电源测量小贴士,泰克专家支招
电源测量小贴士,第1篇(共10篇):元器件选择和特性分析
编者按:电源设计人员的需求正变得越来越高,他们面临着巨大的压力,需要改善效率,降低成本,缩短产品开发周期。电源设计是一项复杂的工作,这一过程有许多校验点。在这组博文中,我们将向您介绍10个设计阶段中每个设计阶段的测试要求,并给出小贴士,让您的测试更高效,让您的生活更轻松。
在任何电源设计中,第一步都要选择元器件。良好的电源设计离不开电源元器件及控制芯片。考虑到所有选项,为最优设计选择适当的电源元器件可能会有点麻烦。缩小范围,找到适当的元器件,本身就非常繁琐。各个制造商的产品技术资料提供了与元器件功能有关的一手资料,但并不能保证在给定设计中提供最优操作。在锁定设计前,必需分析选定元器件在特定应用中的特性,这可以明显节省时间,减少问题。
某些关键电源元器件,如MOSFETs和IGBTs,应根据关键参数进行选择,如额定电压和电流、开机时间和关闭时间、输入和输出电容、开点状态电阻和闭点状态特点。
制造商产品技术资料最重要的细节之一可能是安全作业区(SOA)图。应采取相应措施,了解在不同电压和电流参数下的这一特点。问题是,制造商提供的大多数SOA图并没有提供完整的画面,因为这些图只在25°C下有效。仅依据这些数据会给实现和设计带来重大风险,特别是热量设计。必需在实际环境中分析部件特点,在这些环境中,电源元器件很少保持在理想的环境温度之下。
设计的这个阶段没有原型,很难仿真预计的额定电流和电压。解决这个问题的最好方式是使用源测量单元,它可以驱动几十安培的电流,生成可以测量的电压。这有助于为应用获得实际I-V特点。可以使用相同的设备,测量开点状态特点的小的差异,如栅极阈值电压、增益和开点电阻。同样,对低电流闭点状态测量,如泄漏电流,可以使用仪器,提供高电压,生成可以测量的电流。
对击穿电压,确保提供的电压是器件工作电压的几倍,以便测量击穿电压。在简单的两端子器件或比较复杂的三四端子晶体管上测量器件电容相对于电压关系时,一定要使用能够测试器件DC工作电压整个范围的电容测量系统。注意,传统LCR仪表会告诉你电容,但不是在整个工作电压中。
吉时利源测量单元可以作为四合一仪器:电压/电流源、电压/电流表、扫描分析仪、函数发生器,为这类测试提供了完美的解决方案。源表还包括可编程负载,可以测量元器件上的I-V特点,从几µV到3 KV,从几fA到100 A。一个很好的插件是IVy应用,可以从Google Play下载,适用于安卓智能手机或平板电脑,您可以在元器件上无缝执行电压-电压(I-V)特性分析。
IVy应用可以从Google Play中为安卓设备免费下载,可以方便地检查元器件上的I-V特点。这是一个研讨会链接,我们的专家介绍了怎样分析和验证功率半导体的性能。
一旦选择元器件,设计出原型,那么需要开机。在这一系列博文的下一篇博文中,我们将考察低压DC电路开机测试,并提供多种小贴士,确保您能够准确地评估设计的性能。
电源测量小贴士, Part 2 of 10: 低压DC电路开机测试
使用吉时利DMM 7510检查电压和纹波,确保满足规范。
原型制作是设计中比较激动人心的步骤之一。在这个阶段,在理想情况下,您已经看到设计愿景就要变成现实,如果一切能够照计划进行的话。可能会出现很多问题,如电路板布线、焊点、元器件贴装和寄生电容等,因此在测试原型电源时,最好要审慎。
这是一种常见作法,但仍需指出的是,应使用数字万用表检查所有输入和输出阶段是否有短路。同样,还要检查电路板上所有关键功率点,确保电路不会非故意短路。应尽可能把低压模拟电路和数字电路隔离成多个子电路,这在发生问题时有助于调试问题及控制损失。
电路板很可能至少有一个辅助电源。下一步是隔离这个电源,在有负载和没负载的情况下测试输出。这有助于分析电源本身的特性,帮助隔离存在的任何问题。可以使用精密万用表检查电压和纹波,如DMM 7510 (如上图所示),确保所有指标都满足规范。DMM7510的图形界面也可以帮助您在屏幕上观察高频纹波。如果您想进一步了解纹波测量,这里的应用指南为您介绍了详细的测量过程。
在隔离电源的同时,应检查机载电源供电的所有低压电路。应使用隔离DC电源,如吉时利2280S,为各个低压子电路供电,而不是使用机载电源。这将有助于隔离与各个子电路有关的问题。
机载电源偶尔有多个输出,您可以使用拥有多条隔离通道的DC电源。可以使用DC电源,同时显示编程设置和实际被测输出。您可以查看DC阶段是否吸收太多的电
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