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技術(shù)解析:二極管浪涌電流測(cè)試方案設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間:2015-02-02 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】本文主要講述了二極管浪涌電流的測(cè)試方案,及其基本要求和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。文中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中方法的不足之處提出了見(jiàn)解,并設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)大功率場(chǎng)效應(yīng)管晶體管電流驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方案。

正弦半波脈沖電流的產(chǎn)生

二極管的規(guī)格繁多,常見(jiàn)的額定通態(tài)電流從數(shù)百毫安到數(shù)百安培甚至更高,IFSM測(cè)試需要的峰值脈沖電流要求達(dá)到數(shù)十倍的額定通態(tài)電流值。標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法是采用大容量工頻變壓器,截取市電交流波形來(lái)產(chǎn)生時(shí)間常數(shù)為10ms、導(dǎo)通角為0°~180°的正弦半波脈沖,如圖1。

技術(shù)解析:二極管浪涌電流測(cè)試方案設(shè)計(jì)
圖1 正向浪涌電流測(cè)試電路

用這種方法產(chǎn)生幾百上千安培的正弦脈沖電流,所用到的變壓器體積重量都非常可觀,安裝與使用十分不便。一些國(guó)外公司的產(chǎn)品對(duì)浪涌沖擊電流波形有特殊要求,比如要求在正向整流電流的基礎(chǔ)上再加一個(gè)時(shí)間常數(shù)為10ms或8.3ms、導(dǎo)通角為0°~180°的正弦半波脈沖電流,或者要求施加連續(xù)兩個(gè)時(shí)間常數(shù)為10ms或8.3ms、導(dǎo)通角為0°~180°的正弦半波脈沖電流等。顯然再采用市電截取的方法,已經(jīng)很難滿(mǎn)足不同器件的測(cè)試要求了。

設(shè)計(jì)思路

大功率場(chǎng)效應(yīng)管晶體管是一類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的電壓控制電流器件,在VDMOS管的線性工作區(qū)內(nèi),漏極電流受柵極電壓控制:IDS=GFS*VGS。給柵極施加所需要的電壓波形,在漏極就會(huì)輸出相應(yīng)的電流波形。因此,選用大功率VDMOS管適合用于實(shí)現(xiàn)所需的浪涌電流波形,電路形式如圖2所示。

技術(shù)解析:二極管浪涌電流測(cè)試方案設(shè)計(jì)
圖2 VDMOS電流驅(qū)動(dòng)電路

運(yùn)放組成基本的反向運(yùn)算電路,驅(qū)動(dòng)VDMOS管的柵極,漏源電流通過(guò)VDMOS管源極取樣電阻,加到運(yùn)放反向輸入端,與輸入波形相加形成反饋,運(yùn)放輸出電壓控制VDMOS管的柵極電壓VGS,進(jìn)而控制漏極輸出電流IDS。這個(gè)IDS就是施加給待測(cè)二極管(DUT)的正向浪涌電流。

單只VDMOS管的功率和電流放大能力是有限的,無(wú)法達(dá)到上千安培的輸出電流能力,采用多只并聯(lián)的方式可以解決這個(gè)問(wèn)題,以達(dá)到所需要的峰值電流。常見(jiàn)的連接方法如圖3所示。

技術(shù)解析:二極管浪涌電流測(cè)試方案設(shè)計(jì)
圖3 VDMOS并聯(lián)方式

本測(cè)試方案采用了成熟的電路控制技術(shù),簡(jiǎn)潔而有效地實(shí)現(xiàn)了各種浪涌沖擊測(cè)試的要求。使用的都是常規(guī)易得的元器件,組建的裝置體積小重量輕,可以很方便地安裝在普通儀器箱中,成為一件標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀器。具有使用靈活、易操作,測(cè)試精準(zhǔn)度高,安全可靠等特點(diǎn)。

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