什么是雙脈沖測(cè)試?
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】我們開設(shè)了Si功率元器件的新篇章——“評(píng)估篇”。在“通過(guò)雙脈沖測(cè)試評(píng)估MOSFET的反向恢復(fù)特性”中,我們將通過(guò)雙脈沖測(cè)試來(lái)評(píng)估MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性,并確認(rèn)MOSFET損耗情況。
MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性與橋式電路損耗的關(guān)系
在逆變器電路和Totem Pole型功率因數(shù)改善(PFC)電路等具有2個(gè)以上MOSFET的橋式電路中,由于流過(guò)上下橋臂的電流會(huì)使導(dǎo)通損耗增加。該現(xiàn)象受開關(guān)MOSFET和對(duì)應(yīng)橋臂MOSFET的體二極管(寄生二極管)的反向恢復(fù)特性影響很大。因此,在橋式電路中,體二極管反向恢復(fù)特性優(yōu)異的MOSFET優(yōu)勢(shì)明顯。
什么是雙脈沖測(cè)試?
雙脈沖測(cè)試是廣泛應(yīng)用于MOSFET和IGBT等功率開關(guān)元件特性評(píng)估的一種測(cè)試方法。該測(cè)試不僅可以評(píng)估對(duì)象元件的開關(guān)特性,還可以評(píng)估體二極管和IGBT一同使用的快速恢復(fù)二極管(FRD)等的反向恢復(fù)特性。因此,對(duì)導(dǎo)通時(shí)發(fā)生反向恢復(fù)特性引起損耗的電路的評(píng)估非常有效。雙脈沖測(cè)試的基本電路圖如下所示。
另外,當(dāng)該電路的Q1是續(xù)流用MOSFET、Q2是驅(qū)動(dòng)用MOSFET時(shí),雙脈沖測(cè)試的基本工作如下表所示?;竟ぷ髦饕梢苑譃棰佟ⅱ?、③這三種。當(dāng)定義脈沖發(fā)生器的電壓為VPulse、流過(guò)電感的電流為IL、Q2的漏源電壓為VDS_L、Q2的漏極電流為ID_L時(shí),各模式的工作、電流路徑和波形如表所示。
在工作③中,在Q2導(dǎo)通時(shí)可以觀測(cè)到短路電流(ID_L紅色部分)。這是由Q1體二極管的反向恢復(fù)特性引發(fā)的。
當(dāng)體二極管從ON轉(zhuǎn)換為OFF時(shí),必須將ON時(shí)所蓄積的電荷進(jìn)行放電。此時(shí),設(shè)從體二極管釋放出的電荷量為Qrr,釋放電荷所產(chǎn)生的電流峰值為Irr,Q2的功率損耗為Pd_L,則Q2的導(dǎo)通動(dòng)作可以如右圖所示。ID_L的三角形面積為Qrr、三角形的高為Irr。
一般情況下,當(dāng)續(xù)流側(cè)元件Q1的體二極管反向恢復(fù)特性較差、Qrr也較大時(shí),驅(qū)動(dòng)側(cè)元件Q2的導(dǎo)通損耗會(huì)增加。因此,在像逆變器電路這樣的流過(guò)再生電流的應(yīng)用和Totem Pole型PFC電路中,需要考慮到體二極管的反向恢復(fù)特性對(duì)損耗有較大的影響。
關(guān)鍵要點(diǎn):
?在具有2個(gè)以上MOSFET的橋式電路中,當(dāng)MOSFET的體二極管反向恢復(fù)特性較差時(shí),導(dǎo)通損耗會(huì)增加。
?雙脈沖測(cè)試是廣泛應(yīng)用于MOSFET和IGBT等功率開關(guān)元件特性評(píng)估的一種測(cè)試方法。
?雙脈沖測(cè)試不僅可以評(píng)估對(duì)象元件的開關(guān)特性,也可以評(píng)估體二極管和外置快速恢復(fù)二極管等的反向恢復(fù)特性。
?雙脈沖測(cè)試對(duì)導(dǎo)通時(shí)發(fā)生反向恢復(fù)特性引起損耗的電路的評(píng)估非常有效。
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