搭接電阻的測量的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明一般地涉及電感負載的供應，并且更特別地涉及測量和檢測開關結構的搭 接（bonding)電阻中的一個或多個異常，所述開關結構諸如晶體管橋，例如適于驅動電感負 載中的確定值的電流。
[0002] 本發明發現特別地在汽車領域中的應用。其可用來例如控制(一個或多個)開關連 接結構，諸如H橋。此類結構用來控制例如電動機的電感負載中的電流的方向和/或強度。 這些電動機可在諸如電子節氣門控制（ETC)的致動器的電子控制系統中使用，或者更一般 地由諸如電動窗的電動機致動的任何其他設備中使用。
【背景技術】
[0003] 圖1示意性地圖示出借助于（H橋式的)開關結構2以已知方式進行的電感負載10 (電動機等）的控制。此類開關結構2特別地包括四個電力開關HS1、HS2、LSl和LS2,每個 開關一般地由MOS (金屬氧化物半導體）功率晶體管形成。在處于由H橋的電子部件本身 組成的"部件"層上面的系統的"控制"層中管理這四個晶體管。用于每個晶體管的控制信 號序列是例如基于設定點控制信號根據所確定策略而產生的。此策略使得在留下控制的某 些組合或某些集合不使用的情況中借助于控制的集合而以某些確定配置來控制H橋。
[0004] 組成H橋的控制結構的部件一般地被集成到稱為集成電路的封裝中。此類電路是 借助于來源于微電子學的設計和組裝技術而設計的。為了增加性能和降低成本，一般地集 成電路且特別是意圖用于汽車工業的集成電路一直面臨減小它們的大小并增加它們的集 成及它們的性能的需要，這有時可能引起電路中的過熱的問題。
[0005] 集成電路、諸如圖1中所示的H橋2中的一個加熱源是此電路到用于訪問電路、例 如以便為其供應電并將其連接到相應負載的端子的連接。在圖1中所示的情況中，晶體管 HS1、HS2、LSl和LS2 -方面被連接到輸送電壓Vbat的電池3并且連接到諸如地GND之類 的參考電壓，并且另一方面被連接到電感負載10。在每種情況中，在兩個晶體管之間的連接 的點4與用于訪問H橋2的端子8之間產生稱為搭接6的連接。這些搭接6向電路中引入 電阻，其然后在電路的操作期間通過焦耳效應釋放熱。
[0006] 多個連接技術是可能的且其對于本領域的技術人員而言是眾所周知的，例如稱為 導線接合的借助于導電導線的連接的技術，使用金屬導線來連接各種部件。為了優化各種 元件之間的搭接和/或使得它們更加可靠，使用多個連接導線是可能的，其然后被并聯地 連接。
[0007] 例如，在電動機的控制期間，預定組合激活H橋2的某些成對控制晶體管并使得不 同強度的電流流過相應連接導線，其可由于強電流的通過而產生過熱。此過熱主要在連接 導線處引起局部化的溫度增加，并且產生正在討論中的連接導線的內部電阻的相對大的變 化，在某些情況中使得其中斷。
[0008] 如果連接導線被不良地連接，則也稱為接觸電阻的相應搭接的總電阻受到影響。 理想地，應例如通過測量相應接觸電阻來檢查每個連接導線的良好連接。能夠單獨地且獨 立地測試搭接是有必要的，以便標識至少一個導線是否是有缺陷的。
[0009] 可基于所使用導線的長度(用于最壞情況的最大值）和直徑（用于最壞情況的最小 值)的知識在理論上估計搭接電阻，所使用的材料是已知的。可使用最大理論值作為用于測 量的比較參考。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的是提供用于通過測量H橋的搭接處的接觸電阻來確定是否正確地 產生了所有內部連接的手段。
[0011] 為此，本發明提供了一種用于確定包括布置在H中的四個晶體管的H橋的接觸電 阻的方法，每個晶體管具有到兩個鄰近晶體管的連接點，在每種情況中在位于兩個晶體管 之間的連接點與訪問端子之間產生搭接。
[0012] 根據本發明，該方法包括以下步驟： ?作用于H橋的晶體管的打開/閉合狀態，使得在對應于訪問端子的連接點的任一側 的晶體管閉合， ?向訪問端子施加所確定的電壓， ?確定流過對應于所述訪問端子的電流， ?如果與所述訪問端子鄰近的訪問端子尚未被連接至地，則將此訪問端子接地，以及 ?測量另一鄰近訪問端子處的電壓。
[0013] 為了執行該方法，施加于訪問端子的電壓有利地小于每個晶體管到控制電壓。其 可位于0.5 V與5 V之間。
[0014] 本發明還涉及一種用于確定包括布置在H中的四個晶體管的H橋的接觸電阻的設 備，每個晶體管具有到兩個鄰近晶體管的連接的點，在每種情況中在位于兩個晶體管之間 的連接點與訪問端子之間產生搭接。
[0015] 根據本發明，此設備包括： ?用于向訪問端子施加所確定電源電壓的裝置， ?用于確定流過對應于所述訪問端子的搭接的電流的裝置， ?用于測量兩個訪問端子之間的電壓的裝置，以及 ?用于作用于H橋的晶體管的打開/閉合狀態的控制裝置。
[0016] 在這里以提出的配置呈現的裝置使得可能通過選擇用于晶體管的適當狀態來一 方面測量通過意圖要被確定的接觸電阻的電流且另一方面測量跨其端子的電位差。簡單的 計算(用除法）然后使得可能確定期望的電阻值。
[0017] 在本發明的一個實施例中，施加于兩個訪問端子中的一個的電壓有利地小于在操 作上使用的電壓。
[0018] 施加于訪問端子的電壓可例如位于0. 5 V與5 V之間。
[0019] 在H橋中，將訪問端子中的一個連接至地。在一個實施例中，為了能夠確定對應于 此訪問端子的接觸電阻的值和對應于鄰近訪問端子的接觸電阻的值，根據本發明的設備包 括被連接至地的單個訪問端子，以及有利地用于測量在與被連接至地的訪問端子相對的訪 問端子處的電壓的裝置。此設備因此包括兩個單獨電壓測量裝置（電壓計)。
【附圖說明】
[0020] 在閱讀以下描述時本發明的其他特性和優點將變得更加清楚。本描述完全是說明 性的且是參考附圖而提供的，在所述附圖中： 一圖1是圖不出H橋和受控電感負載的功能圖， 一圖2a至2h是圖示出控制電感負載的操作模式的圖， 一圖3圖示出已連接H橋的接觸電阻， 一圖4是用于實現本發明的功能圖， 一圖5是指示H橋的各種操作狀態的特性的表，其包含在圖2a至2h中使用的操作狀 態， 一圖6是圖示出用于執行本發明的H橋的晶體管的控制的表，以及 一圖7至14圖示出圖6中的表的控制的實現。
【具體實施方式】
[0021] 參考圖1，用于控制電感負載1的設備包括"H橋"類型的開關結構。此類開關結 構包括四個電力開關，在所示的實施例中每個開關由功率MOS晶體管形成。后續各圖呈現 了將H橋連接到電動機10的連接的示例。
[0022] 第一晶體管HSl被連接在一方面的被施加電池3的電壓Vbat的正源端子與另一 方面的電動機10的第一端子OUTl之間。
[0023] 第二晶體管LSl被連接在一方面的電動機10的所述第一端子OUTl與另一方面的 被施加在這里為地GND的參考電位的端子之間。
[0024] 第三晶體管LS2被連接在一方面的電動機10的第二端子0UT2與另一方面的地 GND之間。
[0025] 最后，第四晶體管HS2被連接在一方面的其正源端子Vbat處的電池3與另一方面 的電動機10的第二端子0UT2之間。
[0026] 晶體管HSl和HS2稱為高側晶體管，并且晶體管LSl和LS2稱為低側晶體管。可 根據多個狀態來控制H橋。
[0027] 在第一狀態中，由高側晶體管HSl和低側晶體管LS2形成的對使得可能在這些晶 體管開啟（開關閉合）時使得電流在如圖2a中的箭頭所指示的第一方向上流過電動機10。 晶體管HS2和LSl然后關閉(開關打開)。此狀態稱為F (代表正向）。
[0028] 在第二狀態中，由低側晶體管LSl和高側晶體管HS2形成的對使得可能在這些晶 體管開啟（開關閉合）時使得電流在如圖2b中的箭頭所指示的另一方向上流過電動機10。 晶體管HSl和LS2然后關閉(開關打開)。此狀態稱為R (代表反向）。
[0029] 最后，圖2c和2f中所示的兩個其他狀態對應于稱為續流（freewheel)或FW的兩 個狀態。當高側晶體管HSl和HS2關閉(開關打開）且低側晶體管LSl和LS2開啟（開關閉 合）時，相應的續流狀態被稱為低側續流(或LS FW)，并且相反地，當高側晶體管HSl和HS2 開啟（開關閉合）且低側晶體管LSl和LS2關閉(開關打開）時，其對應于高側續流狀態(或 HS Fff)〇
[0030] 續流還可對被閉合的四個MOS中的僅一個發生，這取決于如在圖2d、2e、2g和2h 中呈現的電流方向。
[0031] H橋或者更精確地組成H橋的結構的部件，例如上述MOS晶體管，一般地被集成在 封裝或者更一般地稱為集成電路中，其是借助于微電子學的設計