MOSFET/IGBT 的開關損耗測試是電源調試中非常關鍵的環節,但很多工程師對開關損耗的測量還停留在人工計算的感性認知上,PFC MOSFET 的開關損耗更是只能依據口口相傳的經驗反復摸索,那么該如何量化評估呢?
1.1 功率損耗的原理圖和實測圖
一般來說,開關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在“導通過程”和“關閉過程”,小部分能量體現在“導通狀態”,而關閉狀態的損耗很小幾乎為0,可以忽略不計。
圖 1開關管工作的功率損耗原理圖
實際的測量波形圖一般如圖 2所示。
圖 2開關管實際功率損耗測試
1.2 MOSFET 和 PFC MOSFET 的測試區別
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,因此功率損耗的準確評估依賴較長時間(一般大于 10ms),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據(不能抽樣)都要參與功率損耗計算,實測截圖如圖 3所示。
圖 3 PFC MOSFET 功率損耗實測截圖
1.3 MOSFET 和 PFC MOSFET 的實測演示視頻
普通 MOSFET 的功率損耗實測如下。
https://v.qq.com/x/page/t050291xynv.html
PFC MOSFET 的功率損耗實測如下。
https://v.qq.com/x/page/y050284vm7y.html
開關損耗測試對于器件評估非常關鍵,通過示波器的電源分析軟件,可以快速有效的對器件的功率損耗進行評估,ZDS3000/4000 系列示波器免費標配電源分析軟件。
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