對于電路來說,浪涌電流是非常影響整體運行效率的一個問題。設(shè)計者們想方設(shè)法的對浪涌電流進行規(guī)避,因此各種各樣的測試方法應(yīng)運而生。在本文中,小編將為大家介紹一種二極管正向浪涌電流的測試基本電路。
正弦半波脈沖電流的產(chǎn)生
二極管的規(guī)格繁多,常見的額定通態(tài)電流從數(shù)百毫安到數(shù)百安培甚至更高,IFSM測試需要的峰值脈沖電流要求達到數(shù)十倍的額定通態(tài)電流值。標準的測試方法是采用大容量工頻變壓器,截取市電交流波形來產(chǎn)生時間常數(shù)為10ms、導(dǎo)通角為0°~180°的正弦半波脈沖,如圖1。
圖1正向浪涌電流測試電路
用這種方法產(chǎn)生幾百上千安培的正弦脈沖電流,所用到的變壓器體積重量都非常可觀,安裝與使用十分不便。一些國外公司的產(chǎn)品對浪涌沖擊電流波形有特殊要求,比如要求在正向整流電流的基礎(chǔ)上再加一個時間常數(shù)為10ms或8.3ms、導(dǎo)通角為0°~180°的正弦半波脈沖電流,或者要求施加連續(xù)兩個時間常數(shù)為10ms或8.3ms、導(dǎo)通角為0°~180°的正弦半波脈沖電流等。顯然再采用市電截取的方法,已經(jīng)很難滿足不同器件的測試要求了。
設(shè)計思路
大功率場效應(yīng)管晶體管是一類標準的電壓控制電流器件,在VDMOS管的線性工作區(qū)內(nèi),漏極電流受柵極電壓控制:IDS=GFS*VGS。給柵極施加所需要的電壓波形,在漏極就會輸出相應(yīng)的電流波形。因此,選用大功率VDMOS管適合用于實現(xiàn)所需的浪涌電流波形,電路形式如圖2所示。
圖2 VDMOS電流驅(qū)動電路
運放組成基本的反向運算電路,驅(qū)動VDMOS管的柵極,漏源電流通過VDMOS管源極取樣電阻,加到運放反向輸入端,與輸入波形相加形成反饋,運放輸出電壓控制VDMOS管的柵極電壓VGS,進而控制漏極輸出電流IDS。這個IDS就是施加給待測二極管(DUT)的正向浪涌電流。
單只VDMOS管的功率和電流放大能力是有限的,無法達到上千安培的輸出電流能力,采用多只并聯(lián)的方式可以解決這個問題,以達到所需要的峰值電流。常見的連接方法如圖3所示。
圖3 VDMOS并聯(lián)方式
在以上的內(nèi)容中,本文對于各種浪涌電流沖擊測試的要求進行了介紹,并且測試所用的元器件都是常見的一些元器件。測試電路擁有體積小重量輕的特點,方便快速組合成測試儀器。在較不穩(wěn)定環(huán)境中進行測量時的優(yōu)勢較為明顯。