MOS管功率損耗檢測
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摘要 : MOSFET/IGBT的開關損耗測試是電源調試中非常關鍵的環節，但很多工程師對開關損耗的測量還停留在人工計算的感性認知上，PFC MOSFET的開關損耗更是只能依據口口相傳的經驗反復摸索，那么該如何量化評估呢？
MOSFET/IGBT的開關損耗測試是電源調試中非常關鍵的環節，但很多工程師對開關損耗的測量還停留在人工計算的感性認知上，PFC MOSFET的開關損耗更是只能依據口口相傳的經驗反復摸索，那么該如何量化評估呢？
開關電源(SMPS)技術依托電源半導體開關設備，如金屬氧化物場效應晶體管(MOSFET)和絕緣門雙極晶體管(IGBT)。這些設備提供了快速開關時間，能夠耐受沒有規律的電壓峰值。同樣重要的是，其在 On 狀態或 Off 狀態下消耗的功率非常小，實現了很高的效率，而生成的熱量很低。開關設備在極大程度上決定著 SMPS 的整體性能。開關設備的關鍵測量項目包括開關損耗、平均功率損耗等等。
功率損耗的原理圖和實測圖
一般來說，開關管工作的功率損耗原理圖如圖1所示，主要的能量損耗體現在“導通過程”和“關閉過程”，小部分能量體現在“導通狀態”，而關閉狀態的損耗很小幾乎為0，可以忽略不計。
圖1 開關管工作的功率損耗原理圖
實際的測量波形圖結果一般如圖2所示。
圖2 開關管實際功率損耗測試
MOSFET和PFC MOSFET的測試區別
對于普通MOS管來說，不同周期的電壓和電流波形幾乎完全相同，因此整體功率損耗只需要任意測量一個周期即可。但對于PFC MOS管來說，不同周期的電壓和電流波形都不相同，因此功率損耗的準確評估依賴較長時間（一般大于100ms），較高采樣率（推薦1G采樣率）的波形捕獲，此時需要的存儲深度推薦在10M以上，并且要求所有原始數據（不能抽樣）都要參與功率損耗計算，實測截圖如圖3所示。
開關損耗測試對于器件評估非常關鍵，通過示波器的電源分析軟件，可以快速有效地對器件的功率損耗進行評估。
