BRPI0922128B1 - aparelho de detecção de sobrecorrente para elemento de comutação - Google Patents

aparelho de detecção de sobrecorrente para elemento de comutação Download PDF

Info

Publication number
BRPI0922128B1
BRPI0922128B1 BRPI0922128-0A BRPI0922128A BRPI0922128B1 BR PI0922128 B1 BRPI0922128 B1 BR PI0922128B1 BR PI0922128 A BRPI0922128 A BR PI0922128A BR PI0922128 B1 BRPI0922128 B1 BR PI0922128B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
temperature
voltage
current
resistor
switching element
Prior art date
Application number
BRPI0922128-0A
Other languages
English (en)
Inventor
Sho Maruyama
Original Assignee
Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co., Ltd. filed Critical Nissan Motor Co., Ltd.
Publication of BRPI0922128A2 publication Critical patent/BRPI0922128A2/pt
Publication of BRPI0922128B1 publication Critical patent/BRPI0922128B1/pt

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0828Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/14Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/18Modifications for indicating state of switch
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0027Measuring means of, e.g. currents through or voltages across the switch

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

aparelho de detecção de sobrecorrente para elemento de comutação. trata-se de um aparelho de detecção de sobrecorrente para um elemento de comutação (1) que inclui uma fonte de alimentação de referência (8), um circuito comparador (8), um elemento de conversão de corrente (6), um primeiro resistor (r3) e um segundo resistor (r2). o circuito comparador (8) inclui um primeiro terminal de entrada que recebe uma tensão elétrica correspondente a uma corrente fluindo no elemento de comutação e um segundo terminal de entrada que recebe uma tensão de referência alimentada pela fonte de alimentação de referência (7). o elemento de conversão de corrente (6) converte uma tensão elétrica de um elemento de detecção de temperatura (4) que detecta uma temperatura do elemento de comutação (1) em uma corrente correspondente à tensão elétrica do elemento de detecção de temperatura (4). o primeiro resistor (r3) é conectado em série a um lado de alimentação de energia de referência do segundo terminal de entrada do circuito comparador (8). o segundo resistor (r2) é conectado em série a um lado de aterramento do segundo terminal de entrada do circuito comparador (8).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente JP No 2008- 316488, depositado em 12 de dezembro de 2008. Toda a revelação do Pedido de Patente JP No 2008-316488 é incorporada neste para fins de referência.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo da Invenção
[002] A presente invenção refere-se, de modo geral, a um aparelho de detecção de sobrecorrente que detecta uma anormalidade de sobrecorrente em um elemento de comu- tação.
Antecedentes da Invenção
[003] Um transistor de força MOS normalmente tem um coeficiente de temperatura de resistência extremamente grande. Ele é conhecido por fornecer um circuito de proteção contra sobrecorrente para um transistor bipolar de porta isolada (IGBT) para proteger o IGBT de um circuito inversor contra uma sobrecorrente no IGBT. Propôs-se, na Publicação de Patente JP aberta à inspeção pública No 2002-26707, o emprego de um circuito de proteção contra sobrecorrente que levasse em conta uma característica de temperatura de uma ten- são elétrica de detecção para proteger o IGBT do circuito inversor contra uma sobrecorrente no IGBT. Neste circuito de proteção contra sobrecorrente desta publicação, a tensão elétrica de detecção de um diodo proporcionado dentro de um chip semicondutor e uma tensão elé- trica de referência são alimentadas a um amplificador operacional. Em seguida, o amplifica- dor operacional compara uma diferença entre a tensão de detecção e a tensão de referência com um valor de referência de detecção de sobrecorrente. Dessa forma, suprime-se o grau ao qual o coeficiente de temperatura de resistência do transistor afeta um valor de corrente de detecção de sobrecorrente.
[004] US 5,501,517 divulga um dispositivo de detecção de corrente tendo uma fun- ção de compensação de temperatura usada para um dispositivo limitador de corrente. A resistência de detecção e a fonte de tensão de referência são conectadas a um dispositivo de comparação. Um dispositivo de compensação, como elemento semicondutor, é inserido em série na fonte de tensão de referência em um circuito de fonte de tensão para fornecer uma tensão de referência para compensar uma dependência de temperatura da resistência de detecção.
[005] US 2008/0100978 A1 divulga um circuito para detectar fluxo de corrente ex- cessivo através de um elemento de comutação comparando a magnitude de uma quantida- de de condição elétrica com um valor limite correspondente ao nível máximo permitido de corrente. Um sinal de detecção de temperatura indicativo da temperatura do elemento de comutação é convertido em um sinal de compensação com uma característica de tempera- tura que é modificada em relação à do sinal de detecção de temperatura.
[006] O documento US 2007/0263334 A1 divulga um circuito detector de corrente que detecta uma corrente de carga que flui através de uma carga. O circuito detector de corrente inclui um primeiro circuito em série com um primeiro condutor e a carga conectada em série. O circuito detector de corrente compreende ainda um segundo circuito em série com um segundo condutor e um resistor conectado em série, em que o segundo condutor com uma característica de temperatura igual à característica de temperatura da resistência do primeiro condutor. Um circuito de controle é configurado para controlar uma queda de tensão no segundo condutor, de modo que a queda de tensão no segundo condutor seja igual a uma queda de tensão no primeiro condutor.
SUMÁRIO
[007] No entanto, com o aparelho de proteção contra sobrecorrente convencional descrito acima, o uso do amplificador operacional aumenta o custo geral do aparelho de detecção de sobrecorrente, além de exigir espaço adicional no aparelho de detecção de sobrecorrente para acomodar o amplificador operacional. Nas concretizações ilustradas, revela-se um aparelho de detecção de sobrecorrente que não utiliza um amplificador opera- cional. Portanto, nas concretizações ilustradas, o custo geral do aparelho de detecção de sobrecorrente pode ser reduzido em comparação com o aparelho de detecção de sobrecor- rente que requer um amplificador operacional. Além do mais, nas concretizações ilustradas, o aparelho de detecção de sobrecorrente pode ser mais compacto em comparação com o aparelho de detecção de sobrecorrente que requer um amplificador operacional.
[008] Em vista do estado da tecnologia conhecida, propõe-se um aparelho de de- tecção de sobrecorrente que não usa um amplificador operacional. Basicamente, nas con- cretizações ilustradas, propõe-se o aparelho de detecção de sobrecorrente para um elemen- to de comutação com uma fonte de alimentação de referência, um circuito comparador, um elemento de conversão de corrente, um primeiro resistor e um segundo resistor. O circuito comparador inclui um primeiro terminal de entrada que recebe uma tensão correspondente a uma corrente fluindo no elemento de comutação e um segundo terminal de entrada que re- cebe uma tensão de referência alimentada pela fonte de alimentação de referência. O ele- mento de conversão de corrente é conectado em série entre a fonte de alimentação de refe- rência e o segundo terminal de entrada do circuito comparador. O elemento de conversão de corrente converte uma tensão elétrica de um elemento de detecção de temperatura que detecta uma temperatura do elemento de comutação em uma corrente correspondente à tensão elétrica do elemento de detecção de temperatura. O primeiro resistor é conectado em série a um lado de alimentação de energia de referência do segundo terminal de entrada do circuito comparador que está entre a fonte de alimentação de referência e o segundo termi- nal de entrada do circuito comparador. O segundo resistor é conectado em série a um lado de aterramento do segundo terminal de entrada do circuito comparador que está entre a terra e o segundo terminal de entrada do circuito comparador.
[009] Sendo assim, mediante a alimentação de uma tensão de referência para de- tecção de uma sobrecorrente a um terminal de entrada do circuito comparador, esse apare- lho de detecção de sobrecorrente não utiliza um amplificador operacional. Em particular, a tensão de referência é obtida mediante o uso do elemento de conversão de corrente para converter um valor de tensão elétrica do elemento de detecção de temperatura do elemento de comutação em uma corrente e o uso de um resistor para converter a corrente em tensão elétrica. Em outras palavras, o elemento de conversão de corrente é usado para converter um valor de tensão elétrica de um elemento de detecção de temperatura com uma caracte- rística de temperatura em um valor de corrente correspondente. O valor de corrente tem uma característica de temperatura similar (mesmo sinal) à tensão de detecção do elemento de comutação e a característica de temperatura do valor de corrente pode ser revisada para um coeficiente de temperatura correspondendo à tensão de detecção definindo-se apropria- damente os valores dos resistores. Esta revisão da característica de temperatura é realizada usando um elemento de conversão de corrente, e, portanto, não é necessário usar um am- plificador operacional, que é caro e ocupa espaço.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[010] Faremos agora referência aos desenhos em anexo, que formam parte desta revelação original: A Figura 1 é um diagrama de circuito elétrico que ilustra um aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma primeira concretização; A Figura 2 é um diagrama de circuito elétrico que ilustra um aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma segunda concretização; A Figura 3 é um diagrama de circuito elétrico que ilustra um aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma terceira concretização; A Figura 4 é um gráfico que mostra curvas características de uma razão de másca- ra e uma tensão de referência versus uma temperatura de junção de um elemento de comu- tação; e A Figura 5 é um gráfico que ilustra uma curva de um nível de detecção de sobrecor- rente versus uma temperatura de junção de um elemento de comutação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES
[011] As concretizações selecionadas serão explicadas agora com referência aos desenhos. Ficará evidente aos versados na técnica, com base nesta revelação, que as des- crições seguintes das concretizações são apresentadas somente para ilustração e não com o objetivo de limitar a invenção, conforme definida pelas reivindicações anexas e seus equi- valentes.
[012] Referindo-se inicialmente à Figura 1, um diagrama de circuito elétrico é ilus- trado com um aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma primeira concreti- zação. Este aparelho de detecção de sobrecorrente pode ser usado como um aparelho para detectar uma anormalidade em um transistor bipolar de porta isolada (IGBT) de um elemen- to de comutação, tal como um módulo de força inteligente. Essa primeira concretização irá exemplificar tal aplicação do aparelho de detecção de sobrecorrente. No entanto, o aparelho de detecção de sobrecorrente não se limita a tal aplicação e pode ser aplicado a vários tipos de elementos de comutação. Como explicado abaixo, o aparelho de detecção de sobrecor- rente desta concretização ilustrada pode ser relativamente caro, relativamente compacto visto que o aparelho de detecção de sobrecorrente não utiliza um amplificador operacional para detectar se existe uma condição de sobrecorrente.
[013] Nesta concretização, o aparelho de detecção de sobrecorrente serve para de- tectar uma anormalidade de corrente em um elemento de comutação 1 (por exemplo, um IGBT). O elemento de comutação 1 é comutado por um sinal PWM de porta enviado a uma porta G do elemento de comutação 1 a partir de um circuito de acionamento de porta (não ilustrado), e uma corrente de coletor Io flui a partir de um coletor C para um emissor E do elemento de comutação 1 devido a um sinal de acionamento. Nesta concretização, o ele- mento de comutação 1 é um transistor com um terminal de detecção de corrente 3. Quando a corrente de coletor Io flui do coletor C para o emissor E devido a um sinal de acionamento sendo enviado à porta G, uma corrente Is flui para o terminal de detecção de corrente 3. A corrente Is é proporcional à corrente Io (por exemplo, Is = Io/N; em que uma razão de más- cara N das correntes Io e Is é conhecida). A corrente Io/N fluindo do terminal de detecção de corrente 3 é convertida em uma tensão elétrica, isto é, uma tensão de detecção Vsens, por um resistor de detecção de corrente Rsens e a tensão de detecção Vsens é alimentada a um terminal de entrada positiva de um comparador 8.
[014] O elemento de comutação 1 tem um elemento de detecção de temperatura 4 incluindo um diodo para detectar uma temperatura do elemento de comutação 1. Um termi- nal positivo do elemento de detecção de temperatura 4 é conectado a um resistor de con- versão de tensão R1 através de um terminal de detecção de temperatura 5, e uma corrente fluindo através da conexão é convertida em tensão elétrica. A tensão convertida é alimenta- da para uma base de um elemento de conversão de corrente 6. Nesta concretização ilustra- da, o elemento de detecção de temperatura 4 tem uma característica de temperatura negati- va de modo que a tensão de detecção diminua quando a temperatura aumentar.
[015] Uma fonte de alimentação de referência 7 alimentando uma tensão de refe- rência Vcc é conectada a um terminal negativo do comparador 8 através de um resistor R3 e do elemento de conversão de corrente 6, que compreende um transistor PNP. Um resistor R2 e um capacitor C1 são conectados entre o terminal negativo do comparador 8 e a terra. O resistor R2 serve para converter uma corrente Iref fluindo do elemento de conversão de corrente 6 em uma tensão e o capacitor C1 serve para estabilizar esta tensão elétrica.
[016] Os princípios e efeitos operacionais do aparelho de detecção de sobrecorren- te de acordo com a presente concretização serão explicados. A tensão de detecção Vsens pode ser expressa de acordo com a Equação 1 abaixo, em que Io é uma corrente principal fluindo no elemento de comutação 1, Io/N é uma corrente de detecção determinada por uma razão de máscara (1:N) em relação à corrente principal, e Rsens é um valor de resistência de um resistor usado para converter a corrente de detecção na tensão de detecção Vsens. Vsens = (Io/N) x Rsens (1)
[017] De acordo com a Equação 1, quando a razão de máscara N tem uma caracte- rística de temperatura negativa (isto é, quando a razão de máscara N diminui em resposta a um aumento na temperatura) como indicado com a curva a na Figura 4, a tensão de detec- ção Vsens tem uma característica de temperatura positiva (isto é, a tensão de detecção Vsens aumenta em resposta a um aumento na temperatura). Isto é, a tensão de detecção Vsens tem uma característica de temperatura similar à curva b na Figura 4.
[018] Nesse ínterim, uma tensão Vtemp do elemento de detecção de temperatura 4 do elemento de comutação 1 é alimentada ao terminal de base do elemento de conversão de corrente (transistor PNP) 6 e a tensão de referência Vcc é conectada a um terminal emis- sor do elemento de conversão de corrente 6 através de um resistor R3. Dessa forma, a ten- são de detecção de temperatura do elemento de detecção de temperatura 4 pode ser con- vertida em uma corrente. Sob tais condições, a corrente Iref fluindo no elemento de conver- são de corrente (transistor PNP) 6 é expressa de acordo com a Equação 2 abaixo, onde Vbe é uma tensão existente entre a base e o emissor do elemento de conversão de corrente (transistor PNP). Iref = (Vcc - Vbe - Vtemp)/R3 (2)
[019] Obtendo-se um derivativo da corrente Iref em relação à temperatura T, é pos- sível chegar à Equação 3 apresentada adiante. Aqui, presume-se que a tensão Vbe entre a base e o emissor do elemento de conversão de corrente (transistor PNP) 6 não possua uma característica de temperatura. δIref/δT = (-δVtemp/δT)/R3 (3)
[020] De acordo com a Equação 3, quando a tensão de detecção de temperatura do elemento de detecção de temperatura 4 tiver uma característica de temperatura negativa, a corrente Iref fluindo através do transistor 6 tem uma característica de temperatura positiva.
[021] Quando a corrente Iref é convertida em uma tensão elétrica pelo resistor R2, a tensão elétrica de entrada Voc do comparador 8 é expressa de acordo com a Equação 4 apresentada adiante. Voc = (Vcc - Vbe - Vtemp) x R2/R3 (4)
[022] A obtenção de um derivativo de ambos os lados em relação à temperatura re- sulta na Equação 5 apresentada abaixo. δVoc/δT = (-δVtemp/δT) x R2/R3 (5)
[023] Sendo assim, com o aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com a presente concretização, o coeficiente de temperatura positivo da tensão de entrada Voc ali- mentada ao comparador 8 (que tem uma característica de temperatura positiva, como ilus- trado com a curva b na Figura 4) pode ser alterado ajustando-se a razão dos valores de re- sistência R2 e R3. Em outras palavras, mediante o ajuste da razão de R2 e R3 (R2/R3) de modo que a inclinação da característica de temperatura da tensão de entrada Voc seja igual à inclinação da característica de temperatura positiva da tensão de detecção Vsens, o apa- relho de detecção de sobrecorrente que funciona de maneira independente da temperatura do elemento de comutação 1 pode ser realizado proporcionando-se somente um elemento de conversão de corrente (transistor PNP) como mostra a Figura 1.
[024] O método de ajuste dos valores de resistência R2 e R3 será explicado agora em mais detalhes. Quando a característica de temperatura da razão de máscara N for nega- tiva, como indicado com a curva a na Figura 4 (isto é, a razão de máscara N diminui confor- me a temperatura aumenta), a razão R2/R3 deve ser definida como igual ao valor absoluto (sinal oposto) da inclinação do coeficiente de temperatura da razão de máscara N. Dessa forma, a característica de temperatura positiva da tensão de detecção Vsens pode ser neu- tralizada.
[025] A curva a na Figura 4 ilustra um caso em que os valores dos resistores R2 e R3 foram definidos apropriadamente no aparelho de detecção de sobrecorrente ilustrado na Figura 1, de modo que um nível de detecção de sobrecorrente não dependa da temperatura. Inversamente, a curva b na Figura 4 mostra uma medição do nível de detecção de sobrecor- rente obtido com um aparelho em que o transistor 6 do aparelho de detecção de sobrecor- rente ilustrado na Figura 1 foi eliminado e o terminal de detecção de temperatura 5 não é conectado ao terminal de entrada negativo do comparador 8. Como ilustrado pela curva a na Figura 4, nesta concretização, o nível de detecção de sobrecorrente é afetado muito pouco por alterações em uma temperatura de junção em uma parte de junção de semicondutor do elemento de comutação 1.
SEGUNDA CONCRETIZAÇÃO
[026] Referindo-se agora à Figura 2, será explicado agora um aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma segunda concretização. A Figura 2 é um diagrama de circuito elétrico que ilustra o aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma segunda concretização. Em vista da similaridade entre a primeira e segunda concretizações, as partes da segunda concretização que são idênticas às partes da primeira concretização serão identificadas pelos mesmos numerais de referência que as partes da primeira concre- tização. Além do mais, as descrições das partes da segunda concretização que são idênti- cas às partes da primeira concretização podem ser omitidas para fins de concisão.
[027] Na primeira concretização, presume-se que a tensão Vbe entre a base e o emissor do transistor PNP constituindo o elemento de conversão de corrente 6 não dependa da temperatura, e, portanto, a tensão base-emissor Vbe não aparece na Equação 3. No en- tanto, há momentos em que a tensão base-emissor Vbe do elemento de conversão de cor- rente 6 muda em resposta a uma temperatura ambiente que não uma temperatura de junção Tj do elemento de comutação 1. Portanto, na segunda concretização, usa-se um dispositivo de tensão variável como a fonte de alimentação de referência 7 de modo a compensar uma característica de temperatura da tensão base-emissor Vbe do elemento de conversão de corrente 6. De resto, o aparelho é substancialmente igual ao da primeira concretização, e, portanto, omitiram-se as explicações das partes aqui.
[028] Exemplos de outra temperatura que não a temperatura de junção do elemento de comutação 1 incluem uma temperatura de um substrato no qual o elemento de conver- são de corrente 6 é montado. Nesta concretização, um sensor de temperatura 10 é usado para detectar uma temperatura do substrato e um dispositivo de controle 11 revisa a tensão de referência Vcc da fonte de alimentação de referência 7 de modo a contrabalançar o efeito de uma alteração na temperatura detectada do substrato. Mais especificamente, o dispositi- vo de controle 11 controla a tensão Vcc da fonte de alimentação de referência 7 de modo que a tensão Vcc diminua à medida que aumenta a temperatura detectada pelo sensor 10. Dessa forma, é possível detectar uma sobrecorrente sem levar em conta uma flutuação ca- racterística causada por uma alteração de temperatura do elemento de conversão de corren- te 6.
TERCEIRA CONCRETIZAÇÃO
[029] Referindo-se agora à Figura 3, será explicado agora um aparelho de detecção de sobrecorrente de acordo com uma terceira concretização. Nesta concretização, um ele- mento de conversão de corrente 9 incluindo um transistor PNP que é igual ao elemento de conversão de corrente 6 é usado para reduzir o efeito de uma temperatura ambiente do elemento de conversão de corrente 6. Um terminal de base do elemento de conversão de corrente 9 é conectado à fonte de alimentação de referência 7, que tem um pequeno grau de dependência da temperatura, e um terminal emissor do elemento de comutação 9 é co- nectado a ponto de tensão de referência. O elemento de conversão de corrente 9 é montado no mesmo substrato que elemento de conversão de corrente 6.
[030] Nesta concretização, a Equação 2 anterior pode ser reformulada como a Equação 2’ como ilustrado abaixo, em que Vref é a tensão elétrica da fonte de alimentação de referência 7 e Vbe(9) é a tensão elétrica entre a base e o emissor do transistor PNP 9 conectado à fonte de alimentação 7. Iref = ((Vref + Vbe(9)) - Vbe - Vtemp)/R3 (2')
[031] Uma vez que o transistor PNP 9 é idêntico ao transistor PNP constituindo o elemento de conversão de corrente 6 e é montado no mesmo substrato, as tensões base- emissor Vbe(9) e Vbe são iguais e a Equação 2’ pode ser reescrita como a Equação 2’’ apresentada abaixo. Iref = (Vref - Vtemp)/R3(2")
[032] Em suma, o circuito de detecção de sobrecorrente que não é afetado por uma característica de temperatura do elemento de conversão de circuito 6 pode ser obtido, pois o efeito da corrente base-emissor Vbe do elemento de conversão de corrente 6 é contrabalan- çado (neutralizado) por meio do elemento de conversão de corrente 9.
[033] Embora apenas concretizações específicas tenham sido escolhidas para ilus- trar a presente invenção, ficará evidente aos versados na técnica, à luz desta revelação, que várias alterações e modificações poderão ser feitas sem divergir do âmbito da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas. As estruturas e funções de uma concretização podem ser adotadas em outra concretização. Não é necessário que todas as vantagens es- tejam presentes em uma concretização específica ao mesmo tempo. Cada aspecto único em relação à técnica anterior, sozinho ou em combinação com outros aspectos, também deve ser considerado uma descrição separada das invenções adicionais pelos requerentes, inclusive os conceitos funcionais e/ou estruturais incorporados por tais aspectos. Portanto, as descrições anteriores das concretizações de acordo com a presente invenção são apre- sentadas somente para ilustração, e não com o objetivo de limitar a invenção conforme defi- nida pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.

Claims (6)

1. Aparelho de detecção de sobrecorrente para um elemento de comutação (1), CARACTERIZADO por compreender: uma fonte de alimentação de referência (7); um circuito comparador (8) incluindo um primeiro terminal de entrada que recebe uma tensão elétrica correspondente a uma corrente fluindo no elemento de comutação (1) e um segundo terminal de entrada que recebe uma tensão de referência alimentada pela fonte de alimentação de referência (7); transistor PNP (6) tendo um emissor, um coletor e uma base, em que uma tensão elétrica de um elemento de detecção de temperatura (4) que detecta uma temperatura do elemento de comutação (1) é aplicado à base de modo a converter em uma corrente corres- pondendo à tensão elétrica do elemento de detecção de temperatura (4); um primeiro resistor (R3) conectado em série entre a fonte de alimentação de refe- rência (7) e o segundo terminal de entrada do circuito comparador (8) com o transistor PNP (6) sendo localizado entre o primeiro resistor (R3) e o segundo terminal de entrada do circui- to comparador (8) conectando o emissor ao primeiro resistor (R3) e o coletor ao segundo resistor (R2), respectivamente; e um segundo resistor (R2) conectado em série entre a terra e o segundo terminal de entrada do circuito comparador (8).
2. Aparelho de detecção de sobrecorrente, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma razão entre um valor de resistência do segundo resistor (R2) e um valor de resistência do primeiro resistor (R3) é definida para ser igual a um valor absoluto de uma inclinação de uma característica de temperatura de uma razão de máscara do elemento de comutação (1), o elemento de comutação (1) contendo uma porta, um coletor, um emissor e um terminal de detecção de corrente e a razão de máscara sendo a razão entre a corrente fluindo no emissor e no terminal de detecção de corrente, e de mo- do que um sinal da inclinação da característica de temperatura da tensão no segundo termi- nal de entrada do circuito comparador (8) seja oposto a um sinal da inclinação da caracterís- tica de temperatura da razão de máscara do elemento de comutação (1).
3. Aparelho de detecção de sobrecorrente, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO por adicionalmente compreender: um dispositivo de regulagem de tensão que é configurado para regular uma tensão da fonte de alimentação de referência (7) de acordo com uma temperatura do elemento de conversão de corrente (6).
4. Aparelho de detecção de sobrecorrente, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de regulagem de tensão inclui um disposi- tivo de tensão variável (7), uma seção de detecção de temperatura (10) que detecta uma temperatura do elemento de conversão de corrente (6), e uma seção de controle (11) que é configurada para controlar o dispositivo de tensão variável (7) baseado em uma temperatura do elemento de conversão de corrente (6) detectada pela seção de detecção de temperatura (10), com a seção de controle (11) adicionalmente configurada para controlar o dispositivo de tensão variável (7) de modo que uma tensão elétrica do dispositivo de tensão variável (7) diminua de acordo com um aumento da temperatura do elemento de conversão de corrente (6).
5. Aparelho de detecção de sobrecorrente, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de conversão de corrente (6) inclui um tran- sistor PNP.
6. Aparelho de detecção de sobrecorrente, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que: o dispositivo de regulagem de tensão inclui um transistor PNP adicional que é idên- tico ao transistor PNP do elemento de conversão de corrente (6), com a fonte de alimenta- ção de referência (7) sendo conectada a uma base do segundo transistor PNP e com um emissor do transistor PNP do elemento de conversão de corrente (6) sendo conectado a um emissor do transistor PNP adicional.
BRPI0922128-0A 2008-12-12 2009-12-11 aparelho de detecção de sobrecorrente para elemento de comutação BRPI0922128B1 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-316488 2008-12-12
JP2008316488 2008-12-12
PCT/IB2009/007735 WO2010067193A1 (en) 2008-12-12 2009-12-11 Over-current detecting apparatus for switching element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0922128A2 BRPI0922128A2 (pt) 2016-01-05
BRPI0922128B1 true BRPI0922128B1 (pt) 2020-12-29

Family

ID=42242395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0922128-0A BRPI0922128B1 (pt) 2008-12-12 2009-12-11 aparelho de detecção de sobrecorrente para elemento de comutação

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8760889B2 (pt)
EP (1) EP2356747B1 (pt)
JP (1) JP5712483B2 (pt)
KR (1) KR101280782B1 (pt)
CN (1) CN102217196B (pt)
BR (1) BRPI0922128B1 (pt)
WO (1) WO2010067193A1 (pt)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012034079A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Fuji Electric Co Ltd 絶縁ゲート型デバイスの駆動回路
JP5846818B2 (ja) * 2011-09-16 2016-01-20 ミネベア株式会社 電力制御装置
CN103033732B (zh) * 2012-11-09 2015-05-20 浙江大学 Igbt故障检测电路
US10193323B2 (en) * 2013-09-06 2019-01-29 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device
DE102014202610B4 (de) * 2014-02-13 2025-06-05 Robert Bosch Gmbh Stromdetektionseinrichtung und Verfahren zum Erfassen eines elektrischen Stroms
JP2015154658A (ja) * 2014-02-18 2015-08-24 セイコーエプソン株式会社 回路装置及び電子機器
US10120398B2 (en) * 2014-03-28 2018-11-06 Infineon Technologies Ag Temperature dependent current limiting
DE112014006918T5 (de) * 2014-09-01 2017-05-11 Mitsubishi Electric Corporation DC-DC-Wandler
US9684018B2 (en) * 2014-11-19 2017-06-20 Texas Instruments Incorporated Current sense circuit that operates over a wide range of currents
DE102014225755A1 (de) * 2014-12-12 2016-06-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Schaltelementes
US10191021B2 (en) * 2015-02-27 2019-01-29 Deere & Company Method for estimating a temperature of a transistor
DE102015121194A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 Infineon Technologies Ag Vorrichtung mit integriertem Schutzverlauf und Verfahren
US10523183B2 (en) * 2018-01-31 2019-12-31 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Dynamic high voltage (HV) level shifter with temperature compensation for high-side gate driver
US10890493B2 (en) * 2018-02-14 2021-01-12 Infineon Technologies Ag Systems and methods for measuring transistor junction temperature while operating
KR102365592B1 (ko) * 2020-01-29 2022-02-18 엘지전자 주식회사 전력 변환 장치

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56105854U (pt) * 1981-01-08 1981-08-18
JPH06188641A (ja) * 1992-12-17 1994-07-08 Fuji Electric Co Ltd 電流検出装置および電流制限装置
JPH0854427A (ja) * 1994-08-10 1996-02-27 Fuji Electric Co Ltd 半導体素子の電流検出装置
JP3384522B2 (ja) * 1996-07-30 2003-03-10 矢崎総業株式会社 スイッチング装置
JPH1093355A (ja) * 1996-09-18 1998-04-10 Toshiba Corp 高耐圧パワー集積回路
JP2002017036A (ja) * 2000-06-29 2002-01-18 Nissan Motor Co Ltd 過電流検知回路
JP2002026707A (ja) 2000-07-06 2002-01-25 Nissan Motor Co Ltd Mosトランジスタの過電流保護装置
JP4426129B2 (ja) * 2001-04-17 2010-03-03 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP2004117111A (ja) 2002-09-25 2004-04-15 Toshiba Corp 半導体装置
JP2004127983A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Mitsubishi Electric Corp 電力用半導体装置
JP2005323413A (ja) * 2004-05-06 2005-11-17 Rohm Co Ltd 過電流検出回路及びこれを有する電源装置
JP2005348517A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
JP4878181B2 (ja) 2006-03-06 2012-02-15 株式会社リコー 電流検出回路および該電流検出回路を利用した電流モードdc−dcコンバータ
JP4905208B2 (ja) * 2006-10-25 2012-03-28 株式会社デンソー 過電流検出回路
JP4924086B2 (ja) 2007-02-21 2012-04-25 三菱電機株式会社 半導体装置
JP2011061948A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Renesas Electronics Corp 半導体装置および回路保護方法
WO2012148774A2 (en) * 2011-04-25 2012-11-01 Volterra Semiconductor Corporation Integrated protection devices with monitoring of electrical characteristics

Also Published As

Publication number Publication date
EP2356747B1 (en) 2014-03-05
BRPI0922128A2 (pt) 2016-01-05
CN102217196B (zh) 2014-03-12
JP2010160140A (ja) 2010-07-22
JP5712483B2 (ja) 2015-05-07
EP2356747A1 (en) 2011-08-17
KR20110093873A (ko) 2011-08-18
US8760889B2 (en) 2014-06-24
WO2010067193A1 (en) 2010-06-17
KR101280782B1 (ko) 2013-07-05
EP2356747A4 (en) 2012-06-06
CN102217196A (zh) 2011-10-12
US20110181263A1 (en) 2011-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0922128B1 (pt) aparelho de detecção de sobrecorrente para elemento de comutação
US5886515A (en) Power semiconductor devices with a temperature sensor circuit
US7579898B2 (en) Temperature sensor device and methods thereof
TWI403704B (zh) 溫度檢測電路、方法及其電子系統
CN101567628B (zh) 稳压器
US8780517B2 (en) Semiconductor apparatus and temperature detection circuit
US20110002358A1 (en) Temperature Detection and Reporting System and Method in Power Driving and/or Consuming System
US8947842B2 (en) Temperature evaluation circuit
CN108107344B (zh) 一种适用于igbt驱动芯片的过热保护电路
US8908344B2 (en) Overheating protection circuit
US8922966B2 (en) Method of forming a detection circuit and structure therefor
JP2006093311A (ja) 半導体装置及びその半導体装置を使用したボルテージレギュレータ
CN115483167A (zh) 半导体器件及其制造方法
JP2001168652A (ja) 保護回路及び保護回路を有する半導体装置
US11387825B2 (en) Overheat protection circuit and semiconductor device including the same
US11824524B2 (en) Semiconductor device
JPH01241157A (ja) 半導体集積回路
US20260113032A1 (en) Power semiconductor device
CN223843759U (zh) 一种高压理想二极管控制电路
US20230010300A1 (en) Temperature detection circuit and semiconductor device
KR101769087B1 (ko) 전류 감지 회로
SU773601A1 (ru) Транзисторный регулирующий элемент
SU1002967A1 (ru) Термоанемометр
CN119324428A (zh) 过温保护电路、电源芯片及电子设备
SU1720020A1 (ru) Термоанемометр

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06T Formal requirements before examination [chapter 6.20 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 29/12/2020, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 16A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2858 DE 14-10-2025 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.