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  • 開關(guān)損耗測試在電源調(diào)試中的重要作用介紹
    • 發(fā)布時間:2023-04-14 15:54:35
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    開關(guān)損耗測試在電源調(diào)試中的重要作用介紹
    MOSFET/IGBT的開關(guān)損耗測試是電源調(diào)試中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。開關(guān)電源(SMPS)技術(shù)依托電源半導(dǎo)體開關(guān)設(shè)備,如金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET)和絕緣門雙極晶體管(IGBT)。這些設(shè)備提供了快速開關(guān)時間,能夠耐受沒有規(guī)律的電壓峰值。
    同樣重要的是,其在 On 狀態(tài)或 Off 狀態(tài)下消耗的功率非常小,實現(xiàn)了很高的效率,而生成的熱量很低。開關(guān)設(shè)備在極大程度上決定著 SMPS 的整體性能。開關(guān)設(shè)備的關(guān)鍵測量項目包括開關(guān)損耗、平均功率損耗等等。
    功率損耗的原理圖和實測圖
    一般來說,開關(guān)管工作的功率損耗原理圖如圖1所示,主要的能量損耗體現(xiàn)在“導(dǎo)通過程”和“關(guān)閉過程”,小部分能量體現(xiàn)在“導(dǎo)通狀態(tài)”,而關(guān)閉狀態(tài)的損耗很小幾乎為0,可以忽略不計。
    開關(guān)損耗 測試
    圖1 開關(guān)管工作的功率損耗原理圖
    實際的測量波形圖結(jié)果一般如圖2所示。
    開關(guān)損耗 測試
    圖2 開關(guān)管實際功率損耗測試
    MOSFET和PFC MOSFET的測試區(qū)別
    對于普通MOS管來說,不同周期的電壓和電流波形幾乎完全相同,因此整體功率損耗只需要任意測量一個周期即可。
    但對于PFC MOS管來說,不同周期的電壓和電流波形都不相同,因此功率損耗的準(zhǔn)確評估依賴較長時間(一般大于100ms),較高采樣率(推薦1G采樣率)的波形捕獲,此時需要的存儲深度推薦在10M以上,并且要求所有原始數(shù)據(jù)(不能抽樣)都要參與功率損耗計算,實測截圖如圖3所示。
    開關(guān)損耗 測試
    圖3 PFC MOSFET功率損耗實測截圖
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