開關電源之驅動電路的相關測試

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開關電源之驅動電路的相關測試

民熔電氣小課堂 發表於 2020-11-20 17:03:03

開關電源，又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。民熔開關電源利用的切換電晶體多半是在全開模式及全閉模式之間切換，這兩個模式都有低耗散的特點，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，所以民熔開關電源比較節省能源，產生廢熱較少。民熔開關電源的高轉換效率是其一大優點，而民熔開關電源工作頻率高，也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，民熔開關電源重量也會比較輕。民熔開關電源產品廣泛應用於工業自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明等領域。

小課堂之前分享了開關電源輔助電源的測試技巧，今天再來談談關於驅動電路的測試要點。好的開關電源驅動是穩定的，就像下方的開關電源。

驅動電路測試

測試說明：

功率器件的驅動技術是電源可靠性的重要保證。良好的驅動方式可以實現有效的開關、高效率、低電磁幹擾、快速保護功率器件。在測試中，應測試功率電晶體驅動器。為了防止探頭的影響，試驗中應同時使用差動隔離探頭（或普通探頭），示波器電源由隔離變壓器隔離，應注意以下問題：

A、驅動電路分析；B、驅動電壓；C、驅動波形；D、瞬態條件下的驅動波形；F、驅動晶片的電壓，如啟動過程中晶片的電源電壓。

試驗方法：

（1）驅動電路分析

審核驅動電路方式，無論是變壓器隔離驅動還是集成電路驅動，驅動電阻均應符合推薦要求。如果採用加速電容器或快速關斷方式，應評估其功能，並在關閉負壓時確認其影響。一般來說，GS應有一個調壓器，對驅動電路進行分析，確認電路設計的合理性。

（2）驅動電壓

目前，大部分的開關管都是使用MOSFET或IGBT，MOSFET和IGBT的驅動都是使用電壓方式，高的驅動電壓會擊穿柵極，測試在空載、半載、滿載、限流狀態、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變（所有的負載跳變條件為：跳變時間5ms，tr和tf為1A對應20us），空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高，從最高電壓到最低電壓跳變（跳變時間為50ms）條件下的驅動波形，驅動電壓應低於規定電壓，峰值應小於20V，同時應注意驅動電壓應滿足飽和驅動。

（3）驅動波形

測試在空載、輕載、半負載、滿載、限流狀態、空載滿載跳變、空載至限流跳變、空載至深限流跳變（所有負載跳變條件為：跳變時間5ms，TR、TF均為1a對應20us），空載至短路、輸入電壓最低，額定和最高，從最高電壓跳到最低電壓（跳變時間為50ms）驅動波形的上升和下降沿應平滑，並滿足效率和EMI的要求（上升時間快，管口損傷小，但電壓尖峰高，EMI大），開啟時不應有下降，停機後無尖峰現象，死區時間符合設計要求。

比較PWM晶片的輸出波形與驅動波形，確認驅動波形與PWM輸出波形一致。

（4）驅動迴路

功率器件（MOSFET和IGBT）的驅動電源要求低阻抗特性，驅動電路面積儘可能小，驅動線儘可能短，驅動電路必須與電源電路分開。

（5） 主控晶片供電電壓測試

用示波器測試主控晶片的供電電壓，採集模塊通電和斷電過程，以及正常工作條件下晶片電源電壓的波形。晶片的電源電壓必須滿足晶片數據的要求。同時，最好在晶片數據推薦的工作電壓下工作。在任何情況下，任何情況都不能出現超過晶片工作電壓範圍的電壓晶片供電。

（6）瞬時狀態下的波形

在瞬態條件下，如開/關、突然增負荷和減負荷、限流狀態到穩定狀態的轉換、從穩定電壓狀態到限流狀態的轉換、輸出短路、短路啟動和輸出短路釋放，驅動器正常。從保護到恢復過程中，驅動正常，波形上升沿和下降沿應平滑，分閘時無下降，停機後無急衝，死區時間能滿足設計要求，驅動波形不應有振蕩。

判定標準：符合測試說明，合格，否則為不合格。

上面就是小課堂今天分享的，關於開關電源驅動電路的測試要點。
責編AJX

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