创新自动测试：选择功率电子元件测量的最优解决方案

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。