CN112050959A - 基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备 - Google Patents

基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于SiC‑MOSFET的温度检测电路及电子设备，在对待测器件进行温度检测的基础上，通过SiC‑MOSFET温度感应模块将检测电流转换为温度检测电压，进而能够减小温度检测电路对电流的依赖特性而提高检测精度。并且迟滞比较模块通过对上限电压和下限电压两个门限电压与温度检测电压进行比较，以通过上限电压和下限电压等效产生一个温度迟滞空间，避免出现温度检测电路频繁交替输出高温报警信号和解除高温报警信号的情况。

Description

基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更为具体地说，涉及一种基于SiC-MOSFET(silicon carbide Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管)的温度检测电路及电子设备。
背景技术
SiC是第三代宽禁带半导体材料，SiC材料的电子饱和漂移速度高，是Si材料的2.5倍左右，所以SiC功率器件开关速度快、电流密度高，特别适合应用于高频和大功率场合，开关频率的提高使滤波元件体积减小。SiC材料的临界击穿电场约为Si器件的10倍，与同种类型的Si功率器件相比，SiC功率器件能够耐受更高的工作电压，在高压应用场合有优势。SiC功率器件的比导通电阻小，可以降低***的损耗，提高***的效率。SiC材料的热导率高，约是Si材料的3倍，较高的热导率可以使散热***得到简化和改善，从而使整个***的重量和体积得到有效地减小，提高***的功率密度。SiC基芯片优势明显，在新能源汽车中得到了广泛应用。但是，SiC基芯片工作过程中会产生大量功耗，该功耗转换的热量会影响SiC基芯片的性能，因此对SiC基芯片的温度检测尤为重要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备，有效解决现有技术存在的技术问题，在对待测器件进行温度检测的基础上，减小了温度检测电路对电流的依赖特性而提高检测精度，并且避免出现温度检测电路频繁交替输出高温报警信号和解除高温报警信号的情况。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路，包括：
电流产生模块，所述电流产生模块包括输出检测电流的检测电流输出支路和输出参考电流的参考电流输出支路；
接入所述检测电流的SiC-MOSFET温度感应模块，所述SiC-MOSFET温度感应模块用于根据待测器件的温度及所述检测电流生成温度检测电压；
接入所述参考电流的门电压产生模块，所述门电压产生模块根据所述参考电流生成上限电压和下限电压，所述上限电压大于所述下限电压；
以及，接入所述温度检测电压、所述上限电压和所述下限电压的迟滞比较模块，所述迟滞比较模块用于判断出所述温度检测电压大于所述上限电压时输出高温报警信号，直至所述迟滞比较模块判断出所述温度检测电压小于所述下限电压时输出解除高温报警信号。
可选的，所述SiC-MOSFET温度感应模块包括：第一N型SiC-MOSFET、第二N型SiC-MOSFET、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；其中，所述检测电流包括第一子检测电流和第二子检测电流，且所述第二子检测电流为第一子检测电流的N倍，N为大于1的整数；
所述第一N型SiC-MOSFET的栅极、衬底及源极接入所述第一子检测电流，所述第一N型SiC-MOSFET的漏极与接地端相连，所述第一N型SiC-MOSFET的栅极与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的同相端及第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与接地端相连；
所述第二N型SiC-MOSFET的栅极、衬底及源极接入所述第二子检测电流，所述第二N型SiC-MOSFET的漏极与接地端相连，所述第二N型SiC-MOSFET的栅极所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相端及第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的输出端用于输出温度检测电压。
可选的，所述待测器件为SiC基芯片，其中所述第一N型SiC-MOSFET和所述第二N型SiC-MOSFET均集成于所述SiC基芯片中。
可选的，所述电流产生模块包括：基准电流产生子模块和镜像电流子模块；
所述基准电流产生子模块用于生成基准电流；
以及，所述镜像电流子模块用于镜像所述基准电流而生成所述第一子检测电流、所述第二子检测电流和所述参考电流，其中所述第一子检测电流和所述参考电流与所述基准电流相同。
可选的，所述基准电流产生子模块包括：第二运算放大器、第一N型晶体管和第五电阻；
所述第二运算放大器的同相端接入基准电压，所述第二运算放大器的反相端与所述第五电阻的第一端和所述第一N型晶体管的衬底及源极相连，所述第二运算放大器的输出端与所述第一N型晶体管的栅极相连，所述第五电阻的第二端与接地端相连，所述第一N型晶体管的漏极输出所述基准电流且与所述镜像电流源子模块相连。
可选的，所述镜像电流子模块包括：第一P型晶体管、第二P型晶体管、第三P型晶体管、第四P型晶体管、第五P型晶体管、第六P型晶体管、第七P型晶体管和第八P型晶体管；
所述第一P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第一P型晶体管的栅极和漏极与所述第二P型晶体管的源极相连，所述第二P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第二P型晶体管的栅极和漏极接入所述基准电流；
所述第三P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第三P型晶体管的栅极与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述第三P型晶体管的漏极与所述第四P型晶体管的源极相连，所述第四P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第四P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极相连，所述第四P型晶体管的漏极输出所述第一检测子电流；
所述第五P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第五P型晶体管的栅极与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述第五P型晶体管的漏极与所述第六P型晶体管的源极相连，所述第六P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第六P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极相连，所述第六P型晶体管的漏极输出所述第二检测子电流；
所述第七P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第七P型晶体管的栅极与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述第七P型晶体管的漏极与所述第八P型晶体管的源极相连，所述第八P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第八P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极相连，所述第八P型晶体管的漏极输出所述参考电流。
可选的，所述门电压产生模块包括：第六电阻、第七电阻和第八电阻；
所述第六电阻的第一端接入所述参考电流，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端与接地端相连，其中，所述第六电阻的第二端输出所述上限电压，所述第七电阻的第二端输出所述下限电压。
可选的，所述迟滞比较模块包括：第一比较器、第二比较器、RS触发锁存器和第一反相器；
所述第一比较器和所述第二比较器的同相端接入所述温度检测电压，所述第一比较器的反相端接入所述上限电压，所述第二比较器的反相端接入所述下限电压，所述第一比较器的输出端与所述RS触发锁存器的第一输入端相连，所述第二比较器的输出端与所述RS触发锁存器的第二输入端相连，所述RS触发锁存器的输出端与所述第一反相器的输入端相连，所述第一反相器的输出端用于输出所述高温报警信号或所述解除高温报警信号。
可选的，电流产生模块、所述SiC-MOSFET温度感应模块和迟滞比较模块均与使能控制端相连。
相应的，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述的SiC-MOSFET的温度检测电路。
相较于现有技术，本发明提供的技术方案至少具有以下优点：
本发明提供了一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备，包括：电流产生模块，所述电流产生模块包括输出检测电流的检测电流输出支路和输出参考电流的参考电流输出支路；接入所述检测电流的SiC-MOSFET温度感应模块，所述SiC-MOSFET温度感应模块用于根据待测器件的温度及所述检测电流生成温度检测电压；接入所述参考电流的门电压产生模块，所述门电压产生模块根据所述参考电流生成上限电压和下限电压，所述上限电压大于所述下限电压；以及，接入所述温度检测电压、所述上限电压和所述下限电压的迟滞比较模块，所述迟滞比较模块用于判断出所述温度检测电压大于所述上限电压时输出高温报警信号，直至所述迟滞比较模块判断出所述温度检测电压小于所述下限电压时输出解除高温报警信号。
由上述内容可知，本发明提供的技术方案在对待测器件进行温度检测的基础上，通过SiC-MOSFET温度感应模块将检测电流转换为温度检测电压，进而能够减小温度检测电路对电流的依赖特性而提高检测精度。并且迟滞比较模块通过对上限电压和下限电压两个门限电压与温度检测电压进行比较，以通过上限电压和下限电压等效产生一个温度迟滞空间，避免出现温度检测电路频繁交替输出高温报警信号和解除高温报警信号的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如背景技术所述，SiC基芯片优势明显，在新能源汽车中得到了广泛应用。但是，SiC基芯片工作过程中会产生大量功耗，该功耗转换的热量会影响SiC基芯片的性能，因此对SiC基芯片的温度检测尤为重要。
基于此，本发明实施例提供了一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备，有效解决现有技术存在的技术问题，在对待测器件进行温度检测的基础上，减小了温度检测电路对电流的依赖特性而提高检测精度，并且避免出现温度检测电路频繁交替输出高温报警信号和解除高温报警信号的情况。
为实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图2对本发明实施例提供的技术方案进行详细的描述。
参考图1所示，为本发明实施例提供的一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路的结构示意图，其中，基于SiC-MOSFET的温度检测电路包括：
电流产生模块100，所述电流产生模块100包括输出检测电流的检测电流输出支路和输出参考电流的参考电流输出支路。
接入所述检测电流的SiC-MOSFET温度感应模块200，所述SiC-MOSFET温度感应模块200用于根据待测器件的温度及所述检测电流生成温度检测电压。
接入所述参考电流的门电压产生模块300，所述门电压产生模块300根据所述参考电流生成上限电压和下限电压，所述上限电压大于所述下限电压。
以及，接入所述温度检测电压、所述上限电压和所述下限电压的迟滞比较模块400，所述迟滞比较模块400用于判断出所述温度检测电压大于所述上限电压时输出高温报警信号，直至所述迟滞比较模块400判断出所述温度检测电压小于所述下限电压时输出解除高温报警信号。
可以理解的，本发明实施例提供的技术方案能够对待测器件进行过温检测，其中SiC-MOSFET温度感应模块所输出的温度检测电压随待测器件的温度进行变化，即待测器件的温度升高时温度检测电压变大，而在待测器件的温度降低时温度检测电压变小，进而根据温度检测电压与上限电压和下限电压的大小关系，来确定待测器件的温度是否过高或处于正常水平，以使得用户做出相应处理。
本发明实施例提供的技术方案在对待测器件进行温度检测的基础上，通过SiC-MOSFET温度感应模块将检测电流转换为温度检测电压，以通过对电压信号进行判断处理来达到温度检测的目的，进而能够减小温度检测电路对电流的依赖特性而提高检测精度。并且迟滞比较模块通过对上限电压和下限电压两个门限电压与温度检测电压进行比较，以通过上限电压和下限电压等效产生一个温度迟滞空间，避免出现温度检测电路频繁交替输出高温报警信号和解除高温报警信号的情况。
结合图2所示的另一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路的结构示意图，对本发明实施例提供的温度检测电路的具体电路结构进行说明。如图2所述，本发明实施例提供的所述SiC-MOSFET温度感应模块200包括：第一N型SiC-MOSFET211、第二N型SiC-MOSFET212、第一运算放大器OPAM1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值相同；其中，所述检测电流包括第一子检测电流I1和第二子检测电流I2，且所述第二子检测电流I2为第一子检测电流I1的N倍，N为大于1的整数。
所述第一N型SiC-MOSFET211的栅极、衬底及源极相连接入所述第一子检测电流I1，所述第一N型SiC-MOSFET211的漏极与接地端GND相连，所述第一N型SiC-MOSFET211的栅极与所述第一电阻R1的第一端相连，所述第一电阻R1的第二端所述第一运算放大器OPAM1的同相端及与第二电阻R2的第一端相连，所述第二电阻R2的第二端与接地端GND相连。
所述第二N型SiC-MOSFET212的栅极、衬底及源极相连接入所述第二子检测电流I2，所述第二N型SiC-MOSFET212的漏极与接地端GND相连，所述第二N型SiC-MOSFET212的栅极与所述第三电阻R3的第一端相连，所述第三电阻R3的第二端所述第一运算放大器OPAM1的反相端及与第四电阻R4的第一端相连，所述第四电阻R4的第二端与所述第一运算放大器OPAM1的输出端相连，所述第一运算放大器OPAM1的输出端用于输出温度检测电压。
可以理解的，本发明实施例提供的SiC-MOSFET温度感应模块主要利用第一N型SiC-MOSFET和第二N型SiC-MOSFET各自相应的体二极管D1和体二极管D2的电压差来表征待测器件的温度电压特性。并且通过两个差分的第一N型SiC-MOSFET和第二N型SiC-MOSFET实现温度的检测，进而能够通过差分消除单个SIC功率器件的噪声的影响，提高检测精度。本发明实施例提供的第一N型SiC-MOSFET和第二N型SiC-MOSFET参数相同，两者的的电压差由以下公式确定：
VT*ln(N*I0/IS)-VT*ln(I0/IS)＝VT*ln(N)
其中，VT为热电压，N为第二子检测电流I2为第一子检测电流I1的倍数，I0电流值与I1相同，IS为第一N型SiC-MOSFET和第二N型SiC-MOSFET的饱和电流。
由于第一运算放大器通过第一电阻至第四电阻组成负反馈放大电路，第一运算放大器输出的温度检测电压则由以下公式确定：
(VBE1*(R2/(R1+R2))-VBE2)*(R3+R4)/R3+VBE2＝VEB1-VBE2＝VT*ln(N)
其中，VBE1为第一N型SiC-MOSFET的栅极到GND的电压，VBE2为第二N型SiC-MOSFET的栅极到GND的电压。
由上述温度检测电压的确定公式可得出SiC-MOSFET温度感应模块所输出的温度检测电压等于VT*ln(N)。
在本发明一实施例中，本发明所提供的所述待测器件为SiC基芯片，其中所述第一N型SiC-MOSFET和所述第二N型SiC-MOSFET均集成于所述SiC基芯片中，在制备SiC基芯片过程中制备形成第一N型SiC-MOSFET和第二N型SiC-MOSFET，进而无需再单独额外制作SiC-MOSFET，进而降低了制作成本，节省了工艺制作流程。
在本发明一实施例中，本发明提供的所述电流产生模块100包括：基准电流产生子模块和镜像电流子模块；其中所述基准电流产生子模块用于生成基准电流。以及，所述镜像电流子模块用于镜像所述基准电流而生成所述第一子检测电流、所述第二子检测电流和所述参考电流，其中所述第一子检测电流和所述参考电流与所述基准电流相同。
具体如图2所示，本发明实施例提供的所述基准电流产生子模块包括：第二运算放大器OPAM2、第一N型晶体管N1和第五电阻R5。
所述第二运算放大器OPAM2的同相端接入基准电压Vr(如本发明实施例提供的基准电压Vr可以为1.25V)，所述第二运算放大器OPAM2的反相端与所述第五电阻R5的第一端和所述第一N型晶体管N1的衬底及源极相连，所述第二运算放大器OPAM2的输出端与所述第一N型晶体管N1的栅极相连，所述第五电阻R5的第二端与接地端GND相连，所述第一N型晶体管N1的漏极输出所述基准电流且与所述镜像电流源子模块相连。
及如图2所示，本发明实施例提供的所述镜像电流子模块包括：第一P型晶体管P1、第二P型晶体管P2、第三P型晶体管P3、第四P型晶体管P4、第五P型晶体管P5、第六P型晶体管P6、第七P型晶体管P7和第八P型晶体管P8。
所述第一P型晶体管P1的源极和衬底与电源电压端VCC相连，所述第一P型晶体管P1的栅极和漏极与所述第二P型晶体管P2的源极相连，所述第二P型晶体管P2的衬底与所述电源电压端VCC相连，所述第二P型晶体管P2的栅极和漏极接入所述基准电流，即第二P型晶体管P2的栅极和漏极与第一N型晶体管N1的漏极相连。
所述第三P型晶体管P3的源极和衬底与电源电压端VCC相连，所述第三P型晶体管P3的栅极与所述第一P型晶体管P1的栅极相连，所述第三P型晶体管P3的漏极与所述第四P型晶体管P4的源极相连，所述第四P型晶体管P4的衬底与所述电源电压端VCC相连，所述第四P型晶体管P4的栅极与所述第二P型晶体管P2的栅极相连，所述第四P型晶体管P4的漏极输出所述第一检测子电流I1。
所述第五P型晶体管P5的源极和衬底与电源电压端VCC相连，所述第五P型晶体管P5的栅极与所述第一P型晶体管P1的栅极相连，所述第五P型晶体管P5的漏极与所述第六P型晶体管P6的源极相连，所述第六P型晶体管P6的衬底与所述电源电压端VCC相连，所述第六P型晶体管P6的栅极与所述第二P型晶体管P2的栅极相连，所述第六P型晶体管P6的漏极输出所述第二检测子电流I2。
所述第七P型晶体管P7的源极和衬底与电源电压端VCC相连，所述第七P型晶体管P7的栅极与所述第一P型晶体管P1的栅极相连，所述第七P型晶体管P7的漏极与所述第八P型晶体管P8的源极相连，所述第八P型晶体管P8的衬底与所述电源电压端VCC相连，所述第八P型晶体管P8的栅极与所述第二P型晶体管P2的栅极相连，所述第八P型晶体管P8的漏极输出所述参考电流I3。
可以理解的，本发明实施例提供的电流产生模块，由于第二运算放大器的环路稳定作用，第二运算放大器的同相端和反相端的电压虚短，因此第五电阻的两端电压等于基准电压，而流过第五电阻的电流则为I0＝Vr/R5。同时，流过第一N型晶体管、第一P型晶体管和第二P型晶体管的电流等于流过第五电阻的电流，故基准电流即为流过第五电阻的电流。
本发明实施例提供的第一P型晶体管、第三P型晶体管和第七P型晶体管的宽长比相同，第二P型晶体管、第四P型晶体管和第八P型晶体管的宽长比相同，而第五P型晶体管的宽长比为第一P型晶体管的宽长比的N倍，第六P型晶体管的宽长比为第二P型晶体管的宽长比的N倍，进而使得第一子检测电流和参考电流等于基准电流，而第二子检测电流为基准电流的N倍。
如图2所示，本发明实施例提供的所述门电压产生模块300包括：第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8；其中所述第六电阻R6的第一端接入所述参考电流I3，所述第六电阻R6的第二端与所述第七电阻R7的第一端相连，所述第七电阻R7的第二端与所述第八电阻R8的第一端相连，所述第八电阻R8的第二端与接地端GND相连，其中，所述第六电阻R6的第二端输出所述上限电压，所述第七电阻R7的第二端输出所述下限电压。
可以理解的，本发明实施例所提供的门电压产生模块实质为一分压模块，其中第六电阻的第二端所输出的上限电压为I3*(R7+R8)，而第七电阻的第二端所输出的下限电压为I3*R8。可选的，本发明实施例提供的第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻均为同类型电阻，其中第五电阻至第八电阻可以为零温度系数材料电阻，具体可以为多晶硅电阻，进而使得第五电阻、第六电阻、第七电阻和第八电阻均不随温度改变而变化，使得上限电压和下限电压为零温度系数电压，保证上限电压和下限电压的精准度高，达到提高温度检测电路的检测精准度的目的。
如图2所示，本发明实施例所提供的所述迟滞比较模块400包括：第一比较器COMP1、第二比较器COMP2、RS触发锁存器410和第一反相器INV1。
所述第一比较器COMP1和所述第二比较器COMP2的同相端接入所述温度检测电压，所述第一比较器COMP1的反相端接入所述上限电压，所述第二比较器COMP2的反相端接入所述下限电压，所述第一比较器COMP1的输出端与所述RS触发锁存器410的第一输入端相连，所述第二比较器COMP2的输出端与所述RS触发锁存器410的第二输入端相连，所述RS触发锁存器410的输出端与所述第一反相器INV1的输入端相连，所述第一反相器INV1的输出端用于输出所述高温报警信号或所述解除高温报警信号。
其中本发明实施例提供的RS触发锁存器410包括第二N型晶体管N2、第三N型晶体管N3、第九P型晶体管P9、第二反相器INV2和第三反相器INV3。第二N型晶体管N2和第九P型晶体管P9的栅极均与第一比较器COMP1的输出端相连，第九P型晶体管的衬底及源极与电源电压端VCC相连，第九P型晶体管P9的漏极与第二N型晶体管N2的漏极相连。第二N型晶体管N2的漏极与第二反相器INV2的输入端和第三反相器INV3的输出端相连，第二N型晶体管N2的衬底与接地端GND相连，第二N型晶体管N2的源极与第三N型晶体管N3的漏极相连。第三N型晶体管N3的栅极与第二比较器COMP2的输出端相连，第三N型晶体管N3的衬底和源极与接地端GND相连。第二反相器INV2的输出端和第三反相器INV3的输入端与第一反相器INV1的输入端相连。
可以理解的，本发明实施例所提供的迟滞比较模块，当判断温度检测电压大于上限电压时，第一比较器输出低电平信号；第一比较器输出的低电平信号控制第九P型晶体管导通而输出电源电压端的高电平信号；第九P型晶体管输出的高电平信号经过第二反相器和第一反相器后输出，该高电平信号即为高温报警信号，表面此时待测器件的温度超出设定温度，需要进行及时处理。若判断温度检测电压大于上限电压后，待测器件温度由高变低，使得温度检测电压由大到小，直至判断温度检测电压小于下限电压之前，迟滞比较模块均保持输出高温报警信号，其中第二反相器和第三反相器组成信号锁存电路；直至判断出温度检测电压小于下限电压，此时第一比较器和第二比较器均输出高电平信号，使得控制第二N型晶体管和第三N型晶体管导通，将接地端GND的低电平信号传输至第二反相器和第一反相器输出，即该低电平信号即为解除高温报警信号。若判断温度检测电压小于下限电压后，待测器件温度由低变高，使得温度检测电压由小到大，直至判断温度检测电压再次大于上限电压之前，迟滞比较模块均保持输出解除高温报警信号，直至判断出温度检测电压大于上限电压，再次循环上述过程。
进一步的，如图2所示，本发明实施例提供的电流产生模块100、所述SiC-MOSFET温度感应模块200和迟滞比较模块400均与使能控制端EN相连。即本发明实施例提供的第一运算放大器OPAM1、第二运算放大器OPAM2、第一比较器COMP1和第二比较器COMP2均连接一使能控制端EN，进而通过使能控制端EN的控制，可以实现周期性的开通/关断该温度检测电路，达到节省功耗的目的。
相应的，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述任意一实施例所提供的SiC-MOSFET的温度检测电路。
可选的，本发明实施例所提供的电子设备可以应用于交通工具或其他场景中。其中交通工具可以为新能源汽车，对此本发明不做具体限制。
本发明实施例提供了一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路及电子设备，包括：电流产生模块，所述电流产生模块包括输出检测电流的检测电流输出支路和输出参考电流的参考电流输出支路；接入所述检测电流的SiC-MOSFET温度感应模块，所述SiC-MOSFET温度感应模块用于根据待测器件的温度及所述检测电流生成温度检测电压；接入所述参考电流的门电压产生模块，所述门电压产生模块根据所述参考电流生成上限电压和下限电压，所述上限电压大于所述下限电压；以及，接入所述温度检测电压、所述上限电压和所述下限电压的迟滞比较模块，所述迟滞比较模块用于判断出所述温度检测电压大于所述上限电压时输出高温报警信号，直至所述迟滞比较模块判断出所述温度检测电压小于所述下限电压时输出解除高温报警信号。
由上述内容可知，本发明实施例提供的技术方案在对待测器件进行温度检测的基础上，通过SiC-MOSFET温度感应模块将检测电流转换为温度检测电压，进而能够减小温度检测电路对电流的依赖特性而提高检测精度。并且迟滞比较模块通过对上限电压和下限电压两个门限电压与温度检测电压进行比较，以通过上限电压和下限电压等效产生一个温度迟滞空间，避免出现温度检测电路频繁交替输出高温报警信号和解除高温报警信号的情况。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，包括：
电流产生模块，所述电流产生模块包括输出检测电流的检测电流输出支路和输出参考电流的参考电流输出支路；
接入所述检测电流的SiC-MOSFET温度感应模块，所述SiC-MOSFET温度感应模块用于根据待测器件的温度及所述检测电流生成温度检测电压；
接入所述参考电流的门电压产生模块，所述门电压产生模块根据所述参考电流生成上限电压和下限电压，所述上限电压大于所述下限电压；
以及，接入所述温度检测电压、所述上限电压和所述下限电压的迟滞比较模块，所述迟滞比较模块用于判断出所述温度检测电压大于所述上限电压时输出高温报警信号，直至所述迟滞比较模块判断出所述温度检测电压小于所述下限电压时输出解除高温报警信号。
2.根据权利要求1所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述SiC-MOSFET温度感应模块包括：第一N型SiC-MOSFET、第二N型SiC-MOSFET、第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；其中，所述检测电流包括第一子检测电流和第二子检测电流，且所述第二子检测电流为第一子检测电流的N倍，N为大于1的整数；
所述第一N型SiC-MOSFET的栅极、衬底及源极接入所述第一子检测电流，所述第一N型SiC-MOSFET的漏极与接地端相连，所述第一N型SiC-MOSFET的栅极与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的同相端及第二电阻的第一端相连，所述第二电阻的第二端与接地端相连；
所述第二N型SiC-MOSFET的栅极、衬底及源极接入所述第二子检测电流，所述第二N型SiC-MOSFET的漏极与接地端相连，所述第二N型SiC-MOSFET的栅极与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相端及第四电阻的第一端相连，所述第四电阻的第二端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第一运算放大器的输出端用于输出温度检测电压。
3.根据权利要求2所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述待测器件为SiC基芯片，其中所述第一N型SiC-MOSFET和所述第二N型SiC-MOSFET均集成于所述SiC基芯片中。
4.根据权利要求2所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述电流产生模块包括：基准电流产生子模块和镜像电流子模块；
所述基准电流产生子模块用于生成基准电流；
以及，所述镜像电流子模块用于镜像所述基准电流而生成所述第一子检测电流、所述第二子检测电流和所述参考电流，其中所述第一子检测电流和所述参考电流与所述基准电流相同。
5.根据权利要求4所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述基准电流产生子模块包括：第二运算放大器、第一N型晶体管和第五电阻；
所述第二运算放大器的同相端接入基准电压，所述第二运算放大器的反相端与所述第五电阻的第一端和所述第一N型晶体管的衬底及源极相连，所述第二运算放大器的输出端与所述第一N型晶体管的栅极相连，所述第五电阻的第二端与接地端相连，所述第一N型晶体管的漏极输出所述基准电流且与所述镜像电流源子模块相连。
6.根据权利要求4所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述镜像电流子模块包括：第一P型晶体管、第二P型晶体管、第三P型晶体管、第四P型晶体管、第五P型晶体管、第六P型晶体管、第七P型晶体管和第八P型晶体管；
所述第一P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第一P型晶体管的栅极和漏极与所述第二P型晶体管的源极相连，所述第二P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第二P型晶体管的栅极和漏极接入所述基准电流；
所述第三P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第三P型晶体管的栅极与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述第三P型晶体管的漏极与所述第四P型晶体管的源极相连，所述第四P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第四P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极相连，所述第四P型晶体管的漏极输出所述第一检测子电流；
所述第五P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第五P型晶体管的栅极与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述第五P型晶体管的漏极与所述第六P型晶体管的源极相连，所述第六P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第六P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极相连，所述第六P型晶体管的漏极输出所述第二检测子电流；
所述第七P型晶体管的源极和衬底与电源电压端相连，所述第七P型晶体管的栅极与所述第一P型晶体管的栅极相连，所述第七P型晶体管的漏极与所述第八P型晶体管的源极相连，所述第八P型晶体管的衬底与所述电源电压端相连，所述第八P型晶体管的栅极与所述第二P型晶体管的栅极相连，所述第八P型晶体管的漏极输出所述参考电流。
7.根据权利要求1所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述门电压产生模块包括：第六电阻、第七电阻和第八电阻；
所述第六电阻的第一端接入所述参考电流，所述第六电阻的第二端与所述第七电阻的第一端相连，所述第七电阻的第二端与所述第八电阻的第一端相连，所述第八电阻的第二端与接地端相连，其中，所述第六电阻的第二端输出所述上限电压，所述第七电阻的第二端输出所述下限电压。
8.根据权利要求1所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，所述迟滞比较模块包括：第一比较器、第二比较器、RS触发锁存器和第一反相器；
所述第一比较器和所述第二比较器的同相端接入所述温度检测电压，所述第一比较器的反相端接入所述上限电压，所述第二比较器的反相端接入所述下限电压，所述第一比较器的输出端与所述RS触发锁存器的第一输入端相连，所述第二比较器的输出端与所述RS触发锁存器的第二输入端相连，所述RS触发锁存器的输出端与所述第一反相器的输入端相连，所述第一反相器的输出端用于输出所述高温报警信号或所述解除高温报警信号。
9.根据权利要求1所述的SiC-MOSFET的温度检测电路，其特征在于，电流产生模块、所述SiC-MOSFET温度感应模块和迟滞比较模块均与使能控制端相连。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-9任意一项所述的SiC-MOSFET的温度检测电路。
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