電源測量小貼士:元器件選擇和特性分析
在任何電源設(shè)計中,第一步都要選擇元器件。良好的電源設(shè)計離不開電源元器件及控制芯片??紤]到所有選項,為最優(yōu)設(shè)計選擇適當?shù)碾娫丛骷赡軙悬c麻煩??s小范圍,找到適當?shù)脑骷?,本身就非常繁瑣。各個制造商的產(chǎn)品技術(shù)資料提供了與元器件功能有關(guān)的一手資料,但并不能保證在給定設(shè)計中提供最優(yōu)操作。在鎖定設(shè)計前,必需分析選定元器件在特定應(yīng)用中的特性,這可以明顯節(jié)省時間,減少問題。
某些關(guān)鍵電源元器件,如MOSFETs和IGBTs,應(yīng)根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)進行選擇,如額定電壓和電流、開機時間和關(guān)閉時間、輸入和輸出電容、開點狀態(tài)電阻和閉點狀態(tài)特點。
制造商產(chǎn)品技術(shù)資料最重要的細節(jié)之一可能是安全作業(yè)區(qū)(SOA)圖。應(yīng)采取相應(yīng)措施,了解在不同電壓和電流參數(shù)下的這一特點。問題是,制造商提供的大多數(shù)SOA圖并沒有提供完整的畫面,因為這些圖只在25°C下有效。僅依據(jù)這些數(shù)據(jù)會給實現(xiàn)和設(shè)計帶來重大風險,特別是熱量設(shè)計。必需在實際環(huán)境中分析部件特點,在這些環(huán)境中,電源元器件很少保持在理想的環(huán)境溫度之下。
設(shè)計的這個階段沒有原型,很難仿真預(yù)計的額定電流和電壓。解決這個問題的最好方式是使用源測量單元,它可以驅(qū)動幾十安培的電流,生成可以測量的電壓。這有助于為應(yīng)用獲得實際I-V特點??梢允褂孟嗤脑O(shè)備,測量開點狀態(tài)特點的小的差異,如柵極閾值電壓、增益和開點電阻。同樣,對低電流閉點狀態(tài)測量,如泄漏電流,可以使用儀器,提供高電壓,生成可以測量的電流。
對擊穿電壓,確保提供的電壓是器件工作電壓的幾倍,以便測量擊穿電壓。在簡單的兩端子器件或比較復(fù)雜的三四端子晶體管上測量器件電容相對于電壓關(guān)系時,一定要使用能夠測試器件DC工作電壓整個范圍的電容測量系統(tǒng)。