▶ ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-07
(54)【発明の名称】パワー半導体の接合温度を決定する方法及びシステム
(51)【国際特許分類】
G01R 31/26 20200101AFI20231130BHJP
G01K 7/01 20060101ALI20231130BHJP
G01K 7/24 20060101ALI20231130BHJP
【ＦＩ】
G01R31/26 A
G01K7/01 C
G01K7/24
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023555876
(86)(22)【出願日】2021-09-14
(85)【翻訳文提出日】2023-05-26
(86)【国際出願番号】 JP2021034921
(87)【国際公開番号】W WO2022190436
(87)【国際公開日】2022-09-15
(31)【優先権主張番号】21305283.0
(32)【優先日】2021-03-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503163527
【氏名又は名称】ミツビシ・エレクトリック・アールアンドディー・センター・ヨーロッパ・ビーヴィ
【氏名又は名称原語表記】ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｒ＆Ｄ ＣＥＮＴＲＥ ＥＵＲＯＰＥ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｃａｐｒｏｎｉｌａａｎ ４６， １１１９ ＮＳ Ｓｃｈｉｐｈｏｌ Ｒｉｊｋ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(74)【代理人】
【識別番号】100110423
【弁理士】
【氏名又は名称】曾我 道治
(74)【代理人】
【識別番号】100111648
【弁理士】
【氏名又は名称】梶並 順
(74)【代理人】
【識別番号】100122437
【弁理士】
【氏名又は名称】大宅 一宏
(74)【代理人】
【識別番号】100147566
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 俊一
(74)【代理人】
【識別番号】100188514
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 隆裕
(72)【発明者】
【氏名】ブランデレロ、ジュリオ
(72)【発明者】
【氏名】ルフェーブル、ギョーム
【テーマコード（参考）】
2F056
2G003
【Ｆターム（参考）】
2F056JT06
2G003AA01
2G003AB15
(57)【要約】
本発明は、温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用して、パワー半導体の接合温度を決定する方法に関する。補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチから構成される。本発明は、第１のセットの電圧を測定するために、第１の期間中に、第１のスイッチを閉状態にし、第２のスイッチを開状態にし、少なくとも１つの別の電圧を測定するために、少なくとも１つの別の期間中に、第１のスイッチの状態及び／又は第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更し、測定された電圧を使用して、温度感応性電気パラメータの値を決定する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、前記温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用してパワー半導体の接合温度を決定する方法であって、前記補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチを有し、前記第１のスイッチの第１の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第１の端子に接続され、前記第１のスイッチの第２の端子は、前記第２のスイッチの第１の端子と、信号源の第１の端子と、前記補償モジュールの第１の出力とに接続され、前記第２のスイッチの第２の端子は、前記信号源の第２の端子と、前記補償モジュールの第２の出力とに接続されることを特徴とし、前記方法は、前記第１のスイッチを閉状態にし、前記第２のスイッチを開状態にし、第１の期間中に第１のセットの電圧を測定するするステップと、
前記第１のスイッチの状態及び／又は前記第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更し、少なくとも１つの別の期間中に少なくとも１つの別の電圧を測定するステップと、
測定された前記第１のセットの電圧および前記少なくとも１つの別の電圧を使用して、前記温度感応性電気パラメータの値を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項2】
前記第２のスイッチの状態は、前記少なくとも１つの別の電圧を測定するために、第２の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記補償モジュールの寄生抵抗器によって、及び前記測定モジュールの内部オフセットによって生成されるオフセット電圧であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの状態は、第３の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第３のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記信号源及び前記外部電気回路を表す第２のセットの電圧であり、前記第３のスイッチの第１の端子は、前記第１のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第３のスイッチの第２の端子は、第１のキャパシタの第１の端子に接続され、前記第１のキャパシタの第２の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第２の端子及び前記外部電気回路の第２の端子に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項4】
前記第１のスイッチの状態は、第４の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第４のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記第２のスイッチの機能を表す電圧のセットであり、前記第４のスイッチの第１の端子は、前記第１のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第４のスイッチの第２の端子は、第２のキャパシタの第１の端子に接続され、前記第１のキャパシタの第２の端子は、前記第２のスイッチの前記第２の端子に接続されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
前記少なくとも１つの別のスイッチは、第５の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中にその状態が閉状態に設定される第５のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記信号源を表す電圧であり、前記第５のスイッチの第１の端子は、前記第１のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第５のスイッチの第２の端子は、抵抗器の第１の端子に接続され、前記抵抗器の第２の端子は、前記第２のスイッチの前記第２の端子に接続されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
前記温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイスの入力キャパシタンスと直列の内部ゲート抵抗であることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
前記外部電気回路は、抵抗器回路若しくは短絡回路又は抵抗器又はキャパシタ又はインダクタ又はスイッチと直列の電圧源であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記信号源は、電流源であることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項9】
前記温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又は前記パワー半導体デバイスの近傍に埋め込まれたＰＮ接合であることを特徴とする、請求項１、２、５、及び８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
前記温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又はパワー半導体の近傍に埋め込まれた温度依存抵抗であることを特徴とする、請求項１、２、５、及び８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
前記少なくとも１つの他の電圧は、基準電圧と比較され、前記少なくとも１つの他の電圧が前記基準電圧の範囲外である場合に通知が生成されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、前記温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用してパワー半導体の接合温度を決定するシステムであって、前記補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチを有し、前記第１のスイッチの第１の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第１の端子に接続され、前記第１のスイッチの第２の端子は、前記第２のスイッチの第１の端子と、信号源の第１の端子と、前記補償モジュールの第１の出力とに接続され、前記第２のスイッチの第２の端子は、前記信号源の第２の端子と、前記補償モジュールの第２の出力とに接続されることを特徴とし、前記システムは、第１の期間中に、前記第１のスイッチを閉状態にし、前記第２のスイッチを開状態にして、第１のセットの電圧を測定する手段と、
少なくとも１つの別の期間中に、前記第１のスイッチの状態及び／又は前記第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更して、少なくとも１つの別の電圧を測定する手段と、
測定された前記第１のセットの電圧および前記少なくとも１つの別の電圧を使用して、前記温度感応性電気パラメータの値を決定する手段と、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、概して、パワー半導体の接合温度を決定する方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【0002】
パワー半導体の接合温度は、過熱に対するロバスト性を高め、電力モジュールの健全性の状態を監視するために、電力変換器の動作中に測定すべき重要なパラメータである。
【0003】
パワー半導体の接合温度を推定するためには、埋め込みオンチップセンサおよび熱に敏感な電気パラメータの両方を使用することができる。従来の問題点は、温度に対する感度が小さく、正確な励磁源、電圧源／電流源を必要とし、その動的特性を考慮して時間内に正確に取得することができない点にある。また、温度感応性電気パラメータ（ＴＳＥＰ）に基づく方法の中には、ＴＳＥＰの負荷条件に対する依存性を補償するために外部センサを必要とするものがある。最後に、センサの誤動作により、誤った接合温度がユーザに示される可能性がある。
【0004】
パワー半導体の接合温度をオンラインで推定するための多くの温度感応性電気パラメータに基づく方法及びインチップセンサでは、例えば、高周波サンプリング又は高分解能電流測定を必要とする技術のような製品用途への展開と適合しない要件が課されている。
【0005】
一部のＴＳＥＰは、パワー半導体の動作中に独立して測定することができない。ＴＳＥＰの一部は負荷条件によって変化するため、複雑な較正が必要となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、パワー半導体の接合温度を決定する方法及びデバイスを提供することを目的としており、本方法及びデバイスは、高い時間分解能又は高分解能の電流及び電圧測定を必要とせず、パワー半導体の接合温度を決定するための正確な信号源を必要としない。
【課題を解決するための手段】
【0007】
そのために、本発明は、温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用してパワー半導体の接合温度を決定する方法であって、補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチを有し、第１のスイッチＳ１の第１の端子は、温度感応性電気デバイスの第１の端子に接続され、第１のスイッチＳ１の第２の端子は、第２のスイッチＳ３の第１の端子と、信号源１２０の第１の端子と、補償モジュール１３０の第１の出力とに接続され、第２のスイッチＳ３の第２の端子は、信号源の第２の端子と、補償モジュール１３０の第２の出力とに接続されることを特徴とし、方法は、
第１のセットの電圧ＶＴＳＥＰ（ｔ１）、ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を測定するために、第１の期間中に、第１のスイッチを閉状態にし、第２のスイッチを開状態にするステップと、
少なくとも１つの別の電圧を測定するために、少なくとも１つの別の期間中に、第１のスイッチの状態及び／又は第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更するステップと、
測定された電圧を使用して、温度感応性パラメータの値を決定するステップと、
を含む、方法に関する。
第１のセットの電圧ＶＴＳＥＰ（ｔ１）、ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を測定するために、第１の期間中に、第１のスイッチを閉状態にし、第２のスイッチを開状態にするステップと、
少なくとも１つの別の電圧を測定するために、少なくとも１つの別の期間中に、第１のスイッチの状態及び／又は第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更するステップと、
測定された電圧を使用して、温度感応性パラメータの値を決定するステップと、
を含む、方法に関する。
【0008】
本発明はまた、温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用してパワー半導体の接合温度を決定するシステムであって、補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチを有し、第１のスイッチＳ１の第１の端子は、温度感応性電気デバイスの第１の端子に接続され、第１のスイッチＳ１の第２の端子は、第２のスイッチＳ３の第１の端子と、信号源１２０の第１の端子と、補償モジュール１３０の第１の出力とに接続され、第２のスイッチＳ３の第２の端子は、信号源の第２の端子と、補償モジュール１３０の第２の出力とに接続されることを特徴とし、システムは、
第１のセットの電圧ＶＴＳＥＰ（ｔ１）、ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を測定するために、第１の期間中に、第１のスイッチを閉状態にし、第２のスイッチを開状態にする手段と、
少なくとも１つの別の電圧を測定するために、少なくとも１つの別の期間中に、第１のスイッチの状態及び／又は第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更する手段と、
測定された電圧を使用して、温度感応性電気パラメータの値を決定する手段と、
を備える、システムに関する。
第１のセットの電圧ＶＴＳＥＰ（ｔ１）、ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を測定するために、第１の期間中に、第１のスイッチを閉状態にし、第２のスイッチを開状態にする手段と、
少なくとも１つの別の電圧を測定するために、少なくとも１つの別の期間中に、第１のスイッチの状態及び／又は第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更する手段と、
測定された電圧を使用して、温度感応性電気パラメータの値を決定する手段と、
を備える、システムに関する。
【0009】
したがって、信号源の精度、並びに信号源及び／又は外部電気回路又は／及び補償モジュール又は／及び測定モジュールの時間及び温度に伴う安定性により、温度又は経年劣化に伴うドリフトを補償することができるため、推測された温度感応性電気パラメータの精度にいかなる影響を及ぼすことはない。パワー半導体の寿命がつきるまで、信号源、外部電気回路、及び測定モジュールを安定かつ正確に維持する必要がないため、その実装の複雑さが低減される。さらに、パワー半導体の動作点又は経年変化に関連する温度感応性パラメータの変動を補償することができる。加えて、この補償は、測定モジュール又は信号源を追加することなく、最終ドリフト回路パラメータを用いて温度感応性パラメータを決定する直前に行われる。
【0010】
特定の特徴によれば、第２のスイッチの状態は、少なくとも１つの別の電圧を測定するために、第２の期間と称される少なくとも１つの別の期間中に変更され、少なくとも１つの別の電圧は、補償モジュール１３０の寄生抵抗器によって、及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧をＶ０である。
【0011】
したがって、温度及び経年変化に伴う補償モジュール及び測定モジュールのオフセットドリフトは、温度センサを追加することなく、測定モジュールを追加することなく行われる。さらに、補償は、温度感応性パラメータ決定の直前に行われる。加えて、任意のオフセット補償回路又は任意のオフセットに関する知識が、温度感応性パラメータの正確な推定のために必要となる。
【0012】
特定の特徴によれば、第１のスイッチ及び第２のスイッチの状態は、第３の期間と称される少なくとも１つの別の期間中に変更され、少なくとも別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第３のスイッチＳ２であり、少なくとも別の電圧は、信号源及び外部電気回路１１０を表す第２のセットの電圧ＶＣ１（ｔ１）、ＶＣ１（ｔ２）であり、第３のスイッチＳ２の第１の端子は、第１のスイッチの第２の端子に接続され、第３のスイッチＳ２の第２の端子は、第１のキャパシタＣ１の第１の端子に接続され、第１のキャパシタＣ１の第２の端子は、温度感応性電気デバイスの第２の端子及び外部電気回路の第２の端子に接続される。
【0013】
したがって、パワー半導体動作中に温度感応性電気デバイスから切断することができなかった、温度感応性パラメータに対する外部電気回路１１０の電気的変動及びドリフトの影響を、温度感応性パラメータ決定の直前に、測定モジュールを追加することなく除去し、補償することができる。さらに、温度感応性電気パラメータを正しく推定するには、外部電気回路を安定に維持する必要がある。スイッチＳ２は、直列キャパシタＣ１を有してもよく、その場合、外部電気回路のＡＣ電圧のみが考慮される。
【0014】
特定の特徴によれば、第１のスイッチの状態は、第４の期間と称される少なくとも１つの別の期間中に変更され、少なくとも別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第４のスイッチＳ５であり、少なくとも別の電圧は、第２のスイッチの機能を表す電圧のセットＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）であり、第４のスイッチＳ５の第１の端子は、第１のスイッチの第２の端子に接続され、第４のスイッチＳ５の第２の端子は、第２のキャパシタＣ２の第１の端子に接続され、第２のキャパシタＣ２の第２の端子は、第２のスイッチＳ３の第２の端子に接続される。
【0015】
したがって、測定モジュールのサンプリング時間ｔ１及びｔ２を推定することができ、温度及び経年変化によるその変動を、測定チェーンを追加せずに測定することができる。変動及びドリフトは、温度感応性パラメータを決定するために、持続値に対して補償される。
【0016】
特定の特徴によれば、少なくとも別のスイッチは、第５の期間と称される少なくとも１つの別の期間中にその状態が閉状態に設定される第５のスイッチＳ４であり、少なくとも別の電圧は、信号源を表す電圧ＶＲ１であり、第５のスイッチＳ４の第１の端子は、第１のスイッチの第２の端子に接続され、第５のスイッチＳ４の第２の端子は、抵抗器Ｒ１の第１の端子に接続され、抵抗器Ｒ１の第２の端子は、第２のスイッチＳ３の第２の端子に接続される。
【0017】
したがって、測定チェーンでは、電流信号源Ｉ１の場合にはＩ１＝ＶＲ１／Ｒ１等、電圧信号源Ｖ１の場合にはＶ１＝ＶＲ１等、信号源レベルに比例する電圧ＶＲ１が測定される。信号源の精度は、推測される温度感応性パラメータの精度に影響を与えない。温度又は経年変化による信号源のドリフトは補償することができる。信号源は、デバイスの寿命全体にわたって安定に維持する必要がないため、信号源の実装の複雑さが低減される。さらに、補償は、測定チェーンを追加することなく、信号源の最後のドリフト及び変動を用いて、温度感応性パラメータ決定の直前に行われる。
【0018】
特定の特徴によれば、温度感応性電気パラメータは、パワー半導体デバイスの入力キャパシタンスと直列の内部ゲート抵抗である。
【0019】
したがって、温度感応性パラメータは、オフセット電圧又は信号源値の少なくとも最新の値、又はサンプリング時間又は外部電気的変動を使用して算出された内部ゲート抵抗にのみ関連する。さらに、サンプリング時間値を使用することにより、推測される温度感応性パラメータは、例えば、パワー半導体デバイスの主電圧及び電流等のパワー半導体デバイスの動作点とともに、かつパワー半導体デバイスの経年劣化とともに変化するパワー半導体の寄生入力キャパシタンスのような他のパラメータに依存することはない。
【0020】
特定の特徴によれば、外部回路は、抵抗器回路若しくは短絡回路又は抵抗器又はキャパシタ又はインダクタ又はスイッチと直列の電圧源である。
【0021】
したがって、温度感応性電気デバイスは、温度感応性パラメータ決定に干渉することなくパワー半導体状態を制御するために、分極することができる。有利には、温度感応性パラメータは、パワー半導体の負荷条件の影響を受けずに、パワー半導体の通常動作中に決定することができる。また、規定範囲外の回路変動を検出してユーザに通知することができる。
【0022】
特定の特徴によれば、信号源は、電流源である。
【0023】
したがって、温度感応性パラメータの応答は、測定モジュール上の従来の電圧測定で測定される電圧信号に変換される。
【0024】
特定の特徴によれば、温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又はパワー半導体デバイスの近傍に埋め込まれたＰＮ接合である。
【0025】
したがって、電流源の精度は、温度感応性パラメータ推定に影響を及ぼすことはない。ＰＮ接合は、関連する電圧が温度及び電流源信号レベルに依存する抵抗器と直列の、接合温度のみに依存する電圧源によってモデル化することができる。そのため、補償により、ＰＮ接合モデルの抵抗部分を除去して、電流信号レベルに依存させないことが可能となる。さらに、測定モジュールのオフセットを補償することができる。
【0026】
特定の特徴によれば、温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又はパワー半導体の近傍に埋め込まれた温度依存抵抗である。
【0027】
したがって、電流レベルに伴う測定電圧の変動を補償することができ、電流信号源が精密であることを必要とせず、測定モジュールのオフセットを補償することができる。
【0028】
特定の特徴によれば、少なくとも１つの他の電圧は、基準電圧と比較され、少なくとも１つの他の電圧が基準電圧の範囲外である場合に通知が生成される。
【0029】
したがって、温度感応性電気デバイス及び／又は外部電気回路及び／又は信号源及び／又は補償モジュール及び／又は測定モジュールに存在するドリフト及び／又は誤動作の可能性が特定され、保守動作をトリガーすることができる。
【0030】
本発明の特徴は、例示の実施形態の以下の説明を読むことによってより明らかになる。この説明は、添付図面に関して作成されたものである。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明による、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスを示す図である。
【図2】本発明による、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスの補償モジュールを示す図である。
【図3】本発明による、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスの計算モジュールのアーキテクチャを示す図である。
【図4a】本発明による、パワー半導体の接合温度を決定するために使用される温度感応性電気デバイスの第１の実施形態を示す図である。
【図4b】本発明による、パワー半導体の接合温度を決定するために使用される温度感応性電気デバイスの第２の実施形態を示す図である。
【図4c】本発明による、パワー半導体の接合温度を決定するために使用される温度感応性電気デバイスの第３の実施形態を示す図である。
【図5a】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１及びＳ３のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5b】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5c】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ２、Ｓ３及びＳ１並びにキャパシタＣ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5d】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5e】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ３、Ｓ４及びＳ１並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5f】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２及びＳ３並びにキャパシタＣ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5g】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5h】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5i】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ１及びＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5j】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ５、並びにキャパシタＣ２及び抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5k】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ５、並びにキャパシタＣ１、Ｃ２、及び抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5l】第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ５、並びにキャパシタＣ１、Ｃ２、及び抵抗器Ｒ１を備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5m】第２の実施形態及び第３の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１及びＳ３のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5n】第２の実施形態及び第３の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5o】第２の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5p】第２の実施形態及び第３の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【図5q】第２の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
図１は、本発明による、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスを示している。
【0033】
温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスは、温度感応性電気デバイス１００と、信号源１２０と、外部電気回路１１０と、補償モジュール１３０と、測定モジュール１４０と、計算モジュール１５０とを備える。
【0034】
信号源１２０は、ＤＣ又はＡＣの電流源又は電圧源、例えば、２５ｍＡのＤＣ電流源又は２Ｖのピークツーピーク正弦波電圧源である。
【0035】
外部電気回路１１０は、抵抗器回路若しくは短絡回路又は抵抗器又はキャパシタ又はインダクタ又はスイッチと直列の電圧源である。
【0036】
温度感応性電気デバイス１００は、例えば、パワー半導体デバイスの入力キャパシタと直列の内部ゲート抵抗、又はＰＮ接合若しくはサーミスタ、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた温度依存抵抗、又はＰＮ接合若しくはサーミスタ、パワー半導体デバイスの近傍に埋め込まれた温度依存抵抗である。温度感応性電気デバイス１００は、図４ａ～図４ｃを参照してより詳細に開示される。
【0037】
補償モジュール１３０は、測定モジュール１４０が、電圧Ｖｉを測定することによって信号源１２０の特性を測定できるように、温度感応性電気デバイス１００に信号源１２０を接続する又は温度感応性電気デバイス１００から信号源１２０を切断することができる。電圧Ｖｉは、計算モジュール１５０に記憶される。補償モジュール１３０はまた、測定モジュール１４０が、電圧Ｖｊを測定することによって外部電気回路１１０の特性を測定できるように、信号源を外部電気回路１１０に接続することができる。電圧Ｖｊは、計算モジュール１５０に記憶される。補償モジュール１３０はまた、電圧Ｖｋを測定することによって信号源１２０の特性を測定できるように、信号源１２０を測定モジュール１４０に接続することができる。電圧Ｖｋは、計算モジュール１５０に記憶される。
【0038】
測定モジュール１４０は、補償モジュール１３０の出力電圧を測定する。例えば、測定モジュール１４０は、サンプルホールドデバイスと組み合わせて、又は組み合わせずに、差動演算増幅器によって駆動されるアナログ－デジタル変換器ＡＤＣによって構成される。
【0039】
計算モジュールは、測定モジュール１４０によって出力された電圧から温度感応性パラメータを決定する。
【0040】
外部電気回路１１０の第１の端子は、信号源１２０の第１の端子と、補償モジュール１３０の４で示される入力とに接続される。外部電気回路１１０の第２の端子は５で示される。外部電気回路１１０の第２の端子は、温度感応性電気デバイス１００として使用されるパワー半導体のゲート又はパワー半導体のベースと、補償モジュール１３０の２で示される入力とに接続される。
【0041】
信号源１２０の第２の端子は、補償モジュール１３０の３で示される入力に接続される。
【0042】
温度感応性電気デバイス１００の第１の端子は、補償モジュール１３０の２で示される入力に接続され、温度感応性電気デバイス１００の第２の端子は、補償モジュール１３０の１で示される入力に接続される。
【0043】
図２は、本発明による、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスの補償モジュールを示している。
【0044】
補償モジュール１３０は、最大で６つのスイッチＳ１～Ｓ６を有している。
【0045】
スイッチＳ１のドレインは、補償モジュール１３０の１で示される入力に接続される。スイッチＳ１のソースは、スイッチＳ２のソースと、スイッチＳ６のソースと、スイッチＳ３のドレインと、抵抗器Ｒ１の第１の端子と、キャパシタＣ２の第１の端子とに接続される。
【0046】
キャパシタＣ１の第１の端子は、補償モジュール１３０の２で示される入力に接続される。キャパシタＣ１の第２の端子は、スイッチＳ２のドレインに接続される。
【0047】
スイッチＳ６のドレインは、補償モジュール１３０の３で示される入力に接続される。
【0048】
補償モジュール１３０の４で示される入力は、スイッチＳ３のソース、スイッチＳ４のソース、及びスイッチＳ５のソースに接続される。
【0049】
補償モジュール１３０の出力における電圧Ｖｏｕｔは、スイッチＳ１のソースと補償モジュール１３０の４で示される入力との間にある。
【0050】
スイッチＳ６は、信号源１２０が電圧源である場合にのみ使用される。信号源１２０が電流源である場合、スイッチＳ６は、閉状態のままであるか、又は短絡回路によって置き換えることができる。
【0051】
第１の実施形態によれば、温度感応性電気デバイス１００がパワー半導体である場合、補償モジュール１３０は、
スイッチＳ１及びＳ３のみ、又は
スイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ２、Ｓ３及びＳ１並びにキャパシタＣ１のみ、又は
スイッチＳ１、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ４及びＳ１並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ４、Ｓ２、Ｓ１及びＳ３、抵抗器Ｒ１及びキャパシタＣ１のみ、又は
スイッチＳ４、Ｓ５、Ｓ１及びＳ３、抵抗器Ｒ１及びキャパシタＣ２のみ、又は
スイッチＳ２、Ｓ５、Ｓ１及びＳ３、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ２及びＳ１、キャパシタＣ１及び抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ１、キャパシタＣ１、キャパシタＣ２及び抵抗器Ｒ１のみ
を備えることができる。
スイッチＳ１及びＳ３のみ、又は
スイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ２、Ｓ３及びＳ１並びにキャパシタＣ１のみ、又は
スイッチＳ１、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ４及びＳ１並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ４、Ｓ２、Ｓ１及びＳ３、抵抗器Ｒ１及びキャパシタＣ１のみ、又は
スイッチＳ４、Ｓ５、Ｓ１及びＳ３、抵抗器Ｒ１及びキャパシタＣ２のみ、又は
スイッチＳ２、Ｓ５、Ｓ１及びＳ３、キャパシタＣ１及びキャパシタＣ２のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ４、Ｓ２及びＳ１、キャパシタＣ１及び抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５及びＳ１、キャパシタＣ１、キャパシタＣ２及び抵抗器Ｒ１のみ
を備えることができる。
【0052】
第２の実施形態によれば、温度感応性電気デバイス１００がＰＮ接合である場合、補償モジュール１３０は、
スイッチＳ１及びＳ３のみ、又は
スイッチＳ１及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ４及びＳ１並びに抵抗器Ｒ１のみ
を備えることができる。
スイッチＳ１及びＳ３のみ、又は
スイッチＳ１及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ４及びＳ１並びに抵抗器Ｒ１のみ
を備えることができる。
【0053】
第２の実施形態によれば、温度感応性電気デバイス１００が抵抗器である場合、補償モジュール１３０は、
スイッチＳ１及びＳ３のみ、又は
スイッチＳ１及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ１及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ
を備えることができる。
スイッチＳ１及びＳ３のみ、又は
スイッチＳ１及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ、又は
スイッチＳ３、Ｓ１及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみ
を備えることができる。
【0054】
キャパシタＣ１及びＣ２の一例は、規格ＩＥＣ／ＥＮ６０３８４－１に関するクラス１タイプである。抵抗器Ｒ１は、約２０ｐｐｍ／℃の温度係数を有する安定した抵抗器である。典型的な基準は、Ｖｉｓｈａｙ社によって市販されている抵抗器ファミリーＰＴＮである。
【0055】
回路が動作していないとき、スイッチＳ１、Ｓ３及びＳ６は閉じており、スイッチＳ２、Ｓ４及びＳ５は開いている。
【0056】
図３は、本発明による、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するデバイスの計算モジュールのアーキテクチャを示している。
【0057】
【0058】
バス３０１は、プロセッサ３００を、読み出し専用メモリＲＯＭ３０２、ランダムアクセスメモリＲＡＭ３０３、及び入出力インターフェースＩ／Ｏ ＩＦ３０５にリンクする。
【0059】
入出力インターフェースＩ／Ｏ ＩＦ３０５は、計算モジュールがスイッチＳ１及び／又はＳ２及び／又はＳ３及び／又はＳ４及び／又はＳ５及び／又はＳ６を駆動し、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｍを受信することを可能にする。
【0060】
【0061】
読み出し専用メモリ、又は場合によってはフラッシュメモリ３０２は、図５ａ～図５ｑに開示されるようなアルゴリズムに関連するプログラムの命令を含み、これらの命令は、計算モジュール１５０が電源投入されると、ランダムアクセスメモリ３０３にロードされる。あるいは、ＲＯＭメモリ３０２から直接プログラムを実行してもよい。
【0062】
計算モジュール１５０によって行われる計算は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、又はマイクロコントローラ等のプログラマブルコンピューティングマシンによる命令又はプログラムのセットの実行によってソフトウェアで実装されてもよく、又は、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等のマシン又は専用構成要素によってハードウェアで実装されてもよい。
【0063】
【0064】
図４ａは、本発明による、パワー半導体の接合温度を決定するために使用される温度感応性電気デバイスの第１の実施形態を示している。
【0065】
図４ａの例では、温度感応性電気デバイス１００はパワー半導体デバイスである。パワー半導体デバイスのエミッタは、補償モジュール１３０の１で示される入力に接続され、パワー半導体デバイスのゲートは、補償モジュール１３０の２で示される入力と、外部電気回路１１０の端子５とに接続される。
【0066】
温度感応性電気パラメータは、パワー半導体の入力キャパシタンスと直列である内部ゲート抵抗値に比例する。
【0067】
パワー半導体デバイスは、ＭＯＳ型トランジスタ、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴであってもよく、パワー半導体デバイスのソース又はエミッタは、補償モジュール１３０の１で示される入力に接続され、パワー半導体デバイスのゲートは、補償モジュール１３０の２で示される入力及び外部電気回路１１０の端子５に接続される。
【0068】
図４ｂは、本発明による、パワー半導体の接合温度を決定するために使用される温度感応性電気デバイスの第２の実施形態を示している。
【0069】
図４ｂの例では、温度感応性電気デバイス１００は、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又はパワー半導体デバイスの近傍に埋め込まれたＰＮ接合である。温度感応性電気パラメータは、ＰＮ接合の両端の電圧に比例する。
【0070】
ＰＮ接合のカソードは、補償モジュール１３０の４で示される入力に接続され、パワー半導体デバイスのゲートは、外部電気回路１１０の端子５に接続され、ＰＮ接合のアノードは、補償モジュール１３０の１で示される入力に接続される。パワー半導体デバイスのソース又はエミッタは、補償モジュール１３０の４で示される入力に接続される。
【0071】
別の実施形態では、パワー半導体デバイスのゲートはまた、補償モジュール１３０の２で示される入力と、外部電気回路の端子５とに接続される。
【0072】
図４ｃは、本発明による、パワー半導体の接合温度を決定するために使用される温度感応性電気デバイスの第３の実施形態を示している。
【0073】
図４ｃの例では、温度感応性電気デバイス１００は、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又はパワー半導体の近傍に埋め込まれた温度依存抵抗である。
【0074】
温度感応性電気パラメータは、抵抗値に比例する。
【0075】
抵抗の第１の端子は、補償モジュール１３０の４で示される入力に接続され、パワー半導体デバイスのゲートは、外部電気回路１１０の端子５に接続され、抵抗の第２の端子は、補償モジュール１３０の１で示される入力に接続される。
【0076】
パワー半導体デバイスのソース又はエミッタは、補償モジュール１３０の４で示される入力に接続される。
【0077】
別の実施形態では、パワー半導体デバイスのゲートは、補償モジュール１３０の２で示される入力と、外部電気回路の端子５とに接続される。
【0078】
図５ａは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１及びＳ３のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0079】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0080】
ステップＳ５０００において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号とスイッチＳ３を閉じるための信号とを転送する。
【0081】
ステップＳ５００１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0082】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0083】
ステップＳ５００２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0084】
次いで、信号源１２０は、温度感応性電気デバイス１００を通って流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。
【0085】
ステップＳ５００３において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0086】
ステップＳ５００４において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0087】
ステップＳ５００５において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの値を以下の式のように算出する。
【数1】
【0088】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0089】
図５ｂは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0090】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0091】
ステップＳ５０１０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ３を閉じるための信号とスイッチＳ４を閉じるための信号とを転送する。
【0092】
次いで、信号源１２０は、抵抗器Ｒ１を流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。
【0093】
ステップＳ５０１１において、プロセッサ３００は、或る特定の時間、例えば１μｓ後に測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１の電流を代表する。
【0094】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0095】
ステップＳ５０１２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0096】
ステップＳ５０１３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0097】
ステップＳ５０１４において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0098】
ステップＳ５０１５において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0099】
ステップＳ５０１６において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータを以下の式のように算出する。
【数2】
【0100】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0101】
図５ｃは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ２、Ｓ３及びＳ１並びにキャパシタＣ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0102】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0103】
ステップＳ５０２０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、及びスイッチＳ３を閉じるための信号を転送する。
【0104】
次いで、キャパシタＣ１は、外部回路１１０の電圧で充電される。
【0105】
ステップＳ５０２１において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0106】
ステップＳ５０２２において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0107】
次いで、信号源１２０は、キャパシタＣ１を通って外部電気回路１１０に流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。
【0108】
ステップＳ５０２３において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0109】
信号ＶＣ１（ｔ１）、ＶＣ１（ｔ２）は、監視の目的で使用することができる。例えば、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。
【0110】
例えば、２０ｍＡの信号源１２０と、５Ωの抵抗器と直列の電圧源から構成される外部電気回路１１０の場合、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）＝１００ｍＶである。（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）が公称値と比較して１００％（例えば２００ｍＶ）を超えて増加する場合、外部電気回路１１０はドリフトを有し、回路１１０に誤動作の可能性が存在する。
【0111】
ステップＳ５０２４において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、及びスイッチＳ３を閉じるための信号を転送する。ステップＳ５０２５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0112】
次いで、信号源１２０は、温度感応性電気デバイス１００を通って流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。
【0113】
ステップＳ５０２６において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0114】
ステップＳ５０２７において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0115】
ステップＳ５０２８において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数3】
【0116】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0117】
図５ｄは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0118】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0119】
ステップＳ５０３０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0120】
ステップＳ５０３１において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0121】
ステップＳ５０３２において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0122】
ステップＳ５０３３において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0123】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0124】
ステップＳ５０３４において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0125】
ステップＳ５０３５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0126】
ステップＳ５０３６において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0127】
ステップＳ５０３７において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0128】
ステップＳ５０３８において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数4】
【0129】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0130】
図５ｅは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ３、Ｓ４及びＳ１並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0131】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0132】
ステップＳ５０４０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0133】
ステップＳ５０４１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0134】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0135】
ステップＳ５０４２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を閉じるための信号を転送する。
【0136】
次いで、信号源１２０は、抵抗器Ｒ１を流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。定常状態では、電流Ｉ１は完全にＲ１を通って流れる。
【0137】
ステップＳ５０４３において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０の電流及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１を表す。
【0138】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0139】
ステップＳ５０４４において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0140】
ステップＳ５０４５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0141】
ステップＳ５０４６において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0142】
ステップＳ５０４７において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0143】
ステップＳ５０４９において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数5】
【0144】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0145】
図５ｆは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２及びＳ３並びにキャパシタＣ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0146】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0147】
ステップＳ５０５０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、及びスイッチＳ３を閉じるための信号を転送する。
【0148】
ステップＳ５０５１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0149】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0150】
ステップＳ５０５２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、及びスイッチＳ３を閉じるための信号を転送する。
【0151】
ステップＳ５０５３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0152】
ステップＳ５０５４において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0153】
ステップＳ５０５５において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0154】
信号ＶＣ１（ｔ１）、ＶＣ１（ｔ２）は、監視の目的で使用することができる。例えば、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、２０ｍＡの信号源１２０と、５Ωの抵抗器と直列の電圧源から構成される外部電気回路１１０の場合、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）＝１００ｍＶである。（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）が公称値と比較して１００％（例えば２００ｍＶ）を超えて増加する場合、外部電気回路１１０はドリフトを有し、回路１１０に誤動作の可能性が存在する。
【0155】
ステップＳ５０５６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、及びスイッチＳ３を閉じるための信号を転送する。
【0156】
ステップＳ５０５７において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0157】
ステップＳ５０５８において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0158】
ステップＳ５０５９において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0159】
ステップＳ５０６０において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータのパラメータを以下の式のように算出する。
【数6】
【0160】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0161】
図５ｇは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0162】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0163】
ステップＳ５０７０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0164】
ステップＳ５０７１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0165】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0166】
ステップＳ５０７２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0167】
ステップＳ５０７３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0168】
ステップＳ５０７４において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0169】
ステップＳ５０７５において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0170】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0171】
ステップＳ５０７６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0172】
ステップＳ５０７７において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0173】
ステップＳ５０７８において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0174】
ステップＳ５０７９において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0175】
ステップＳ５０８０において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数7】
【0176】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0177】
図５ｈは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４及びＳ５並びにキャパシタＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0178】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0179】
ステップＳ５０９０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0180】
ステップＳ５０９１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１の電流を代表する。
【0181】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0182】
ステップＳ５０９２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0183】
ステップＳ５０９３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0184】
ステップＳ５０９４において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0185】
ステップＳ５０９５において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0186】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0187】
ステップＳ５０９６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0188】
ステップＳ５０９７において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0189】
ステップＳ５０９８において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0190】
ステップＳ５０９９において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0191】
ステップＳ５１００において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数8】
【0192】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0193】
図５ｉは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ５並びにキャパシタＣ１及びＣ２のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0194】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0195】
ステップＳ５１１０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0196】
ステップＳ５１１１において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0197】
ステップＳ５１１２において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0198】
ステップＳ５１１３において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0199】
信号ＶＣ１（ｔ１）、ＶＣ１（ｔ２）は、監視の目的で使用することができる。例えば、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、２０ｍＡの信号源１２０と、５Ωの抵抗器と直列の電圧源から構成される外部電気回路１１０の場合、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）＝１００ｍＶである。（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）が公称値と比較して１００％（例えば２００ｍＶ）を超えて増加する場合、外部電気回路１１０はドリフトを有し、回路１１０に誤動作の可能性が存在する。
【0200】
ステップＳ５１１４において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0201】
ステップＳ５１１５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0202】
ステップＳ５１１６において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0203】
ステップＳ５１１７において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0204】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0205】
ステップＳ５１１８において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0206】
ステップＳ５１１９において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0207】
ステップＳ５１２０において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0208】
ステップＳ５１２１において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0209】
ステップＳ５１２２において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数9】
【0210】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0211】
図５ｊは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ５、並びにキャパシタＣ２及び抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0212】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0213】
ステップＳ５１３０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0214】
ステップＳ５１３１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0215】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0216】
ステップＳ５１３３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0217】
ステップＳ５１３４において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１の電流を代表する。
【0218】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0219】
ステップＳ５１３５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0220】
ステップＳ５１３６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0221】
ステップＳ５１３７において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0222】
ステップＳ５１３８において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0223】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0224】
ステップＳ５１３９において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0225】
ステップＳ５１４０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0226】
ステップＳ５１４１において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0227】
ステップＳ５１４２において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0228】
ステップＳ５１４３において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数10】
【0229】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0230】
図５ｋは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ５、並びにキャパシタＣ１、Ｃ２及び抵抗器Ｒ１を備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0231】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0232】
ステップＳ５１５０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0233】
ステップＳ５１５１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１の電流を代表する。
【0234】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0235】
ステップＳ５１５２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0236】
ステップＳ５１５３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0237】
ステップＳ５１５４において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0238】
ステップＳ５１５５において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0239】
信号ＶＣ１（ｔ１）、ＶＣ１（ｔ２）は、監視の目的で使用することができる。例えば、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、２０ｍＡの信号源１２０と、５Ωの抵抗器と直列の電圧源から構成される外部電気回路１１０の場合、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）＝１００ｍＶである。（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）が公称値と比較して１００％（例えば２００ｍＶ）を超えて増加する場合、外部電気回路１１０はドリフトを有し、回路１１０に誤動作の可能性が存在する。
【0240】
ステップＳ５１５６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0241】
ステップＳ５１５７において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0242】
ステップＳ５１５８において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0243】
ステップＳ５１５９において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0244】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0245】
ステップＳ５１６０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0246】
ステップＳ５１６１において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0247】
ステップＳ５１６２において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0248】
ステップＳ５１６３において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0249】
ステップＳ５１６４において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数11】
【0250】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0251】
図５ｌは、第１の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、及びＳ５、並びにキャパシタＣ１、Ｃ２、及び抵抗器Ｒ１を備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0252】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0253】
ステップＳ５１７０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0254】
ステップＳ５１７０の変形形態では、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0255】
ステップＳ５１７１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0256】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0257】
ステップＳ５１７２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0258】
次いで、信号源１２０は、抵抗器Ｒ１を流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。
【0259】
ステップＳ５１７２の変形形態では、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を閉じるための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0260】
次に、信号源１２０は、振幅Ｉ１を有する電流を供給し、この電流は、過渡状態の間、抵抗器Ｒ１及び温度感応性電気デバイス１００を流れ、定常状態では抵抗器Ｒ１のみを流れる。
【0261】
ステップＳ５１７３において、プロセッサ３００は、或る特定の時間、例えば１μｓ後に測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１の電流を代表する。
【0262】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0263】
ステップＳ５１７４において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0264】
ステップＳ５１７５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0265】
次いで、信号源１２０は、キャパシタＣ１を流れる振幅Ｉ１の電流を供給する。
【0266】
ステップＳ５１７６において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0267】
ステップＳ５１７７において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ１（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0268】
信号ＶＣ１（ｔ１）、ＶＣ１（ｔ２）は、監視の目的で使用することができる。例えば、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、２０ｍＡの信号源１２０と、５Ωの抵抗器と直列の電圧源から構成される外部電気回路１１０の場合、（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）＝１００ｍＶである。（ｔ２＊ＶＣ１（ｔ１）－ｔ１＊ＶＣ１（ｔ２））／（ｔ２－ｔ１）が公称値と比較して１００％（例えば２００ｍＶ）を超えて増加する場合、外部電気回路１１０はドリフトを有し、外部電気回路１１０に誤動作の可能性が存在する。
【0269】
ステップＳ５１７８において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0270】
ステップＳ５１７９において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を閉じるための信号を転送する。
【0271】
次いで、信号源１２０は、キャパシタＣ２を流れる振幅Ｉ１の電流を供給する。
【0272】
ステップＳ５１８０において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0273】
ステップＳ５１８１において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＣ２（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0274】
信号ＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＣ２（ｔ１）の公称値が記憶又は算出される。例えば、キャパシタＣ２の値が１０ｎＦ、電流源１２０が２０ｍＡ、ｔ１＝１μｓの場合、ＶＣ２（ｔ１）＝２Ｖである。ＶＣ２（ｔ１）が公称値と比較して１０％を超えて増加又は減少（例えば１．８Ｖ又は２．２Ｖ）する場合、スイッチＳ３に誤動作が存在する。
【0275】
ステップＳ５１８２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0276】
ステップＳ５１８３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ２を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、スイッチＳ４を開くための信号、及びスイッチＳ５を開くための信号を転送する。
【0277】
次いで、信号源１２０は、温度感応性電気デバイス１００を通って流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。
【0278】
ステップＳ５１８４において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0279】
ステップＳ５１８５において、プロセッサ３００は、時点ｔ２において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ２）を読み出す。時点ｔ２は、例えば、スイッチＳ３の開放から２μｓ後にトリガーされる。
【0280】
ステップＳ５１８６において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数12】
【0281】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0282】
図５ｍは、第２の実施形態及び第３の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１及びＳ３のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0283】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0284】
ステップＳ５１９０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号及びスイッチＳ３を閉じるための信号を転送する。
【0285】
ステップＳ５１９１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0286】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0287】
ステップＳ５１９２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号及びスイッチＳ３を開くための信号を転送する。
【0288】
ステップＳ５１９３において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0289】
ステップＳ５１９４において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数13】
【0290】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0291】
図５ｎは、第２の実施形態及び第３の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0292】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0293】
ステップＳ５２００において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0294】
ステップＳ５２０１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0295】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0296】
ステップＳ５２０２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を閉じるための信号を転送する。
【0297】
次いで、信号源１２０は、抵抗器Ｒ１を流れる振幅Ｉ１を有する電流を供給する。定常状態では、電流Ｉ１は完全にＲ１を通って流れる。
【0298】
ステップＳ５２０３において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１の電流を代表する。
【0299】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0300】
ステップＳ５２０４において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0301】
ステップＳ５２０５において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ１の閉鎖の１μｓ後にトリガーされる。
【0302】
ステップＳ５２０６において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数14】
【0303】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0304】
図５ｏは、第２の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0305】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0306】
ステップＳ５２１０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0307】
ステップＳ５２１１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0308】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0309】
ステップＳ５２１２において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を閉じるための信号を転送する。
【0310】
ステップＳ５２１３において、プロセッサ３００は、信号源１２０が第１の電流Ｉ１を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１（Ｉ１）を読み出す。信号ＶＲ１（Ｉ１）は、補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１上の電圧を表す。
【0311】
ステップＳ５２１４において、プロセッサ３００は、信号源が第２の電流Ｉ２を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１（Ｉ２）を読み出す。信号ＶＲ１（Ｉ２）は、補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１上の電圧を表す。
【0312】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流Ｉ１又はＩ２の値とによって決定される。ＶＲ１が公称値と比較して５％を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0313】
ステップＳ５２１５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0314】
ステップＳ５２１６において、プロセッサ３００は、信号源が第１の電流Ｉ１を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（Ｉ１）を読み出す。
【0315】
ステップＳ５２１７において、プロセッサ３００は、信号源が第２の電流Ｉ２を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（Ｉ２）を読み出す。
【0316】
ステップＳ５２１８において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数15】
【0317】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0318】
図５ｐは、第２の実施形態及び第３の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0319】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0320】
ステップＳ５２２０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0321】
ステップＳ５２２１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0322】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0323】
ステップＳ５２２３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を閉じるための信号を転送する。
【0324】
ステップＳ５２２４において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１を読み出す。信号ＶＲ１は、信号源１２０の電流及び補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１を表す。
【0325】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値、例えば１００Ωと、信号源１２０の電流値、例えば２０ｍＡとによって決定され、ＶＲ１＝２Ｖとなる。ＶＲ１が公称値と比較して５％（例えば１００ｍＶ）を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0326】
ステップＳ５２２５において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0327】
ステップＳ５２２６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0328】
ステップＳ５２２７において、プロセッサ３００は、時点ｔ１において、測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（ｔ１）を読み出す。時点ｔ１は、例えば、スイッチＳ３の開放から１μｓ後にトリガーされる。
【0329】
ステップＳ５２２８において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数16】
【0330】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0331】
図５ｑは、第２の実施形態による、補償モジュールがスイッチＳ１、Ｓ３及びＳ４並びに抵抗器Ｒ１のみを備える場合の、温度感応性パラメータからパワー半導体の接合温度を決定するためのアルゴリズムの一例を示している。
【0332】
本アルゴリズムは、プロセッサ３００によって実行される一例において開示される。
【0333】
ステップＳ５２３０において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0334】
ステップＳ５２３１において、プロセッサ３００は、測定モジュール１４０によって出力された信号Ｖｏを読み出す。信号Ｖｏは、補償モジュール１３０の寄生抵抗器及び測定モジュール１４０の内部オフセットによって生成されるオフセット電圧を表す。
【0335】
例えば、Ｖｏが０．３ボルトを超えた場合、測定モジュール１４０がドリフトを有し、補償モジュール１３０及び／又は測定モジュール１４０に誤動作の可能性が存在することを意味する。
【0336】
ステップＳ５２３３において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を開くための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を閉じるための信号を転送する。
【0337】
ステップＳ５２３４において、プロセッサ３００は、信号源が第１の電流Ｉ１を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１（Ｉ１）を読み出す。信号ＶＲ１（Ｉ１）は、補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１上の電圧を表す。
【0338】
ステップＳ５２３５において、プロセッサ３００は、信号源が第２の電流Ｉ２を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＲ１（Ｉ２）を読み出す。信号ＶＲ１（Ｉ２）は、補償モジュール１３０の抵抗器Ｒ１上の電圧を表す。
【0339】
信号ＶＲ１は、監視の目的で出力することができる。例えば、ＶＲ１の公称値は、抵抗器Ｒ１の値と信号源１２０の電流値Ｉ１、Ｉ２とによって決定される。ＶＲ１が公称値と比較して５％を超えて増加する場合、信号源１２０はドリフトを有し、信号源１２０に誤動作の可能性が存在する。
【0340】
ステップＳ５２３６において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を閉じるための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0341】
ステップＳ５２３７において、プロセッサ３００は、スイッチＳ１を閉じるための信号、スイッチＳ３を開くための信号、及びスイッチＳ４を開くための信号を転送する。
【0342】
ステップＳ５２３８において、プロセッサ３００は、信号源が第１の電流Ｉ１を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（Ｉ１）を読み出す。
【0343】
ステップＳ５２３９において、プロセッサ３００は、信号源が第２の電流Ｉ２を供給するときに測定モジュール１４０によって出力された信号ＶＴＳＥＰ（Ｉ２）を読み出す。
【0344】
ステップＳ５２４０において、プロセッサ３００は、温度感応性パラメータの電圧を以下の式のように算出する。
【数17】
【0345】
ＴＳＥＰ値から、プロセッサ３００は、ＲＡＭメモリ３０３に記憶された較正段階中に決定されたルックアップテーブルを使用して温度を決定する。
【0346】
【0347】
当然のことながら、本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明した本発明の実施形態に対して多くの変更を行うことができる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図4c】
【図5a】
【図5b】
【図5c】
【図5d】
【図5e】
【図5f】
【図5g】
【図5h】
【図5i】
【図5j】
【図5k】
【図5l】
【図5m】
【図5n】
【図5o】
【図5p】
【図5q】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2023-05-26
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0014】
特定の特徴によれば、第１のスイッチの状態は、第４の期間と称される少なくとも１つの別の期間中に変更され、少なくとも別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第４のスイッチＳ５であり、少なくとも別の電圧は、第２のスイッチの機能を表す電圧のセットＶＣ２（ｔ１）、ＶＣ２（ｔ２）であり、第４のスイッチＳ５の第１の端子は、第２のスイッチの第２の端子に接続され、第４のスイッチＳ５の第２の端子は、第２のキャパシタＣ２の第１の端子に接続され、第２のキャパシタＣ２の第２の端子は、第２のスイッチＳ３の第１の端子に接続される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0016】
特定の特徴によれば、少なくとも別のスイッチは、第５の期間と称される少なくとも１つの別の期間中にその状態が閉状態に設定される第５のスイッチＳ４であり、少なくとも別の電圧は、信号源を表す電圧ＶＲ１であり、第５のスイッチＳ４の第１の端子は、第２のスイッチの第２の端子に接続され、第５のスイッチＳ４の第２の端子は、抵抗器Ｒ１の第１の端子に接続され、抵抗器Ｒ１の第２の端子は、第２のスイッチＳ３の第１の端子に接続される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、前記温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用してパワー半導体の接合温度を決定する方法であって、前記補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチを有し、前記第１のスイッチの第１の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第１の端子に接続され、前記第１のスイッチの第２の端子は、前記第２のスイッチの第１の端子と、信号源の第１の端子と、前記補償モジュールの第１の出力とに接続され、前記第２のスイッチの第２の端子は、前記信号源の第２の端子と、前記補償モジュールの第２の出力とに接続されることを特徴とし、前記方法は、前記第１のスイッチを閉状態にし、前記第２のスイッチを開状態にし、第１の期間中に第１のセットの電圧を測定するするステップと、
前記第１のスイッチの状態及び／又は前記第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更し、少なくとも１つの別の期間中に少なくとも１つの別の電圧を測定するステップと、
測定された前記第１のセットの電圧および前記少なくとも１つの別の電圧を使用して、前記温度感応性電気パラメータの値を決定するステップと、
を含み、
前記第２のスイッチの状態は、前記少なくとも１つの別の電圧を測定するために、第２の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記補償モジュールの寄生抵抗器によって、及び前記測定モジュールの内部オフセットによって生成されるオフセット電圧である、又は、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの状態は、第３の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第３のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記信号源及び前記外部電気回路を表す第２のセットの電圧であり、前記第３のスイッチの第１の端子は、前記第１のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第３のスイッチの第２の端子は、第１のキャパシタの第１の端子に接続され、前記第１のキャパシタの第２の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第２の端子及び前記外部電気回路の第２の端子に接続される、又は、
前記第１のスイッチの状態は、第４の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第４のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記第２のスイッチの機能を表す電圧のセットであり、前記第４のスイッチの第１の端子は、前記第２のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第４のスイッチの第２の端子は、第２のキャパシタの第１の端子に接続され、前記第２のキャパシタの第２の端子は、前記第２のスイッチの前記第１の端子に接続され、又は、
前記少なくとも１つの別のスイッチは、第５の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中にその状態が閉状態に設定される第５のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記信号源を表す電圧であり、前記第５のスイッチの第１の端子は、前記第２のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第５のスイッチの第２の端子は、抵抗器の第１の端子に接続され、前記抵抗器の第２の端子は、前記第２のスイッチの前記第１の端子に接続されることを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記温度感応性電気パラメータは、パワー半導体デバイスの入力キャパシタンスと直列の内部ゲート抵抗であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記外部電気回路は、抵抗器回路若しくは短絡回路又は抵抗器又はキャパシタ又はインダクタ又はスイッチと直列の電圧源であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記信号源は、電流源であることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項5】
前記温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又は前記パワー半導体デバイスの近傍に埋め込まれたＰＮ接合であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記温度感応性電気デバイスは、パワー半導体デバイス上に埋め込まれた、又はパワー半導体の近傍に埋め込まれた温度依存抵抗であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記少なくとも１つの他の電圧は、基準電圧と比較され、前記少なくとも１つの他の電圧が前記基準電圧の範囲外である場合に通知が生成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
温度感応性電気デバイスと、外部電気回路と、補償モジュールと、測定モジュールとを備えるシステムにおいて、前記温度感応性電気デバイスの温度感応性電気パラメータを使用してパワー半導体の接合温度を決定するシステムであって、前記補償モジュールは、少なくとも第１のスイッチ及び第２のスイッチを有し、前記第１のスイッチの第１の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第１の端子に接続され、前記第１のスイッチの第２の端子は、前記第２のスイッチの第１の端子と、信号源の第１の端子と、前記補償モジュールの第１の出力とに接続され、前記第２のスイッチの第２の端子は、前記信号源の第２の端子と、前記補償モジュールの第２の出力とに接続されることを特徴とし、前記システムは、第１の期間中に、前記第１のスイッチを閉状態にし、前記第２のスイッチを開状態にして、第１のセットの電圧を測定する手段と、
少なくとも１つの別の期間中に、前記第１のスイッチの状態及び／又は前記第２のスイッチの状態又は少なくとも１つの別のスイッチの状態を変更して、少なくとも１つの別の電圧を測定する手段と、
測定された前記第１のセットの電圧および前記少なくとも１つの別の電圧を使用して、前記温度感応性電気パラメータの値を決定する手段と、
を備え、
前記第２のスイッチの状態は、前記少なくとも１つの別の電圧を測定するために、第２の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記補償モジュールの寄生抵抗器によって、及び前記測定モジュールの内部オフセットによって生成されるオフセット電圧である、又は、
前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチの状態は、第３の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第３のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記信号源及び前記外部電気回路を表す第２のセットの電圧であり、前記第３のスイッチの第１の端子は、前記第１のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第３のスイッチの第２の端子は、第１のキャパシタの第１の端子に接続され、前記第１のキャパシタの第２の端子は、前記温度感応性電気デバイスの第２の端子及び前記外部電気回路の第２の端子に接続される、又は、
前記第１のスイッチの状態は、第４の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中に変更され、前記少なくとも１つの別のスイッチは、その状態が閉状態に設定される第４のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記第２のスイッチの機能を表す電圧のセットであり、前記第４のスイッチの第１の端子は、前記第２のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第４のスイッチの第２の端子は、第２のキャパシタの第１の端子に接続され、前記第２のキャパシタの第２の端子は、前記第２のスイッチの前記第の端子に接続され、又は、
前記少なくとも１つの別のスイッチは、第５の期間と称される前記少なくとも１つの別の期間中にその状態が閉状態に設定される第５のスイッチであり、前記少なくとも１つの別の電圧は、前記信号源を表す電圧であり、前記第５のスイッチの第１の端子は、前記第２のスイッチの前記第２の端子に接続され、前記第５のスイッチの第２の端子は、抵抗器の第１の端子に接続され、前記抵抗器の第２の端子は、前記第２のスイッチの前記第１の端子に接続される、システム。
【国際調査報告】