功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率半導(dǎo)體模塊技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技發(fā)發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)品小型化、輕型化的發(fā)展需求越發(fā)強(qiáng)烈，對功率半導(dǎo)體器件提出更高的要求，正著小型化、集成化、智能化方向發(fā)展，而功率半導(dǎo)體器件的實時監(jiān)控運行狀況是其可靠應(yīng)用的重要保證。特別是對功率器件溫度的監(jiān)控是非常重要的，模塊內(nèi)管芯長時間超溫會造成芯片過結(jié)溫失效，引起整臺設(shè)備燒毀，嚴(yán)重地甚至造成安全事故。
[0003]目前行業(yè)中對功率半導(dǎo)體器件控溫的做法是:第一種，半導(dǎo)體器件通常安裝于散熱器上，通過溫控開關(guān)檢測散熱器的溫度，當(dāng)散熱器超過一定的溫度，溫控開關(guān)斷開控制信號;第二種，加熱偶安插散熱器表面，外接儀表可實時監(jiān)控溫度。這樣的做法有以下缺點:
[0004]1.這兩種測溫方式共同的缺點是測溫不準(zhǔn)確，且不能直接測出芯片上的實時結(jié)溫。芯片發(fā)熱時芯片產(chǎn)生的熱量傳遞到散熱器上，測量散熱器溫度與測量芯片結(jié)溫還是明顯差異的，通常功率半導(dǎo)體器件芯片結(jié)溫高于散熱器溫度；
[0005]2.第一種測溫方式采用溫控開關(guān)，以某一散熱器溫度為臨界點實時保護(hù)，但是不具有實時溫度監(jiān)控；
[0006]3.第二種測溫方式采用熱偶取樣，繞線較麻煩，不利于小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題提供一種能夠監(jiān)控功率半導(dǎo)體模塊溫度的系統(tǒng)。
[0008]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括芯片，所述芯片表面焊接有貼片熱敏電阻，所述貼片熱敏電阻依次通過第一放大單元和第一比較單元與控制器輸入端相連接，所述控制器輸出端與溫度檢測表相連接，所述控制器輸出端與信號驅(qū)動單元相連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一放大單元包括放大器LI，所述貼片熱敏電阻通過電阻R2與放大器LI負(fù)極輸入端相連接，所述貼片熱敏電阻通過電阻R3和電阻R5的串聯(lián)電路接地;所述電阻R3和電阻R5的中間點與放大器LI正極輸入端線連接，所述放大器LI的輸出端與比較單元輸入端相連接，所述放大器LI負(fù)極輸入端通過電阻R4與放大器LI正極輸入端相連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一比較單元包括比較器XI，所述第一放大單元輸出端通過電阻R6與比較器Xl正極輸入端相連接，電阻R7和電阻R8串聯(lián)在電源VCC和地之間，所述比較器Xl的負(fù)極輸入端與電阻R7和電阻R8的中間點相連接，所述比較器Xl的輸出端與控制器輸入端相連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述控制器為芯片TCA785，所述芯片TCA785的輸入端連接有脈沖控制單元，所述脈沖控制單元包括電容Cl和電容C2，所述電容Cl和電容C2，所述電容Cl與芯片TCA785的10號管腳相連接，電容C2與芯片TCA785的12號管腳相連接，所述電容Cl和電容C2的另一端接地;所述芯片TCA785的9號管腳通過電阻R17和可變電阻R18的串聯(lián)電路接地。
[0012]進(jìn)一步的，還包括過流檢測電阻，所述過流檢測電阻依次通過第二放大單元和第二比較單元與控制器輸入端相連接，所述過流檢測電阻與晶閘管Q2陰極相連接，所述晶閘管Q2陽極與芯片相連接，所述晶閘管Q2門級與開關(guān)控制電路相連接。
[0013]更進(jìn)一步的，所述開關(guān)控制電路包括變壓器Tl，所述變壓器Tl正極輸入端與負(fù)極輸入端之間反接二極管Dl，所述變壓器Tl的正極輸入端與電源VCC相連接;所述二極管Dl的陽極與場效應(yīng)管Ql的漏極相連接，所述場效應(yīng)管Ql的柵極通過電阻R19與控制器輸出端相連接，所述場效應(yīng)管Ql的源極接地;所述變壓器Tl的正極輸出端通過二極管D2與晶閘管Q2的門級相連接，所述二極管D2的負(fù)極與變壓器Tl的負(fù)極輸出端之間并聯(lián)有電容C4和電阻R20。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可直接測量芯片結(jié)溫，實施監(jiān)控芯片的溫度;另外，將溫度信號轉(zhuǎn)化為控制信號，當(dāng)溫度超出設(shè)定溫度時將模塊的出發(fā)信號切斷，從而防止模塊超結(jié)溫工作，保證其可靠運行。
【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0016]圖1為本發(fā)明功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)的電路原理圖。
[0018]圖中:I為芯片，2為貼片熱敏電阻，3為控制器，4為第一放大單元，5為第一比較單元，6為脈沖控制單元，7為第二放大單元，8為第二比較單元
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的功率半導(dǎo)體模塊溫度監(jiān)控系統(tǒng)，包括芯片I，所述芯片I表面焊接有貼片熱敏電阻2，所述貼片熱敏電阻2依次通過第一放大單元4和第一比較單元5與控制器3輸入端相連接，所述控制器3輸出端與溫度檢測表相連接，所述控制器輸出端與信號驅(qū)動單元相連接。通過貼片壓敏電阻2可直接測量芯片結(jié)溫，實時監(jiān)控芯片的溫度;另外，將溫度信號轉(zhuǎn)化為控制信號，當(dāng)溫度超出設(shè)定溫度時將信號驅(qū)動模塊發(fā)出的信號切斷，從而防止模塊超結(jié)溫工作，保證其可靠運行。
[0020]如圖2所示，所述第一放大單元包括放大器LI，所述貼片熱敏電阻Rl通過電阻R2與放大器LI負(fù)極輸入端相連接，所述貼片熱敏電阻通過電阻R3和電阻R5的串聯(lián)電路接地;所述電阻R3和電阻R5的中間點與放大器LI正極輸入端線連接，所述放大器LI的輸出端與比較單元輸入端相連接，所述放大器LI負(fù)極輸入端通過電阻R4與放大器LI正極輸入端相連接。[0021 ]進(jìn)一步的，所述第一比較單元包括比較器Xl，所述第一放大單元輸出端通過電阻R6與比較器Xl正極輸入端相連接，電阻R7和電阻R8串聯(lián)在電源VCC和地之間，電源VCC為15V。所述比較器Xl的負(fù)極輸入端與電阻R7和電阻R8的中間點相連接，所述比較器Xl的輸出端與芯片TCA785的6號管腳相連接。
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