如何通過測(cè)量揪出MOS管發(fā)熱問題？

最近，做了一款小功率的開關(guān)電源，在進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)MOS管發(fā)熱很嚴(yán)重，為了解決MOS管發(fā)熱問題，要準(zhǔn)確判斷是否是這些原因造成，最重要的是進(jìn)行正確的測(cè)試，才能發(fā)現(xiàn)問題所在。通過這次解決這個(gè)MOS發(fā)熱問題，發(fā)現(xiàn)正確選擇關(guān)鍵點(diǎn)的測(cè)試，是否和分析的一致，才是解決問題之關(guān)鍵。

在進(jìn)行開關(guān)電源測(cè)試中，除了用三用表測(cè)量控制電路其他器件的引腳電壓，比較重要的是用示波器測(cè)量相關(guān)的電壓波形。當(dāng)判斷開關(guān)電源是否工作正常，測(cè)試什么地方才能反映出電源的工作狀態(tài)，變壓器原邊和次級(jí)以及輸出反饋是否合理，開關(guān)MOS管是否工作正常，PWM控制器輸出端是否正常，包括脈沖的幅度和占空比是否正常，等等。

測(cè)試點(diǎn)的合理選擇非常重要，正確選擇既安全可靠測(cè)量，又能反映故障的原因所在，迅速查找出原因。

分析這次MOS管故障的原因，根據(jù)開關(guān)電源以前的所了解的，一般引起MOS管發(fā)熱的原因是：

1：驅(qū)動(dòng)頻率過高。

2：G極驅(qū)動(dòng)電壓不夠。

3：通過漏極和源極的Id電流太高。

因此測(cè)試重點(diǎn)放在MOS管上，準(zhǔn)確測(cè)試它的工作狀況，才是問題的根本。選擇測(cè)試點(diǎn)如圖：

Q1為功率開關(guān)MOS管，A點(diǎn)為漏極，B點(diǎn)為源極，R為電流取樣電阻，C點(diǎn)為接地端。把雙蹤示波器的兩個(gè)探頭分別接到A和B點(diǎn)，兩個(gè)探頭接地端同時(shí)卡住電阻R的接地端C處。

MOS管漏極測(cè)試A點(diǎn)波形

而從B點(diǎn)的波形可以看出，MOS管的源極電壓波形，這個(gè)波形是取樣電阻R上的電壓波形，能夠反映出漏極電流極其導(dǎo)通和截止時(shí)間等信息，如下圖分析：

可以看出，每個(gè)周期中，開關(guān)MOS管導(dǎo)通時(shí)，漏極電流從起始到峰值電流的過程。

取樣電阻R的B測(cè)試點(diǎn)電壓波形

A和B點(diǎn)，這就是兩個(gè)關(guān)鍵的測(cè)試點(diǎn)，基本上反映了開關(guān)電源的工作狀態(tài)和故障所在，導(dǎo)通的時(shí)候的尖峰電壓和尖峰電流非常大，如果能夠?qū)?dǎo)通的尖峰電壓和尖峰電流消除，那么損耗能降一大半，MOS發(fā)熱的問題就能解決。當(dāng)然也是發(fā)現(xiàn)MOS管工作正常與否的最直接反映。

通過測(cè)試結(jié)果分析后，改變柵極驅(qū)動(dòng)電阻阻值，選擇合適的頻率，給MOS管完全導(dǎo)通創(chuàng)造條件，MOS工作后有效的降低了尖峰電壓，又選擇了內(nèi)阻更小的MOS管，使在開關(guān)過程中管子本身的壓降降低。同時(shí)合理選擇的散熱器。經(jīng)過這樣處理后，重新實(shí)驗(yàn)，讓整個(gè)電源正常工作后，加大負(fù)載到滿負(fù)荷工作，MOS管發(fā)熱始終沒有超過50°，應(yīng)該是比較理想。

在用示波器測(cè)試過程中，要特別注意這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形，在逐步升高輸入電壓的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)峰值電壓或者峰值電流超過設(shè)計(jì)范圍，并注意MOS管發(fā)熱情況，如果異常，應(yīng)該立刻關(guān)閉電源，查找原因所在，防止MOS管損壞。