创新自动测试:选择功率电子元件测量的最优解决方案
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更新于2024-08-17
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在现代电子设计中,有源元件测量,特别是针对开关模式电源(SMPS)的分析与测试,是一项至关重要的任务。随着SMPS技术的不断发展,效率提升、功率密度增大以及对瞬时负荷、低电压高电流等特殊要求的满足,对测量解决方案提出了更高的要求。
选择合适的测量解决方案首先涉及到信号源的选择。信号源应能产生模拟门驱动信号,具备可调节的占空比、边沿跳变时间和频率,这对于精确模拟IGBT等元件的正常工作状态至关重要。由于IGBT工作电压通常在12V至15V之间,信号源必须能提供这个电压范围。
示波器是另一个关键组件,它需具备足够的带宽来处理电源内部的高速开关信号,同时拥有快速的采样率以便捕捉信号的跳变。长记录长度也是必不可少的,特别是在进行长时间、低频率的电源线测量时,高时间分辨率是确保结果准确性的前提。
探头的选择同样重要,特别是在进行开关损耗测量时,需要AC/DC电流探头和差分探头。对于功率线测量,还可能需要高电压差分探头,以便处理复杂的高电压环境。
随着SMPS设计挑战的增加,如提高效率和系统可靠性,测试需求也变得更加复杂。设计师不仅需要遵循国家和地区的电源质量标准,还要监测诸如功率电平、输出纯度、谐波反馈和开关损耗等参数。传统的方法,如使用万用表和计算器进行测量,已经过时,现代工程师倾向于使用示波器作为主要的测量平台。
然而,实际执行电源测量时,工程师面临诸多挑战,例如高电压、浮动信号的处理,以及确保安全和准确地探测电压和电流波形。在MOSFET等元件的测量中,由于它们未连接到地线,传统的示波器测量方法(如接地参考电压测量)存在安全隐患。为此,解决方案可能包括使用浮动示波器的机箱接地(尽管风险高),或者采用准差分测量方法,但这种方法可能无法提供理想的共模抑制比。
有源元件测量涉及到精确、高效和安全的技术,需要结合恰当的信号源、示波器和探头,以及先进的测试工具和软件,才能有效应对现代SMPS设计中的复杂性。只有这样,才能确保电子产品的性能和可靠性,满足不断增长的市场需求。
2021-04-14 上传
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