开关电源之驱动电路的相关测试

民熔电气小课堂 发表于 2020-11-20 17:03:03 收藏 已收藏
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开关电源之驱动电路的相关测试

民熔电气小课堂 发表于 2020-11-20 17:03:03

开关电源,又称交换式电源、开关变换器,是一种高频化电能转换装置,是电源供应器的一种。民熔开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式及全闭模式之间切换,这两个模式都有低耗散的特点,切换之间的转换会有较高的耗散,但时间很短,所以民熔开关电源比较节省能源,产生废热较少。民熔开关电源的高转换效率是其一大优点,而民熔开关电源工作频率高,也可以使用小尺寸、轻重量的变压器,民熔开关电源重量也会比较轻。民熔开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明等领域。

小课堂之前分享了开关电源辅助电源的测试技巧,今天再来谈谈关于驱动电路的测试要点。好的开关电源驱动是稳定的,就像下方的开关电源。

开关电源之驱动电路的相关测试

驱动电路测试

测试说明:

功率器件的驱动技术是电源可靠性的重要保证。良好的驱动方式可以实现有效的开关、高效率、低电磁干扰、快速保护功率器件。在测试中,应测试功率晶体管驱动器。为了防止探头的影响,试验中应同时使用差动隔离探头(或普通探头),示波器电源由隔离变压器隔离,应注意以下问题:

A、驱动电路分析;B、驱动电压;C、驱动波形;D、瞬态条件下的驱动波形;F、驱动芯片的电压,如启动过程中芯片的电源电压。

试验方法:

(1)驱动电路分析

审核驱动电路方式,无论是变压器隔离驱动还是集成电路驱动,驱动电阻均应符合推荐要求。如果采用加速电容器或快速关断方式,应评估其功能,并在关闭负压时确认其影响。一般来说,GS应有一个调压器,对驱动电路进行分析,确认电路设计的合理性。

(2)驱动电压

目前,大部分的开关管都是使用MOSFET或IGBT,MOSFET和IGBT的驱动都是使用电压方式,高的驱动电压会击穿栅极,测试在空载、半载、满载、限流状态、空载满载跳变、空载到限流跳变、空载到深度限流跳变(所有的负载跳变条件为:跳变时间5ms,tr和tf为1A对应20us),空载到短路及输入电压为最低、额定、最高,从最高电压到最低电压跳变(跳变时间为50ms)条件下的驱动波形,驱动电压应低于规定电压,峰值应小于20V,同时应注意驱动电压应满足饱和驱动。

(3)驱动波形

测试在空载、轻载、半负载、满载、限流状态、空载满载跳变、空载至限流跳变、空载至深限流跳变(所有负载跳变条件为:跳变时间5ms,TR、TF均为1a对应20us),空载至短路、输入电压最低,额定和最高,从最高电压跳到最低电压(跳变时间为50ms)驱动波形的上升和下降沿应平滑,并满足效率和EMI的要求(上升时间快,管口损伤小,但电压尖峰高,EMI大),开启时不应有下降,停机后无尖峰现象,死区时间符合设计要求。

比较PWM芯片的输出波形与驱动波形,确认驱动波形与PWM输出波形一致。

(4)驱动回路

功率器件(MOSFET和IGBT)的驱动电源要求低阻抗特性,驱动电路面积尽可能小,驱动线尽可能短,驱动电路必须与电源电路分开。

(5) 主控芯片供电电压测试

用示波器测试主控芯片的供电电压,采集模块通电和断电过程,以及正常工作条件下芯片电源电压的波形。芯片的电源电压必须满足芯片数据的要求。同时,最好在芯片数据推荐的工作电压下工作。在任何情况下,任何情况都不能出现超过芯片工作电压范围的电压芯片供电。

(6)瞬时状态下的波形

在瞬态条件下,如开/关、突然增负荷和减负荷、限流状态到稳定状态的转换、从稳定电压状态到限流状态的转换、输出短路、短路启动和输出短路释放,驱动器正常。从保护到恢复过程中,驱动正常,波形上升沿和下降沿应平滑,分闸时无下降,停机后无急冲,死区时间能满足设计要求,驱动波形不应有振荡。

判定标准:符合测试说明,合格,否则为不合格。

上面就是小课堂今天分享的,关于开关电源驱动电路的测试要点。
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