstellenschaltung folgende Teile um­ faßt:
  • a) Einen Niederspannungs-Steuerchip (14) mit einer Leistungs-Eingangsleitung (20) zur Zuführung der Betriebsleistung für den Chip (14) und mit einer Ausgangs-Steuerleitung (22),
  • b) einen Hochspannungs-Leistungschip (12), der von dem Niederspannungs-Steuerchip (14) getrennt ist und ein Leistungsschalterelement (28) zur Zuführung von Leistung an eine elektrische Last im Schaltbe­ trieb einschließt, wobei der Leistungschip (12) in integrierter Form einen Leiter (16), dem die Hoch­ spannung zugeführt wird, und eine Einrichtung (18) zur Erzeugung einer geregelten Spannung (V REG ) aus der Hochspannung einschließt, die dem Leiter (16) zugeführt wird,
  • c) Einrichtungen zur Zuführung der geregelten Spannung an die Leistungseingangsleitung (20) der Steuer­ chips (14) derart, daß der Niederspannungs-Steuer­ chip (14) aus dem Hochspannungs-Leistungschip (12) mit Leistung versorgt wird, und
  • d) Einrichtungen (24, 26) zum Verbinden der Ausgangs­ steuerleitung (22) mit dem Hochspannungs-Schalter­ element (28), so daß das Hochspannungs-Schalterele­ ment (28) durch den Niederspannungs-Steuerchip (12) steuerbar ist.
2. Leistungs-Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Leistungs­ chip in integrierter Form eine Statusschaltung (32) zur Messung einer Statusbedingung des Leistungsschalterele­ mentes (28) einschließt und daß der Steuerchip (12) Ein­ gangseinrichtungen (33) zum Empfang der Statusinforma­ tion von der Statusschaltung (32) und Steuereinrichtun­ gen zum Ansprechen auf die Statusinformation und zur Festlegung von Steuerinformationen an der Ausgangssteu­ erleitung (22) einschließt.
3. Leistungs-Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einrich­ tungen zur Lieferung einer geregelten Spannung eine Zenerdiode (40) umfassen und daß die Diode mit einer Leitung (16) auf dem Leistungschip (12) verbunden ist, an der Hochspannung zugeführt wird.
4. Leistungs-Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ richtungen zur Lieferung der geregelten Spannung ein Schalterbauteil (44) umfassen, das zwischen einer Lei­ tung (16) in dem Leistungschip (12), der die Hochspan­ nung zugeführt wird, und der Leistungseingangsleitung (20) eingeschaltet ist.
5. Leistungs-Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Nieder­ spannungs-Steuerchip (14) ein Mikroprozessor ist.
6. Leistungs-Schnittstellenschaltung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß der Niederspan­ nungs-Steuerchip (14) ein VLSI-Chip ist.
7. Leistungsschalter, gekennzeichnet durch eine Hochspannungs-Leistungsversorgung (12) zur Zufüh­ rung einer Spannung an eine Last als Funktion eines der Leistungsversorgung zugeführten Steuersignals, wobei die Leistungsversorgung weiterhin eine geregelte Ausgangs­ spannung (V REG ) erzeugt, die beträchtlich niedriger als die Spannung der Last ist, und einen Niederspannungs- Steuerchip (14), der von der geregelten Ausgangsspannung mit Leistung versorgt wird und der das Steuersignal für die Leistungsversorgung erzeugt, wobei der Steuerchip (14) von der Leistungsversorgung getrennt ist.
8. Leistungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Niederspannungs-Steuerchip (14) ein Mikroprozessor ist.
9. Leistungsschalter nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Niederspannungs-Steuerchip (14) ein VLSI-Chip ist.
10. Leistungs-Schnittstellenschaltung zur Zuführung von Lei­ stung an eine elektrische Last im Schaltbetrieb in Ab­ hängigkeit von einem Steuersignal, wobei die Schaltung ein Leistungsschalterelement einschließt, das auf einem Leistungschip enthalten ist und einen Torsteueranschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungs-Schnittstellenschaltung weiterhin einen von dem Leistungschip (12) getrennten Steuerchip (14) aufweist, der ein Steuersignal liefert, das dem Torsteueranschluß zugeführt wird, und daß ein Hilfsbereich des Leistungs­ chips eine geregelte Spannung für die Versorgung des Steu­ erchips (14) mit Betriebsleistung liefert.
11. Leistungs-Schnittstellenschaltung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Leistungs­ chip (12) in integrierter Form eine Statusschaltung (32) zur Messung einer Statusbedingung des Leistungsschalter­ elementes (28) einschließt und daß der Steuerchip (12) Eingangseinrichtungen zum Empfang von Statusinformatio­ nen von der Statusschaltung (32) und Steuereinrichtungen einschließt, die auf die Statusinformation ansprechen und die Steuerinformation an der Ausgangssteuerleitung (22) bestimmen.
12. Leistungs-Interfaceschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederspannungs- Steuerchip (12) ein Mikroprozessor ist.
13. Leistungs-Interfaceschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederspannungs- Steuerchip ein VLSI-Chip ist.
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GB (1) GB2186758B (de)
IT (1) IT1216875B (de)
NL (1) NL8700314A (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2869791B2 (ja) * 1988-08-31 1999-03-10 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置およびそれを応用した電子装置
US6092927A (en) * 1994-11-10 2000-07-25 International Rectifier Corp. Temperature detection of power semiconductors performed by a co-packaged analog integrated circuit
WO2002097549A1 (en) * 2001-05-31 2002-12-05 Aclara Biosciences, Inc. Variable multi-channel high voltage power source, with accurate current sense
EP1426841B1 (de) * 2002-12-02 2010-06-02 Infineon Technologies AG Anordnung bestehend aus einer programmgesteuerten Einheit und einem mit dieser verbundenen Power-Baustein
JP5588666B2 (ja) 2009-12-22 2014-09-10 矢崎総業株式会社 混成回路
JP5698615B2 (ja) * 2011-06-28 2015-04-08 矢崎総業株式会社 混成回路
TWI628548B (zh) * 2016-11-07 2018-07-01 全漢企業股份有限公司 通用序列匯流排集線器
CN112185838B (zh) * 2020-10-27 2022-08-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 测试结构的制造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2417054A1 (de) * 1974-04-08 1975-10-16 Siemens Ag Schaltungsanordnung mit zwei schaltkreissystemen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3293498A (en) * 1965-10-22 1966-12-20 Allis Chalmers Mfg Co Auxiliary electrical power system
US3817797A (en) * 1969-05-12 1974-06-18 Ibm Construction of monolithic chip and method of distributing power there-in for individaul electronic devices constructed thereon
SE360228B (de) * 1972-02-01 1973-09-17 Asea Ab
US3829717A (en) * 1973-01-29 1974-08-13 Ford Motor Co Reference voltage compensation for zener diode regulation circuit
US3995307A (en) * 1973-12-28 1976-11-30 International Business Machines Corporation Integrated monolithic switch for high voltage applications
CA1087695A (en) * 1976-06-21 1980-10-14 David A. Fox Multi-mode control logic circuit for solid state relays
US4030024A (en) * 1976-07-02 1977-06-14 Raytheon Company Switching power supply with floating internal supply circuit
US4356412A (en) * 1979-03-05 1982-10-26 Motorola, Inc. Substrate bias regulator
US4300061A (en) * 1979-03-15 1981-11-10 National Semiconductor Corporation CMOS Voltage regulator circuit
US4420700A (en) * 1981-05-26 1983-12-13 Motorola Inc. Semiconductor current regulator and switch
DE3128116A1 (de) * 1981-07-16 1983-02-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kurzschlussfeste ansteuerschaltungsanordnung fuer einen elektrischen verbraucher
JPS5816318A (ja) * 1981-07-21 1983-01-31 Japan Electronic Control Syst Co Ltd マイクロコンピユ−タ用安定化電源装置
US4570216A (en) * 1983-02-10 1986-02-11 Brightmond Company Limited Programmable switch
US4511815A (en) * 1983-08-15 1985-04-16 International Rectifier Corporation Transformer-isolated power MOSFET driver circuit
US4581694A (en) * 1984-07-05 1986-04-08 Gte Business Communications Systems Inc. Inverter using parallel connected series pre-regulator and a synchronized switch
US4639661A (en) * 1985-09-03 1987-01-27 Advanced Micro Devices, Inc. Power-down arrangement for an ECL circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2417054A1 (de) * 1974-04-08 1975-10-16 Siemens Ag Schaltungsanordnung mit zwei schaltkreissystemen

Also Published As

Publication number Publication date
NL8700314A (nl) 1987-09-16
JP2676510B2 (ja) 1997-11-17
DE3701466C2 (de) 1995-02-16
GB8703414D0 (en) 1987-03-18
CA1263701A (en) 1989-12-05
US4786826A (en) 1988-11-22
KR870008441A (ko) 1987-09-26
IT8719259A0 (it) 1987-02-04
GB2186758B (en) 1989-11-08
FR2594570A1 (fr) 1987-08-21
FR2594570B1 (fr) 1992-10-16
IT1216875B (it) 1990-03-14
KR910006476B1 (ko) 1991-08-26
GB2186758A (en) 1987-08-19
JPS62236358A (ja) 1987-10-16

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