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  • 開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量中需要注意的問(wèn)題分析
    • 發(fā)布時(shí)間:2023-04-14 15:51:23
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    開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量中需要注意的問(wèn)題分析
    開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量中應(yīng)考慮哪些問(wèn)題
    在實(shí)際的測(cè)量評(píng)估中,我們用一個(gè)通道測(cè)量電壓,另一個(gè)通道測(cè)量電流,然后軟件通過(guò)相乘得到功率曲線,再通過(guò)時(shí)間區(qū)間的積分得到最終的結(jié)果。
    要注意的兩點(diǎn):
    保證示波器和探頭帶寬充足,準(zhǔn)確獲取開(kāi)關(guān)器件在開(kāi)通和關(guān)斷過(guò)程中的波形;精確測(cè)量相位,保證電壓和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
    帶寬充足比較好理解,但我們?cè)撊绾伪WC電壓和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系呢?
    時(shí)間偏移對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
    當(dāng)電壓通道和電流通道之間存在時(shí)間偏移時(shí),測(cè)量結(jié)果明顯偏高或偏低,而器件的開(kāi)關(guān)速度越快,偏移的影響就越明顯。
    圖1為MOS管的關(guān)斷損耗測(cè)量原理圖,由此可見(jiàn),只有經(jīng)過(guò)校正以后,才能得到正確的測(cè)量結(jié)果。值得注意的是,由于電壓探頭和電流探頭的實(shí)現(xiàn)原理和探頭傳輸電纜長(zhǎng)度的差異,這種偏移是普遍存在的。
    開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量
    圖1 通道間的偏移對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
    如何對(duì)通道偏移進(jìn)行校正
    如圖2所示,偏移校正夾具可以直接校正電壓探頭和電流探頭之間的時(shí)間偏移。
    其基本原理是夾具產(chǎn)生一組相位差為零的電壓和電流的脈沖信號(hào)同時(shí)作用在電壓和電流探頭上,通過(guò)示波器觀察脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)探頭后的時(shí)間偏移,并在示波器上校正偏移時(shí)間。
    該夾具通過(guò)USB接口供電,使用簡(jiǎn)單方便。時(shí)間偏移的校正可以手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行。使用偏移校正夾具,校正前后的波形分別如圖3和圖4所示。
    開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量
    延長(zhǎng)線對(duì)傳輸延遲的影響
    除了執(zhí)行偏移校正,在實(shí)際測(cè)量中,還應(yīng)注意延長(zhǎng)線的影響,典型的測(cè)試示意圖如圖5所示。
    由于電流鉗通常無(wú)法直接在PCB板上測(cè)量電流,此時(shí)電流需通過(guò)延長(zhǎng)線引出,延長(zhǎng)線會(huì)引入傳輸延遲,普通銅線延長(zhǎng)線可按33.5ps/cm進(jìn)行計(jì)算,并通過(guò)示波器的延遲校正參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。
    同樣的,電壓探頭的延長(zhǎng)線也會(huì)帶來(lái)傳輸延遲,可根據(jù)實(shí)際測(cè)量中的超前滯后關(guān)系,對(duì)應(yīng)調(diào)整延遲校正參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。
    以圖5為例,假設(shè)延長(zhǎng)線的長(zhǎng)度為100cm,則電流通道的延遲時(shí)間為:33.5ps/cm×100 cm=3.35ns。在使用偏移校正夾具完成校正后,應(yīng)調(diào)整電流通道的延遲校正時(shí)間,使其比電壓通道超前3.35ns。
    開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量
    圖5 典型的測(cè)試示意圖
    通過(guò)以上分析可以看出:在使用示波器進(jìn)行開(kāi)關(guān)損耗測(cè)量時(shí),除了保證波形測(cè)量準(zhǔn)確之外,還須留意通道之間的時(shí)間偏移,這種由探頭引入的時(shí)間偏移會(huì)為測(cè)量本身引入較大的誤差。因此,在準(zhǔn)確評(píng)估功率損耗時(shí),一定要使用偏移校正夾具對(duì)通道延遲進(jìn)行校正。
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