[发明专利]温度测量方法

说明书

本发明涉及一种利用传感器(4)测量至少一个电子部件的温度的方法，该传感器提供根据温度的电压。该方法包括以下步骤，其中：表示由传感器(4)输送的电压的信号通过隔离差分放大器(13)，来自所述隔离差分放大器(13)的输出信号用于确定由传感器(4)测量的温度。

技术领域

本发明涉及利用设置在高电压环境中的传感器的温度测量方法。传感器例如位于承载功率部件的印刷电路板上。这些功率部件例如形成逆变器的一部分，如图1所示。

背景技术

在该图1中，可见看见，在此为负温度系数热敏电阻(英语称为CTN)的传感器100通过输送低电压(例如5V量级)的电压源101供电。该传感器100设置在与功率逆变器的开关单元102相同的基板，每个这些单元102例如尺寸设置为用于承受430V的电压和最大值为350A的电流。逆变器的高电压电路和传感器100的低电压电路之间的隔离通过硅树脂胶覆盖基板被确保。该隔离承受1.5kV量级的电压。但是，如果更高的电压在高电压电路和低电压电路之间提供时，胶提供的电隔离不足够，这可在高电压电路的情况下发生。

为了保护传感器100，则必须添加一个或多个附加隔离屏障，这可耗费空间和金钱。

需要在高电压环境中通过保护传感器不受高压电路中的任意事件影响而执行隔离温度测量。

发明内容

本发明的主题设计与该需求相对应且其实现该主题，根据其一个方面，利用通过传感器测量至少一个电子部件的温度的方法，特别是属于高电压电路且被提供高电压的部件，该传感器特别地被提供有低电压，且传输根据所述温度的电压，在该方法中：

-表示在传感器端子处的电压的信号通过隔离差分放大器，和

-来自该隔离差分放大器的输出信号用于确定电子部件的温度。

根据上述方法，隔离差分放大器的电流隔离用于保护温度传感器。由于该电流隔离，差分放大器被称为“隔离的(isolated)”。

上述方法可使用测量电路，该测量电路的在隔离差分放大器输入部上游的部分处于高电压环境中，该测量电路的在隔离差分放大器输出部下游的部分处于低电压环境中。电流隔离由此用于将测量电路的这两个部分隔离。差分放大器的隔离可以是电容类型的。作为变体，其可以是电感类型的隔离。

差分放大器可实现其他功能，例如，将源于温度传感器的电压值变为用于数字处理级的可接受值范围，例如，将该处理级的输入电压变为0至5V的值，以便避免添加专用于执行电流隔离的部件。本发明可由此用于通过最佳地使用现有部件而减小与执行电流隔离相关的空间需求和成本。

由隔离的差分放大器提供的隔离可用于抵抗4kV的峰值电压。该隔离可根据标准UL 1577或IEC 60747-5-2被评估。

高电压电路例如被提供有传输0至430V电压的电压源，其特别是430V的量级。

温度传感器特别由4.5V至5.5V之间的电压供电，特别是5V的量级，该电压与高电压环境隔离。

该方法可包括一步骤，在于获得传感器端子处的电压和其测量的温度之间的线性关系。该步骤可通过隔离的差分放大器输入部上游的线性化级执行。该线性化级可包括安装在温度传感器的电压源和地线之间的电阻桥。这种结构可用于获得用于隔离差分放大器的差分电压。

对于负温度系数热敏电阻的情况，当温度传感器具有根据温度指数地变化的电阻，其传输的电压值可难以使用。线性化步骤使得测量结果更可用。

线性化级可包括在温度传感器端子处的电阻器，当温度为50℃时，其具有等于温度传感器电阻值的值。

由于线性化，不是必须使用具有过大输入电压范围的隔离差分放大器。