文章《MOSFET管芯温度估算》中已经详细分析了mosfet的损耗类型,其中最主要的功率损耗就是开关损耗与导通损耗,我们今天就好好讲讲开关损耗与导通损耗的测量方法。
mosfet功率损耗测试电路如下图所示,使用示波器测量和计算开关损耗通常用差分探头测量漏源极电压( Vds ),电流探头测量漏电流( ID ) 。施加在开关半导体器件上的电压会很高而且是浮地的,用数字示波器观测这种波形性时需要选用差分探头[1]。
开关损耗测量
需要了解开关管的状态。由于开关管是非理想型器件,其工作过程可划分为四种状态,如下图所示。一般来说,主要的能量损耗体现在“导通过程”和“关闭过程”,小部分能量体现在“导通状态”,而“关闭状态”的损耗很小几乎为0,可以忽略不计[2]。根据开关器件工作过程的不同,开关损耗可定义如下:
开关打开过程的功耗:开启损耗 (T0-T1)
开关关闭过程的功耗:关闭损耗 (T2-T3)
每个周期的损耗:总平均损耗 (T0-T3)
mosfet工作过程
开关损耗定义:
导通损耗测量
导通状态下由于开关管导通电阻 很小,通常毫欧级别,导通状态下能量损耗相对较小,
较小,考虑到 示波器的分辨率有限,大量程下误差超过实际电压值,因此常规电流电压乘积的测量方式误差非常大。相反,导通时电流很大,可以准确测量,因此可以使用电流与导通电阻来计算损耗。
导通损耗定义:
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