一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法及装置与流程

本申请涉及车辆领域，特别是涉及一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法及装置。

背景技术：

目前车辆上存在许多控制单元，例如车载远程信息管理器(telematicsbox，t-box)和电子控制单元(electroniccontrolunit，ecu)。这些控制单元正常工作，需要电源电路为其供电。在电源电路中，往往包括dc-dc电路结构，而肖特基二极管是dc-dc电路结构中的重要器件。因此，肖特基二极管的选取尤为重要，若肖特基二极管选取不合适，例如使得肖特基二极管的温度超过该肖特基二极管的器件结温阈值，则会导致肖特基二极管损坏，可能会导致电源电路无法正常工作，进一步地，可能会导致控制单元例如车载t-box和ecu无法正常工作。

因此，如何确定肖特基二极管的选取是否合适，是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本申请所要解决的技术问题是如何确定肖特基二极管的选取是否合适，提供一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法及装置。

第一方面，本申请实施例提供了一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法，所述方法包括：

经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度；

在所述多次迭代过程中，若第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值；判断第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，若小于，则确定所述肖特基二极管的选取合适，以及若大于或等于，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。

可选的，第n次迭代对应的目标温度通过如下方式确定：

根据所述肖特基二极管工作的环境参数和所述肖特基二极管的器件规格，计算所述肖特基二极管的正向发热功率和反向发热功率；

根据所述正向发热功率和反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度；

根据第一温度和所述上升温度得到第n次迭代对应的目标温度；所述第一温度为第n-1次迭代对应的目标温度。

可选的，所述环境参数包括所述肖特基二极管的输出电流；所述肖特基二极管的正向发热功率，是根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压和所述肖特基二极管的输出电流计算得到的；所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压，是根据所述肖特基二极管的器件规格确定的。

可选的，所述环境参数包括所述肖特基二极管的输入电压，所述肖特基二极管的反向发热功率，是根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流和所述肖特基二极管的输入电压计算得到的；所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流，是根据所述肖特基二极管的器件规格确定的。

可选的，所述根据所述正向发热功率和反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度，包括：

根据所述正向发热功率、所述反向发热功率以及所述肖特基二极管的热阻，确定所述肖特基二极管的上升温度。

第二方面，本申请实施例提供了一种确定肖特基二极管的选取是否合适的装置，所述装置包括：

迭代单元，用于经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度；

判断单元，用于在所述多次迭代过程中，若第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值，

判断第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，若小于，则确定所述肖特基二极管的选取合适，以及若大于或等于，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。

可选的，第n次迭代对应的目标温度通过如下方式确定：

根据所述肖特基二极管工作的环境参数和所述肖特基二极管的器件规格，计算所述肖特基二极管的正向发热功率和反向发热功率；

根据所述正向发热功率和反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度；

根据第一温度和所述上升温度得到第n次迭代对应的目标温度；所述第一温度为第n-1次迭代对应的目标温度。

可选的，所述环境参数包括所述肖特基二极管的输出电流；所述肖特基二极管的正向发热功率，是根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压和所述肖特基二极管的输出电流计算得到的；所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压，是根据所述肖特基二极管的器件规格确定的。

可选的，所述环境参数包括所述肖特基二极管的输入电压，所述肖特基二极管的反向发热功率，是根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流和所述肖特基二极管的输入电压计算得到的；所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流，是根据所述肖特基二极管的器件规格确定的。

可选的，所述根据所述正向发热功率和反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度，包括：

根据所述正向发热功率、所述反向发热功率以及所述肖特基二极管的热阻，确定所述肖特基二极管的上升温度。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例提供了一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法及装置，具体地，可以经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度，当所述第n次迭代对应的目标温度与所述第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值时，则说明所述肖特基二极管的温度不是一直上升，而是趋近平稳。可以理解的是，若所述肖特基二极管的温度一直上升，则在肖特基二极管工作一段时间后，其温度很有可能会超过所述肖特基二极管的结温阈值。在本申请实施例中，当所述肖特基二极管的温度趋于平稳时，判断所述第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，如果是，则说明所述肖特基二极管的温度不会超过所述结温阈值，则说明所述肖特基二极管的选取是合适的，若第n次迭代对应的目标温度大于或者等于所述结温阈值，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。由此可见，利用本申请实施例提供的方案，可以确定出肖特基二极管的选取是否合适。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的确定第n次迭代对应的目标温度的方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种确定肖特基二极管的选取是否合适的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的发明人经过研究发现，传统技术中，电源电路中肖特基二极管的选取尤为重要，若肖特基二极管选取不合适，例如使得肖特基二极管的温度超过该肖特基二极管的器件结温阈值，则会导致肖特基二极管损坏，可能会导致电源电路无法正常工作，进一步地，可能会导致控制单元例如车载t-box和ecu无法正常工作。

鉴于此，本申请实施例提供了一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法及装置，具体地，可以经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度，当所述第n次迭代对应的目标温度与所述第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值时，则说明所述肖特基二极管的温度不是一直上升，而是趋近平稳。可以理解的是，若所述肖特基二极管的温度一直上升，则在肖特基二极管工作一段时间后，其温度很有可能会超过所述肖特基二极管的结温阈值。在本申请实施例中，当所述肖特基二极管的温度趋于平稳时，判断所述第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，如果是，则说明所述肖特基二极管的温度不会超过所述结温阈值，则说明所述肖特基二极管的选取是合适的,若第n次迭代对应的目标温度大于或者等于所述结温阈值，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。由此可见，利用本申请实施例提供的方案，可以确定出肖特基二极管的选取是否合适。

可以理解的是，在实际应用中，dc-dc电路结构中的肖特基二极管的选取是否合适，不仅需要考虑肖特基二极管的温度是否会超过所述结温阈值，还需要考虑一些其他参数，例如额定电流、额定电压、反向恢复时间等参数。本申请实施例主要介绍根据肖特基二极管的温度是否会超过所述结温阈值这个因素来判断肖特基二极管的选取是否合适，对于其它参数的选取是否合适的判断，并非是本申请实施例的重点，故在本申请中不做详述。

下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。

示例性方法

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法的流程示意图。

本申请实施例提供的方法，例如可以通过以下步骤s101-s102实现。

s101：经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述肖特基二极管为置于dc-dc电路结构中的肖特基二极管。本申请实施例不具体限定所述dc-dc电路结构的具体拓扑结构。所述dc-dc电路结构的具体拓扑结构可以为电感型拓扑结构例如boost拓扑结构或者buck拓扑结构。所述dc-dc电路结构的具体拓扑结构可以为电容型升压拓扑结构例如chargepump拓扑结构。

需要说明的是，在本申请实施例中，所述多次迭代计算的过程，可以理解为计算肖特基二极管在工作过程中的温度升高之后的目标温度的过程。由于肖特基二极管在工作过程中的温度升高是逐渐升高的，因此，在本申请实施例中，采用多次迭代计算的方式，确定肖特基二极管在工作过程中的温度升高之后的目标温度。

需要说明的是，第n次迭代对应的目标温度，等于第n次迭代开始时所述肖特基二极管的温度与第n次迭代过程中所述肖特基二极管的上升温度的和。第n次迭代开始时所述肖特基二极管的温度，等于第n-1次迭代对应的目标温度。第1次迭代开始时所述肖特基二极管的温度，为初始温度。本申请实施例不不具体限定所述初始温度，所述初始温度例如可以为85℃。

s102：在所述多次迭代过程中，若第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值，

判断第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，若小于，则确定所述肖特基二极管的选取合适，若大于或者等于，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。

可以理解的是，在实际应用中，若所述肖特基二极管的温度一直上升，则在肖特基二极管工作一段时间后，其温度很有可能会超过所述肖特基二极管的结温阈值。而若肖特基二极管的温度在上升一段时间之后趋于平稳，且趋于平稳之后，所述肖特基二极管的温度(即第n次迭代对应的目标温度)低于所述肖特基二极管的结温阈值，则可以确定所述肖特基二极管的温度不会超过所述结温阈值，在一定程度上表示所述肖特基二极管不会在工作过程中由于温度过高而损坏。

鉴于此，在本申请实施例中，在所述多次迭代过程中，通过判断第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值是否小于或者等于第一阈值的方式，确定所述肖特基二极管的温度是否趋于稳定。若所述第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值，则表示所述肖特基二极管的温度是否趋于稳定。

可以理解的是，若迭代多次之后，第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值大于第一阈值，则表示所述肖特基二极管的温度持续上升，相应的可以表征该肖特基二极管的选取不合适。或者，迭代多次之后，第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值，且第n次迭代对应的目标温度大于或者等于所述肖特基二极管的结温阈值，则表征该肖特基二极管的选取不合适。

本申请实施例不具体限定所述第一阈值，作为一种示例，所述第一阈值的取值可以为0。

本申请实施例不具体限定所述肖特基二极管的结温阈值，所述肖特基二极管的结温阈值可以根据所述肖特基二极管的器件规格确定。

通过以上描述可知，本申请实施例提供的一种确定肖特基二极管的选取是否合适的方法，可以经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度，当所述第n次迭代对应的目标温度与所述第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值时，则说明所述肖特基二极管的温度不是一直上升，而是趋近平稳。可以理解的是，若所述肖特基二极管的温度一直上升，则在肖特基二极管工作一段时间后，其温度很有可能会超过所述肖特基二极管的结温阈值。在本申请实施例中，当所述肖特基二极管的温度趋于平稳时，判断所述第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，如果是，则说明所述肖特基二极管的温度不会超过所述结温阈值，则说明所述肖特基二极管的选取是合适的，若第n次迭代对应的目标温度大于或者等于所述结温阈值，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。由此可见，利用本申请实施例提供的方案，可以确定出肖特基二极管的选取是否合适。

如上文所述，在本申请实施例中，可以经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度，以下以第n次迭代为例，介绍确定第n次迭代对应的目标温度的方式。

参见图2，该图为本申请实施例提供的确定第n次迭代对应的目标温度的方法的流程示意图。

本申请实施例提供的确定第n次迭代对应的目标温度的方法，例如可以通过如下步骤s201-s203实现。

s201：根据所述肖特基二极管工作的环境参数和所述肖特基二极管的器件规格，计算所述肖特基二极管的正向发热功率和反向发热功率。

需要说明的是，本申请实施例不具体限定所述肖特基二极管工作的环境参数，作为一种示例，所述环境参数例如可以包括所述肖特基二极管的输出电流；作为又一种示例，所述环境参数可以包括所述肖特基二极管的输入电压。

本申请实施例中提及的器件规格，用于表征所述肖特基二极管的硬件特性。所述器件规格例如可以体现所述肖特基二极管的反向额定电压、标准温度、标准温度对应的漏电流、正向导通电压、节温和热阻等等。

在本申请实施例的一种实现方式中，当s101中所述dc-dc电路结构的具体拓扑结构可以为buck拓扑结构时，所述肖特基二极管的正向发热功率，可以根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压和所述肖特基二极管的输出电流计算得到的。

需要说明的是，本申请实施例中提及的肖特基二极管的输出电流，可以根据所述肖特基二极管的具体使用环境确定。

在本申请实施例中，所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压，可以根据所述肖特基二极管的器件规格确定，具体地，可以通过如下公式(1)计算得到所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压。

vf＝vf(25℃)+aδt公式(1)

其中：

vf表示肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压；

vf(25℃)表示所述肖特基二极管在25℃下的正向导通电压，vf(25℃)可以根据所述肖特基二极管的器件规格确定，具体地，可以通过所述肖特基二极管的器件规格说明书确定所述vf(25℃)；

a为常数，是根据所述肖特基二极管的器件规格标定的；例如，可以根据所述肖特基二极管的正向导通电压-正向导通电流vf-if曲线，标定常数a；

δt为第一温度与25℃的差值。

在本申请实施例的一种实现方式中，当s101中所述dc-dc电路结构的具体拓扑结构可以为buck拓扑结构时，所述肖特基二极管的反向发热功率，可以根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流和所述肖特基二极管的输入电压计算得到。

需要说明的是，本申请实施例中提及的肖特基二极管的输入电压，可以根据所述肖特基二极管的具体使用环境确定。

在本申请实施例中，所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流，可以根据所述肖特基二极管的器件规格确定。具体地，可以通过如下公式(2)和公式(3)计算所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流。

ir1＝ir(25℃)*b^(δt/10)公式(2)

ir2＝ir(vr)*c^δvr公式(3)

其中：

ir1表示所述肖特基二极管在第一温度以及反向额定电压下的漏电流；

ir(25℃)表示所述肖特基二极管在25℃以及反向额定电压下的漏电流；

δt为第一温度与25℃的差值；

b为常数，是根据所述肖特基二极管的器件规格标定的；例如，可以根据所述肖特基二极管的反向电压-漏电流vr-ir曲线，标定常数b；

ir2表示所述肖特基二极管在第一温度以及输入电压下的漏电流；即为用于计算反向发热功率的漏电流；

ir(vr)表示所述肖特基二极管在第一温度以及反向额定电压下的漏电流；

c为常数，是根据所述肖特基二极管的器件规格标定的；例如，可以根据所述肖特基二极管的反向电压-漏电流vr-ir曲线，标定常数c；

δvr表示所述反向额定电压以及肖特基二极管的输入电压之间的差值。

可以理解的是，公式(2)计算得到的漏电流考虑到第一温度和25℃之间的差别而导致的漏电流的变化，公式(3)计算的漏电流不仅考虑到第一温度和25℃之间的差别而导致的漏电流的变化，还考虑到了反向额定电压和肖特基二极管实际使用中的输入电压之间的差别而导致的漏电流的变化。

s202：根据所述正向发热功率和所述反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度。

在本申请实施例中，s202在具体实现时，考虑到上升的温度不仅与发热功率(包括正向发热功率和反向发热功率)相关，还与肖特基二极管的热阻有关，因此，s202在具体实现时，可以根据所述正向发热功率和所述反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度。具体地，可以根据正向发热功率和反向发热功率得到总发热功率，将所述总发热功率乘以所述热阻，得到所述肖特基二极管的上升温度。

s203：根据第一温度和所述上升温度得到第n次迭代对应的目标温度，所述第一温度为第n-1次迭代对应的目标温度。

得到肖特基二极管的上升温度之后，将所述上升温度加上所述第一温度，即可得到所述第n次迭代对应的目标温度。

关于以上实施例提供的方法，以下结合具体数据介绍本申请实施例提供的确定肖特基二极管的选取是否合适的方法。

可结合下表1进行理解。

表1

在表1中，step表示迭代的次数，温度tj表示每次迭代开始时所述肖特基二极管的温度；vf(v)表示肖特基二极管的正向导通电压(可利用公式(1)计算得到)；漏电流(ma)表示肖特基二极管的漏电流，可以根据公式(2)和公式(3)计算得到。

从表1可以看出，在第1次迭代(对应step0)，温度上升9.073℃；第二次迭代(对应step1)，温度上升0.284℃；第三次迭代(对应step2)，温度上升0.014℃；第四次迭代(对应step3)，温度上升0.001℃；而后每次迭代温度上升0℃，例如第5次迭代对应的目标温度和第4次迭代对应的目标温度之间的差值为0，小于第一阈值，则确定肖特基二极管的温度趋于平稳，此时可以通过判断第5次迭代对应的目标温度和所述肖特基二极管的结温阈值的大小关系，以确定所述肖特基二极管的选取是否合适。例如，所述肖特基二极管的结温阈值为125℃，而第5次迭代对应的目标温度94.371℃小于125℃，故判断所述肖特基二极管的选取合适。

示例性设备

基于以上实施例提供的方法，本申请实施例还提供了一种装置，以下结合附图介绍该装置。

参见图3，该图为本申请实施例提供的一种确定肖特基二极管的选取是否合适的装置的结构示意图。

本申请实施例提供的确定肖特基二极管的选取是否合适的装置，例如可以具体包括：迭代单元310和判断单元320。

迭代单元310，用于经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度；

判断单元320，用于在所述多次迭代过程中，若第n次迭代对应的目标温度与第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值，判断第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，若小于，则确定所述肖特基二极管的选取合适，以及若大于或等于，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。

可选的，第n次迭代对应的目标温度通过如下方式确定：

根据所述肖特基二极管工作的环境参数和所述肖特基二极管的器件规格，计算所述肖特基二极管的正向发热功率和反向发热功率；

根据所述正向发热功率和反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度；

根据第一温度和所述上升温度得到第n次迭代对应的目标温度；所述第一温度为第n-1次迭代对应的目标温度。

可选的，所述环境参数包括所述肖特基二极管的输出电流；所述肖特基二极管的正向发热功率，是根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压和所述肖特基二极管的输出电流计算得到的；所述肖特基二极管在所述第一温度下的正向导通电压，是根据所述肖特基二极管的器件规格确定的。

可选的，所述环境参数包括所述肖特基二极管的输入电压，所述肖特基二极管的反向发热功率，是根据所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流和所述肖特基二极管的输入电压计算得到的；所述肖特基二极管在所述第一温度下的漏电流，是根据所述肖特基二极管的器件规格确定的。

可选的，所述根据所述正向发热功率和反向发热功率确定所述肖特基二极管的上升温度，包括：

根据所述正向发热功率、所述反向发热功率以及所述肖特基二极管的热阻，确定所述肖特基二极管的上升温度。

由于所述装置300是与以上方法实施例提供的方法对应的装置，所述装置300的各个单元的具体实现，均与以上方法实施例为同一构思，因此，关于所述装置300的各个单元的具体实现，可以参考以上方法实施例的描述部分，此处不再赘述。

通过以上描述可知，本申请实施例提供的一种确定肖特基二极管的选取是否合适的装置，可以经过多次迭代计算得到肖特基二极管温度升高后的目标温度，当所述第n次迭代对应的目标温度与所述第n-1次迭代对应的目标温度之间的差值小于或者等于第一阈值时，则说明所述肖特基二极管的温度不是一直上升，而是趋近平稳。可以理解的是，若所述肖特基二极管的温度一直上升，则在肖特基二极管工作一段时间后，其温度很有可能会超过所述肖特基二极管的结温阈值。在本申请实施例中，当所述肖特基二极管的温度趋于平稳时，判断所述第n次迭代对应的目标温度是否小于所述肖特基二极管的结温阈值，如果是，则说明所述肖特基二极管的温度不会超过所述结温阈值，则说明所述肖特基二极管的选取是合适的，若第n次迭代对应的目标温度大于或者等于所述结温阈值，则确定所述肖特基二极管的选取不合适。由此可见，利用本申请实施例提供的方案，可以确定出肖特基二极管的选取是否合适。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。