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(jì)中,第一步都要選擇元器件。良好的電源設(shè)計(jì)離不開電源元器件及控制芯片??紤]到所有選項(xiàng),為最優(yōu)設(shè)計(jì)選擇適當(dāng)?shù)碾娫丛骷赡軙悬c(diǎn)麻煩。縮小范圍,找到適當(dāng)?shù)脑骷旧砭头浅7爆?。各個(gè)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(jì)中提供最優(yōu)操作。在鎖定設(shè)計(jì)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(shí)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(jìn)行選擇,如額定電壓和電流、開機(jī)時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間、輸入和輸出電容、開點(diǎn)狀態(tài)電阻和閉點(diǎn)狀態(tài)特點(diǎn)。
制造商產(chǎn)品技術(shù)資料最重要的細(xì)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(diǎn)。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?yàn)檫@些圖只在25°C下有效。僅依據(jù)這些數(shù)據(jù)會給實(shí)現(xiàn)和設(shè)計(jì)帶來重大風(fēng)險(xiǎn),特別是熱量設(shè)計(jì)。必需在實(shí)際環(huán)境中分析部件特點(diǎn),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(jì)的這個(gè)階段沒有原型,很難仿真預(yù)計(jì)的額定電流和電壓。解決這個(gè)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(shí)際I-V特點(diǎn)??梢允褂孟嗤脑O(shè)備,測量開點(diǎn)狀態(tài)特點(diǎn)的小的差異,如柵極閾值電壓、增益和開點(diǎn)電阻。同樣,對低電流閉點(diǎn)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(shí),一定要使用能夠測試器件DC工作電壓整個(gè)范圍的電容測量系統(tǒng)。