搭接电阻的测量的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般地涉及电感负载的供应，并且更特别地涉及测量和检测开关结构的搭 接（bonding)电阻中的一个或多个异常，所述开关结构诸如晶体管桥，例如适于驱动电感负 载中的确定值的电流。
[0002] 本发明发现特别地在汽车领域中的应用。其可用来例如控制(一个或多个)开关连 接结构，诸如H桥。此类结构用来控制例如电动机的电感负载中的电流的方向和/或强度。 这些电动机可在诸如电子节气门控制（ETC)的致动器的电子控制系统中使用，或者更一般 地由诸如电动窗的电动机致动的任何其他设备中使用。
【背景技术】
[0003] 图1示意性地图示出借助于（H桥式的)开关结构2以已知方式进行的电感负载10 (电动机等）的控制。此类开关结构2特别地包括四个电力开关HS1、HS2、LSl和LS2,每个 开关一般地由MOS (金属氧化物半导体）功率晶体管形成。在处于由H桥的电子部件本身 组成的"部件"层上面的系统的"控制"层中管理这四个晶体管。用于每个晶体管的控制信 号序列是例如基于设定点控制信号根据所确定策略而产生的。此策略使得在留下控制的某 些组合或某些集合不使用的情况中借助于控制的集合而以某些确定配置来控制H桥。
[0004] 组成H桥的控制结构的部件一般地被集成到称为集成电路的封装中。此类电路是 借助于来源于微电子学的设计和组装技术而设计的。为了增加性能和降低成本，一般地集 成电路且特别是意图用于汽车工业的集成电路一直面临减小它们的大小并增加它们的集 成及它们的性能的需要，这有时可能引起电路中的过热的问题。
[0005] 集成电路、诸如图1中所示的H桥2中的一个加热源是此电路到用于访问电路、例 如以便为其供应电并将其连接到相应负载的端子的连接。在图1中所示的情况中，晶体管 HS1、HS2、LSl和LS2 -方面被连接到输送电压Vbat的电池3并且连接到诸如地GND之类 的参考电压，并且另一方面被连接到电感负载10。在每种情况中，在两个晶体管之间的连接 的点4与用于访问H桥2的端子8之间产生称为搭接6的连接。这些搭接6向电路中引入 电阻，其然后在电路的操作期间通过焦耳效应释放热。
[0006] 多个连接技术是可能的且其对于本领域的技术人员而言是众所周知的，例如称为 导线接合的借助于导电导线的连接的技术，使用金属导线来连接各种部件。为了优化各种 元件之间的搭接和/或使得它们更加可靠，使用多个连接导线是可能的，其然后被并联地 连接。
[0007] 例如，在电动机的控制期间，预定组合激活H桥2的某些成对控制晶体管并使得不 同强度的电流流过相应连接导线，其可由于强电流的通过而产生过热。此过热主要在连接 导线处引起局部化的温度增加，并且产生正在讨论中的连接导线的内部电阻的相对大的变 化，在某些情况中使得其中断。
[0008] 如果连接导线被不良地连接，则也称为接触电阻的相应搭接的总电阻受到影响。 理想地，应例如通过测量相应接触电阻来检查每个连接导线的良好连接。能够单独地且独 立地测试搭接是有必要的，以便标识至少一个导线是否是有缺陷的。
[0009] 可基于所使用导线的长度(用于最坏情况的最大值）和直径（用于最坏情况的最小 值)的知识在理论上估计搭接电阻，所使用的材料是已知的。可使用最大理论值作为用于测 量的比较参考。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的是提供用于通过测量H桥的搭接处的接触电阻来确定是否正确地 产生了所有内部连接的手段。
[0011] 为此，本发明提供了一种用于确定包括布置在H中的四个晶体管的H桥的接触电 阻的方法，每个晶体管具有到两个邻近晶体管的连接点，在每种情况中在位于两个晶体管 之间的连接点与访问端子之间产生搭接。
[0012] 根据本发明，该方法包括以下步骤： ?作用于H桥的晶体管的打开/闭合状态，使得在对应于访问端子的连接点的任一侧 的晶体管闭合， ?向访问端子施加所确定的电压， ?确定流过对应于所述访问端子的电流， ?如果与所述访问端子邻近的访问端子尚未被连接至地，则将此访问端子接地，以及 ?测量另一邻近访问端子处的电压。
[0013] 为了执行该方法，施加于访问端子的电压有利地小于每个晶体管到控制电压。其 可位于0.5 V与5 V之间。
[0014] 本发明还涉及一种用于确定包括布置在H中的四个晶体管的H桥的接触电阻的设 备，每个晶体管具有到两个邻近晶体管的连接的点，在每种情况中在位于两个晶体管之间 的连接点与访问端子之间产生搭接。
[0015] 根据本发明，此设备包括： ?用于向访问端子施加所确定电源电压的装置， ?用于确定流过对应于所述访问端子的搭接的电流的装置， ?用于测量两个访问端子之间的电压的装置，以及 ?用于作用于H桥的晶体管的打开/闭合状态的控制装置。
[0016] 在这里以提出的配置呈现的装置使得可能通过选择用于晶体管的适当状态来一 方面测量通过意图要被确定的接触电阻的电流且另一方面测量跨其端子的电位差。简单的 计算(用除法）然后使得可能确定期望的电阻值。
[0017] 在本发明的一个实施例中，施加于两个访问端子中的一个的电压有利地小于在操 作上使用的电压。
[0018] 施加于访问端子的电压可例如位于0. 5 V与5 V之间。
[0019] 在H桥中，将访问端子中的一个连接至地。在一个实施例中，为了能够确定对应于 此访问端子的接触电阻的值和对应于邻近访问端子的接触电阻的值，根据本发明的设备包 括被连接至地的单个访问端子，以及有利地用于测量在与被连接至地的访问端子相对的访 问端子处的电压的装置。此设备因此包括两个单独电压测量装置（电压计)。
【附图说明】
[0020] 在阅读以下描述时本发明的其他特性和优点将变得更加清楚。本描述完全是说明 性的且是参考附图而提供的，在所述附图中： 一图1是图不出H桥和受控电感负载的功能图， 一图2a至2h是图示出控制电感负载的操作模式的图， 一图3图示出已连接H桥的接触电阻， 一图4是用于实现本发明的功能图， 一图5是指示H桥的各种操作状态的特性的表，其包含在图2a至2h中使用的操作状 态， 一图6是图示出用于执行本发明的H桥的晶体管的控制的表，以及 一图7至14图示出图6中的表的控制的实现。
【具体实施方式】
[0021] 参考图1，用于控制电感负载1的设备包括"H桥"类型的开关结构。此类开关结 构包括四个电力开关，在所示的实施例中每个开关由功率MOS晶体管形成。后续各图呈现 了将H桥连接到电动机10的连接的示例。
[0022] 第一晶体管HSl被连接在一方面的被施加电池3的电压Vbat的正源端子与另一 方面的电动机10的第一端子OUTl之间。
[0023] 第二晶体管LSl被连接在一方面的电动机10的所述第一端子OUTl与另一方面的 被施加在这里为地GND的参考电位的端子之间。
[0024] 第三晶体管LS2被连接在一方面的电动机10的第二端子0UT2与另一方面的地 GND之间。
[0025] 最后，第四晶体管HS2被连接在一方面的其正源端子Vbat处的电池3与另一方面 的电动机10的第二端子0UT2之间。
[0026] 晶体管HSl和HS2称为高侧晶体管，并且晶体管LSl和LS2称为低侧晶体管。可 根据多个状态来控制H桥。
[0027] 在第一状态中，由高侧晶体管HSl和低侧晶体管LS2形成的对使得可能在这些晶 体管开启（开关闭合）时使得电流在如图2a中的箭头所指示的第一方向上流过电动机10。 晶体管HS2和LSl然后关闭(开关打开)。此状态称为F (代表正向）。
[0028] 在第二状态中，由低侧晶体管LSl和高侧晶体管HS2形成的对使得可能在这些晶 体管开启（开关闭合）时使得电流在如图2b中的箭头所指示的另一方向上流过电动机10。 晶体管HSl和LS2然后关闭(开关打开)。此状态称为R (代表反向）。
[0029] 最后，图2c和2f中所示的两个其他状态对应于称为续流（freewheel)或FW的两 个状态。当高侧晶体管HSl和HS2关闭(开关打开）且低侧晶体管LSl和LS2开启（开关闭 合）时，相应的续流状态被称为低侧续流(或LS FW)，并且相反地，当高侧晶体管HSl和HS2 开启（开关闭合）且低侧晶体管LSl和LS2关闭(开关打开）时，其对应于高侧续流状态(或 HS Fff)〇
[0030] 续流还可对被闭合的四个MOS中的仅一个发生，这取决于如在图2d、2e、2g和2h 中呈现的电流方向。
[0031] H桥或者更精确地组成H桥的结构的部件，例如上述MOS晶体管，一般地被集成在 封装或者更一般地称为集成电路中，其是借助于微电子学的设计