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电源设计十日谈 | 第一日:元器件选择和特性分析

更新时间:2017-03-06 17:01:37   点击次数:

    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。在电源设计系列专题中,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

 

    某些关键电源元器件,如MOSFETsIGBTs,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。



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    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µV3KV,从几fA100A。一个很好的插件是IVy应用,可以从GooglePlay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I-V特性分析。

小贴士



1. 如果想测量开态特点小的差异,如栅极门限电压(VTH)、增益(gM)和开点电阻(RDSON),可以使用能够驱动几十安培的仪器,生成可测量的电压。同样,对低电流闭态测量,如泄漏电流(IDSS),可以使用能够提供高电压的仪器,生成可测量的电压。

2.  对击穿电压(BVDSS),您提供的电压需要是器件工作电压的几倍。

3. 在简单的2端子器件或复杂的3~4端子晶体管上,使用能够测试整个器件DC工作电压范围的电容测量系统,来测量器件电容相对于电压的关系(CISS, COSS, CRSS)。传统LCR仪表能够告诉您电容,但不是整个工作电压。


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