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          如何測量全球最快的功率開關

          作者: 時間:2015-03-05 來源:網(wǎng)絡 收藏

            穩(wěn)壓器和DC-DC電源內(nèi)的硅功率器件不久將會被GaN FET代替。與硅MOSFET相比,其開關速度要快得多,且RDS(on)更低。這將能增強電源的電源效率,為大家?guī)硪嫣?。如果您正在設計帶有GaN器件的電源電路,您需要掌握該器件的開關速度。為測量這一速度,示波器、探頭和互連的速度必須足夠快,以盡量減少其對測量產(chǎn)生的影響。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/270512.htm

            關于器件性能,我最常被問到的問題就是“它們究竟有多快?”通常我會回答是:它們非常快,但實際上我并不知道具體有多快。為探明真相,我使用33GHz實時示波器和高速傳輸線探頭對其進行了測量。我將探討影響器件速度的設計限制因素及其未來的發(fā)展前景。經(jīng)過這些測量,我相信我們將很快能設計出開關速度達到250MHz的電源。

            圖1顯示了用來進行測量的兩個評估板。這兩個評估板都配備了一個柵極穩(wěn)壓器、一個驅(qū)動器、一個脈沖調(diào)節(jié)器和兩個eGaN開關。右側(cè)的電路板是一個完整的DC-DC轉(zhuǎn)換器,其含有一個Gen4單片半橋(兩者在同一晶圓上開關),并含有一個L-C輸出濾波器。左邊的評估板在半橋配置上采用了單獨的Gen3 eGaN器件,沒有L-C輸出濾波器。在這兩種情況下,外部脈沖發(fā)生器通過焊接到測試板脈寬調(diào)制(PWM)輸入的BNC連接器來提供PWM信號。在輸入電壓為5V和12V的情況下,我在各評估板上測量了開關上升時間。

            

           

            圖1:這里僅在左側(cè)的電路板上配備了半橋配置,右側(cè)的電路板配備了完整的DC-DC轉(zhuǎn)換器。香蕉插座可將測試板連接至電子負載。通過BNC連接器可連接至外部脈沖發(fā)生器。

            儀器和探頭要求

            為確保儀器和探頭不會對測量造成重大影響,我們可以假設,能夠用和方根法把探頭、示波器和半橋的上升時間加起來。盡管這種方法并不總是正確,但我們在最初估計中可假設這一關系成立。

            測得的半橋上升時間包括示波器的上升時間和探頭的上升時間,為:

            

           

            因此,對于這兩個例子,如果我們希望測量結(jié)果低于5%或10%,則示波器和探頭的上升時間需分別低于FET上升時間的32%或46%.換句話說,儀器的上升時間應分別比FET上升時間快3.1或2.2倍。



          關鍵詞: 功率開關

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