如今，運行參數(shù)監(jiān)測已成為功率模塊的一個組成部分。在功率模塊中，溫度傳感器已或多或少地成為標(biāo)準(zhǔn)配置，甚至連電流傳感器也正越來越廣泛被采用。事實上，與外置傳感器解決方案相比，集成傳感器是更具有成本效益的解決方案，它為用戶帶來附加的保護(hù)功能，同時減小了模塊的體積。

　　電流傳感器

　　如果一個功率模塊配備了電流傳感器，其信號主要是用作輸出電流控制（例如：在傳動應(yīng)用中），并且還可以起到保護(hù)器件的作用。電機控制的需求確定電流傳感器的特性。在許多情況下，故障（包括溫度漂移）都必須低于1 ... 2%。對溫度（-40℃～125℃）和低電流損耗的要求是通過功率模塊自身來設(shè)定的。器件保護(hù)功能設(shè)定過流能力（最大短路電流為額定電流的5倍），上限截止頻率（> 100kHz）。

　　對于中低功率器件，使用電流分流器是一個精確且低成本高效率的解決方案。電流限額約為30A～40A。不足之處是有額外的功率損耗，并且如果分流器用于測量發(fā)射極電流，將會失去隔離且IGBT柵極信號中存在干擾。

　　對于高性能和大功率半導(dǎo)體模塊，一般使用電氣隔離的傳感器。無補償電流的純霍爾效應(yīng)傳感器在誤差和溫度穩(wěn)定性方面的性能較差。傳感器可用在用戶指定的模塊中，因為這些模塊中的需求定義的很清楚。具有高線性度和低溫度漂移的傳感器與補償電流一起運作。該電流抵消傳感器核心內(nèi)測量電流的磁場。補償電流放大器的控制信號由霍爾效應(yīng)、磁場或磁阻探頭提供。

　　對于像賽米控SKiiP系統(tǒng)這樣的智能功率模塊（IPM），由于最終應(yīng)用對于高性能的要求，使用高精度的傳感器是最合適的。在最終應(yīng)用中，傳感器直接集成在模塊的外殼中，環(huán)繞主端子以節(jié)省空間（圖1）。用于信號監(jiān)測和轉(zhuǎn)換的評估電路是驅(qū)動器電路的一部分。特殊設(shè)計的ASIC芯片保證高集成度和高可靠性，這在采用外部傳感器的方案中是難以實現(xiàn)。

　　在IPM內(nèi)部，電流監(jiān)測電路與驅(qū)動器電路直接相連。它可以在最短時間內(nèi)檢測到外部短路，并且可在2～3µs內(nèi)關(guān)斷功率半導(dǎo)體。未來，這一特性將變得越來越重要，因為與過去的IGBT允許10 µs的短路時間相比，新一代IGBT只允許6 µs的短路時間。

　　電壓源逆變電路AC端子處的電流傳感器不能檢測到逆變橋內(nèi)的短路。這里，通過監(jiān)測VCE(sat)，處于開態(tài)的半導(dǎo)體的斜率電阻用于保護(hù)目的。該方法對于短路保護(hù)是足夠的，但并不適合電流的測量。