MOS管功率损耗怎么测?
MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)的功率损耗测试是电源调试中的一个重要环节。以下是MOS管功率损耗测试的主要步骤和方法:
一、测试原理
MOS管的功率损耗主要体现在“导通过程”和“关闭过程”,小部分能量体现在“导通状态”,而“关闭状态”的损耗很小几乎为0,可以忽略不计。因此,测试主要集中在导通和关闭过程中的能量损耗。
二、测试工具
示波器:用于捕获电压和电流的波形。
差分探头:用于测量开关半导体器件上的高浮地电压。
电流探头:用于测量漏电流。
三、测试步骤
连接测试电路:
将差分探头连接到MOS管的漏-源极间,以测量漏-源极电压(Vds)。
将电流探头连接到电路中,以测量漏电流(Id)。
设置示波器:
调整示波器的采样率和存储深度,以确保能够准确捕获电压和电流的波形。对于PFC MOS管,可能需要较高的采样率(如1G采样率)和较大的存储深度(如10M以上)。
使用示波器的电源分析软件(如果配备)来辅助计算功率损耗。
捕获波形:
启动示波器,捕获MOS管在导通过程和关闭过程中的电压和电流波形。
注意观察波形的详细部分,确保没有遗漏。
计算功率损耗:
根据捕获的波形,计算导通过程和关闭过程中的功率损耗。这通常涉及对电压和电流波形进行积分,以计算能量损耗。
对于导通状态下的损耗,由于MOS管的导通电阻较小,可以通过测量电流和导通电阻来计算。
四、注意事项
采样数:确保示波器的采样数足够高,以准确追踪波形的详细部分。
延迟差:由于电压探头和电流探头间的延迟时间特性不同,测定波形中可能包含延迟差导致的误差。需要进行纠偏修正(de-skew),以确保电压和电流波形的时间轴对齐。
波形分析:根据波形的形状和特征,选择合适的近似算式来计算功率损耗。波形的复杂性可能导致划分方式较为主观,需要仔细分析和判断。
五、结论
MOS管的功率损耗测试是一个复杂但关键的过程,需要借助专业的测试工具和精确的计算方法。通过合理的测试步骤和注意事项,可以准确评估MOS管的功率损耗性能,为电源调试和器件评估提供有力支持。