一種igbt模塊內(nèi)置電流傳感芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種芯片，尤其涉及一種IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]由于IGBT封裝在一個狹小的空間內(nèi)，傳統(tǒng)的電流傳感器模塊由于體積問題很難封裝到IGBT橋臂中。而使用傳統(tǒng)的電流傳感芯片，雖然封裝在里面可行，但是由于傳感芯片不具備抗外場干擾的能力，在IGBT封裝體內(nèi)電流彼此之間相互干擾，導(dǎo)致電流檢測不準(zhǔn)，雜波很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種具有體積小、抗干擾性強的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，包括一傳感單元，所述傳感單元與IGBT橋臂相連接；還包括將傳感單元獲取的傳感信號進行增益調(diào)整的可編程增益、檢測傳感芯片周圍環(huán)境溫度的溫度補償單元、對傳感芯片進行編程控制和通信管理的控制器單元、以及對傳感單元的輸出數(shù)據(jù)進行修正的零點修正單元；所述可編程增益與所述傳感單元相接；所述溫度補償單元、控制器單元和零點修正單元與所述可編程增益相接。
[0005]優(yōu)選地，所述溫度補償單元包括溫度傳感器、與所述溫度傳感器相接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相接的寄存器；所述寄存器與所述可編程增益相接。
[0006]優(yōu)選地，所述控制器單元包括通訊接口、控制器和可編程單元；所述通訊接口連接所述控制器，所述控制器連接所述可編程單元；所述可編程單元分別與可編程增益、零點修正單元相接。
[0007]優(yōu)選地，還包括一可編程基準(zhǔn)，該可編程基準(zhǔn)與所述可編程增益相接；所述可編程基準(zhǔn)一端接入外部供電，一端接地。
[0008]優(yōu)選地，所述零點修正單元連接一高精度電壓輸出，該高精度電壓輸出通過輸出端與外部處理傳感數(shù)據(jù)的處理器相接。
[0009]優(yōu)選地，所述傳感單元包含四個磁傳感單元及一根檢測導(dǎo)線；所述四個磁傳感單元呈長方形陣列排列，所述檢測導(dǎo)線平行于所述四個磁傳感單元所在平面，且所述檢測導(dǎo)線距所述各磁傳感單元的距離相等，所述各磁傳感單元的輸出經(jīng)差分放大單元后輸出。
[0010]優(yōu)選地，所述檢測導(dǎo)線在所述四個磁傳感單元所在的平面內(nèi)。
[0011]優(yōu)選地，所述四個磁傳感單元呈正方形陣列排列。
[0012]優(yōu)選地，所述磁傳感單元為霍爾傳感單元、巨磁阻傳感單元或磁通門傳感單元。
[0013]優(yōu)選地，所述傳感芯片為巨磁阻感應(yīng)芯片、霍爾傳感芯片或磁通門傳感芯片。
[0014]本發(fā)明采用了一種抗外場干擾的傳感器單元，可以很好地解決周圍磁場干擾以及導(dǎo)線串?dāng)_的問題，并且本發(fā)明能直接封裝到IGBT的輸出橋臂上，其體積小，具有很強的抗干擾性，從而實現(xiàn)了一種簡單高精度抗干擾的電流傳感。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、技術(shù)特征、發(fā)明目的與技術(shù)效果易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0017]參考圖1所示，為本發(fā)明的一種IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片10，本發(fā)明中的傳感芯片10可采用巨磁阻感應(yīng)芯片、霍爾傳感芯片或磁通門傳感芯片等磁傳感芯片其中的任意一種。本發(fā)明包括傳感單元I，該傳感單元I與IGBT橋臂2相連接。
[0018]本發(fā)明中的傳感單元I包含四個磁傳感單元11及一根檢測導(dǎo)線(圖中未示出)。四個磁傳感單元11為單獨的霍爾傳感單元、巨磁阻傳感單元或磁通門傳感單元的一種，或者為這幾種傳感單元的相互組合，可以配置成為差分狀態(tài)或者積分狀態(tài)。
[0019]上述四個磁傳感單元11呈長方形或正方形陣列排列，所述檢測導(dǎo)線平行于所述四個磁傳感單元11所在平面，且所述檢測導(dǎo)線距所述各磁傳感單元11的距離相等，并且檢測導(dǎo)線在所述四個磁傳感單元11所在的平面內(nèi)，所述各磁傳感單元11的輸出經(jīng)差分放大單元后輸出。
[0020]本發(fā)明還包括將傳感單元I獲取的傳感信號進行增益調(diào)整的可編程增益3、檢測傳感芯片10周圍環(huán)境溫度的溫度補償單元4、對傳感芯片10進行編程控制和通信管理的控制器單元5、以及對傳感單元I的輸出數(shù)據(jù)進行修正的零點修正單元6。
[0021]本發(fā)明中的可編程增益3與所述傳感單元I相接，進行雙向信息傳輸，可編程增益3將傳感單元I獲取的傳感信號進行增益調(diào)整，根據(jù)溫度調(diào)節(jié)電壓；所述溫度補償單元4、控制器單元5和零點修正單元6與所述可編程增益3相接，進行信息傳輸。
[0022]本發(fā)明中的溫度補償單元4包括溫度傳感器41、與所述溫度傳感器41相接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器42、以及與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器42相接的寄存器43 ;寄存器43與所述可編程增益3相接，進行信息傳輸。
[0023]其中溫度傳感器41用于檢測傳感芯片10周圍的環(huán)境溫度，模數(shù)轉(zhuǎn)換器42將溫度傳感器41獲取的溫度信息轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量，寄存器43則是將溫度傳感器41的溫度特性數(shù)據(jù)信息進行存儲，寄存器43的內(nèi)部存儲了多個溫度點特征數(shù)據(jù)，通過溫度傳感器41，獲取溫度參數(shù)，然后回讀該溫度特性數(shù)據(jù)，疊加到可編程增益3，從而消除溫度變化給溫度傳感器41帶來的誤差影響。
[0024]本發(fā)明中的控制器單元5包括通訊接口 51、控制器52和可編程單元53 ;通訊接口51連接所述控制器52，所述控制器52連接所述可編程單元53 ;所述可編程單元53分別與可編程增益3、零點修正單元6相接，進行信息傳輸。
[0025]所述零點修正單元6進行調(diào)整電壓波動，并設(shè)置零點漂移，其連接一高精度電壓輸出61，該高精度電壓輸出61通過輸出端62與外部處理傳感數(shù)據(jù)的處理器相接，進行信息傳輸；其中高精度電壓輸出61將傳感器的信號調(diào)整為電壓輸出，也可以調(diào)整為數(shù)字信號輸出。
[0026]本發(fā)明還包括一可編程基準(zhǔn)7，該可編程基準(zhǔn)7與所述可編程增益3相接；所述可編程基準(zhǔn)3 —端接入外部供電31，一端接地32。
[0027]本發(fā)明中的傳感芯片通過磁電耦合原來檢測流經(jīng)芯片電流產(chǎn)生的磁場，而該磁場與原邊電流成一定線性關(guān)系，傳感芯片獲取該電流信號后經(jīng)過可編程增益進行增益修改，通過溫漂矯正單元進行溫度矯正，通過零點修正單元進行零點調(diào)整，而這些參數(shù)調(diào)整是通過內(nèi)置的數(shù)值處理控制器來完成。再完成所有信號處理后通過高精度模擬輸出模塊將信號輸出。
[0028]本發(fā)明采用了一種抗外場干擾的傳感器單元，可以很好地解決周圍磁場干擾以及導(dǎo)線串?dāng)_的問題，并且本發(fā)明能直接封裝到IGBT的輸出橋臂上，其體積小，具有很強的抗干擾性，從而實現(xiàn)了一種簡單高精度抗干擾的電流傳感。
[0029]綜上所述僅為本發(fā)明較佳的實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項】
1.一種IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，包括一傳感單元，所述傳感單元與IGBT橋臂相連接，其特征在于:還包括將傳感單元獲取的傳感信號進行增益調(diào)整的可編程增益、檢測傳感芯片周圍環(huán)境溫度的溫度補償單元、對傳感芯片進行編程控制和通信管理的控制器單元、以及對傳感單元的輸出數(shù)據(jù)進行修正的零點修正單元；所述可編程增益與所述傳感單元相接；所述溫度補償單元、控制器單元和零點修正單元與所述可編程增益相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述溫度補償單元包括溫度傳感器、與所述溫度傳感器相接的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、以及與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器相接的寄存器；所述寄存器與所述可編程增益相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述控制器單元包括通訊接口、控制器和可編程單元；所述通訊接口連接所述控制器，所述控制器連接所述可編程單元；所述可編程單元分別與可編程增益、零點修正單元相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:還包括一可編程基準(zhǔn)，該可編程基準(zhǔn)與所述可編程增益相接；所述可編程基準(zhǔn)一端接入外部供電，一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述零點修正單元連接一高精度電壓輸出，該高精度電壓輸出通過輸出端與外部處理傳感數(shù)據(jù)的處理器相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述傳感單元包含四個磁傳感單元及一根檢測導(dǎo)線；所述四個磁傳感單元呈長方形陣列排列，所述檢測導(dǎo)線平行于所述四個磁傳感單元所在平面，且所述檢測導(dǎo)線距所述各磁傳感單元的距離相等，所述各磁傳感單元的輸出經(jīng)差分放大單元后輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述檢測導(dǎo)線在所述四個磁傳感單元所在的平面內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述四個磁傳感單元呈正方形陣列排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述磁傳感單元為霍爾傳感單元、巨磁阻傳感單元或磁通門傳感單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，其特征在于:所述傳感芯片為巨磁阻感應(yīng)芯片、霍爾傳感芯片或磁通門傳感芯片。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種IGBT模塊內(nèi)置電流傳感芯片，包括一傳感單元，所述傳感單元與IGBT橋臂相連接，還包括將傳感單元獲取的傳感信號進行增益調(diào)整的可編程增益、檢測傳感芯片周圍環(huán)境溫度的溫度補償單元、對傳感芯片進行編程控制和通信管理的控制器單元、以及對傳感單元的輸出數(shù)據(jù)進行修正的零點修正單元；所述可編程增益與所述傳感單元相接；所述溫度補償單元、控制器單元和零點修正單元與所述可編程增益相接。本發(fā)明采用了一種抗外場干擾的傳感器單元，可以很好地解決周圍磁場干擾以及導(dǎo)線串?dāng)_的問題，并且本發(fā)明能直接封裝到IGBT的輸出橋臂上，其體積小，具有很強的抗干擾性，從而實現(xiàn)了一種簡單高精度抗干擾的電流傳感。
【IPC分類】H01L23-31
【公開號】CN104716108
【申請?zhí)枴緾N201510177501
【發(fā)明人】陳 全, 汪飛, 高彬, 陳潼, 施寶法
【申請人】浙江巨磁智能技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年4月15日