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收到客戶(hù)咨詢(xún)?cè)陂_(kāi)關(guān)電源測(cè)試時(shí)如何使用探頭的問(wèn)題,主要集中在探頭參數(shù)的解讀、不同電壓探頭測(cè)試MOS管Vds的尖峰電壓會(huì)有不同的測(cè)試結(jié)果等等,本文就這些實(shí)測(cè)問(wèn)題進(jìn)行解答。
差分探頭700924測(cè)量MOS管Vds,雖然開(kāi)關(guān)波形頻率只有幾十KHz,但尖峰部分的震蕩頻率超過(guò)10MHz,客戶(hù)查看了我們產(chǎn)品規(guī)格書(shū)中Input voltage derating 圖表。
雖然700924規(guī)格是1400V,但隨著測(cè)試信號(hào)頻率的增加到1MHz后,大輸入電壓衰減急劇下降,接近10MHz后下降接近到100V。因此客戶(hù)就懷疑我們的差分探頭能否測(cè)量此類(lèi)的開(kāi)關(guān)波形。
先探頭規(guī)格書(shū)中大輸入電壓-頻率的圖標(biāo),表示的并不是探頭的耐壓——探頭由于容性阻抗的原因,隨著輸入信號(hào)頻率的增加,流過(guò)電容及電阻的電流增加,超過(guò)器件的額定功率,導(dǎo)致器件的故障,因此該參數(shù)并不是部件耐壓,而是器件的額定功率。
那么700924的耐壓參數(shù)是多少呢,規(guī)格書(shū)上有一段話(huà)“2000 VACrms (between input terminal and BNC-ground), for 5minutes" ,可以理解為2000V交流有效值可以耐5分鐘。
解讀了參數(shù),我們回到先的問(wèn)題,對(duì)于Vds的過(guò)沖部分震蕩1000V峰@1MHz,700924能否正常測(cè)量呢,個(gè)人理解測(cè)試這個(gè)峰值電壓是沒(méi)有問(wèn)題的,雖然根據(jù)圖表10MHz以上,大輸入電壓會(huì)衰減到100V,但由于這個(gè)峰值電壓的震蕩時(shí)間非常短(ns或us),而且不是持續(xù)高頻電壓,應(yīng)該不會(huì)對(duì)器件造成故障,也沒(méi)有超出探頭的耐壓。
工程師測(cè)試MOS管Vds波形的電壓過(guò)沖(如下圖)發(fā)現(xiàn)一個(gè)現(xiàn)象。當(dāng)使用無(wú)源探頭(使用隔離變壓器)與使用700924的差分探頭,電壓過(guò)沖的峰值相差幾十V,他們無(wú)法判斷哪一種探頭測(cè)試值更可靠。
回答這個(gè)問(wèn)題前,首先我們要否定測(cè)試Vds這種浮地信號(hào)使用無(wú)源探頭+隔離變壓器的方式,即使使用了隔離變壓器,隔離了直接接入市電,但示波器本體也是沒(méi)有接地,這種方式與將示波器電源3pin接插2pin本質(zhì)上沒(méi)有區(qū)別,因此這種方式無(wú)論從安全性和測(cè)試效果上都沒(méi)有保障。
假設(shè)不考慮安全性的前提下,兩種探頭測(cè)試同一個(gè)Vds 哪一個(gè)結(jié)果可靠呢,首先來(lái)看一下差分探頭的電路簡(jiǎn)圖。
差分探頭接地時(shí)有數(shù)MΩ~數(shù)十MΩ的電阻。未經(jīng)絕緣、低電容、高頻下依舊具有高阻抗,而無(wú)源探頭高頻下的阻抗急劇衰減,1MHz以上阻抗衰減到100歐姆以下,此時(shí)更大的電流會(huì)流過(guò)探頭引起壓降。因此高頻電路的測(cè)量理想的還是使用差分探頭。
綜合以上的說(shuō)明,無(wú)論從安全性、規(guī)范性還是高頻測(cè)量特性來(lái)講,使用高壓差分探頭測(cè)試MOS管Vds過(guò)沖更有效,也更可靠。