關于開關電源的功率器件電壓電流應力測試的指導

1、最近領導讓給新人整理的關于開關電源的功率器件電壓電流應力測試的指導，還望各位大俠指點一二1 .指導書說明本指導書是對電源產(chǎn)品內(nèi)部關鍵器件的電壓，電流應力測試的說明，包括：測試項目、測試條件、測試方法、測試步驟以及判定標準及注意事項。2 .測試說明2.1.測試條件1 .輸入電壓：規(guī)格范圍之最小、最大。2 .輸出負載：空載（或者最小負載）和滿載。3 .輸出電壓：額定。4 .環(huán)境溫度：常溫環(huán)境下。5 .2測試器件電源的關鍵器件應包含以下種類但不限于下列內(nèi)容：輸入整流橋、主開關管、輸出整流管、輸出續(xù)流管、鉗位管、輔助電源開關管、輔助電源輸出整流二極管、大電解電容的紋波電流和電壓等。6 .3測試項目1.

2、測試器件在下列條件下的應力波形（電流應力波形和電壓應力波形）：a器件在產(chǎn)品正常工作時的應力波形；b器件在產(chǎn)品輸入上、下電時的應力波形；（各種開關機方式）c器件在產(chǎn)品輸出負載階躍時的應力波形；d器件在產(chǎn)品輸出短路保護及撤除后的應力波形；（測試點在輸出端口用空開進行）e器件在產(chǎn)品輸出過流保護時的應力波形；f器件在產(chǎn)品輸入欠壓和過壓保護前和保護后恢復時的波形；g器件在產(chǎn)品輸出過壓保護時的波形；具體見附件表格：3.測試過程3.1測試前準備3.1.1相關器件的識別1 .MOS管的識別插件式MOS管，三個腳，正面正對自己，從左到右依次是GDS貼片式MOS管，八個腳，正面正對自己，左下角有一個小圓點，從小圓

3、點向右的三個管腳是S,第四個腳是G,剩余對面的四個腳是D見下圖：2 .二極管的識別兩個引腳的，有灰色線的一端是陰極，另一端為陽極。見下圖：3 .整流橋的識別正面正對自己，本體上有缺口的一端是1腳，從左向右依次是2,3,4腳。見下圖：4 .芯片的識別正面正對自己，左下角有個小圓點，下面的從左向右依次是管腳順次，之后是右上角，再從右向左依次是管腳順序見下圖：5 .1.2相關器件的測試值1 .MOS管電壓應力測試如測試MOS管，示波器的地線夾必須加在MOS管的源S極，測試頭夾在MOS管的柵極G或漏極D,不得加反，所測的波形即為MOS管柵一源（即G-S）波形或漏一源（即DS）波形；電流應力測試如測試M

4、OS管，則需要測試MOS管漏極D或者柵極S中的電流，一般測試漏極D的電流。2 .二極管電壓應力測試如測試二極管，則是測試二極管的反向電壓，即，示波器的地線夾必須加在二極管的陽極，測試頭夾在二極管的陰極。電流應力測試如測試二極管，則測試流過二極管的電流即可。3 .整流橋電壓應力測試如測試整流橋，則測試1,4腳之間的電壓，示波器的地線夾必須加在4腳，測試頭夾在1腳。電流應力測試如測試整流橋，則測試流過2腳或者3腳之間的電流。5 .芯片芯片一般只測試電壓應力，就是測試Vcc對地的電壓，一般芯片的Vcc會通過一個陶瓷電容接地，所以只要測試電容兩端的電壓即可。6 .電解電容電容一般只測試輸入輸出電容，電

5、壓應力就是測試電容兩端的電壓。電解電容有時會測試紋波電流，這時應注意電流上的耦合方式和測試上述器件不同，測試其他器件的電流應力時，電流探頭的耦合方式是直流，測試電解電容的紋波電流時，電流的耦合方式是交流。以下是電解電容紋波電流的測試條件及測試項。電解電容的最大額定紋波值是規(guī)格書中查到的，是由電容的耐壓，容值，尺寸及頻率確定的。注：輸入電容的頻率一般是120HZ左右，對應的紋波電流的周期是10mS左右；輸出電容的頻率一般在100KHz左右，對應的紋波電流周期是10uS左右。7 .1.3示波器及探頭的設置1 .示波器的設置：1） .對于各個通道的設置：耦合方式：直流帶寬：全帶寬終端：電壓應力，匹配

6、阻抗是1M歐，電流應力是50歐2） .對于波形數(shù)據(jù)采集（acquisition）設置：峰值檢測，采樣長度5M注：使用電流時，若是測試除電解電容外的其他器件，電流上的耦合方式是直流，只有在測試電解電容的紋波電流時，電流上的耦合方式是交流2 .示波器測試過程需注意問題1）波形幅度應在顯示屏的50%100%之間，具體看實際要求調(diào)節(jié)相應的檔位。2）波形幅值超出示波器的顯示屏，就必須將通道的偏置打開，視具體情況合理的設置偏置值。3 .探頭的使用1）測試電壓應力時，對于管子的耐壓值超出500V的，應使用差分探頭，另外對于原邊的不接地的管子，最好也使用差分探頭。2）測試電流應力時，注意衰減系數(shù)的選擇，在不超

7、出量程的情況下，衰減系數(shù)越小，測試值越準確。4 .測試問題分析1.穩(wěn)態(tài)測試1 .穩(wěn)態(tài)判定標準：穩(wěn)態(tài)時器彳平臺降額度不超過80%,尖刺降額度不超過100%;例：MOS管的規(guī)格是Vds=600V,Vgs=±30V,如下兩種圖，若是測量出的是圖一，那就可以直接讀數(shù)Vds=470V,不超480V;若是圖二，直接讀數(shù)570V明顯超過480V,這是就需要把光標打出來，手動測量，器件的平臺值是440V2 .瞬態(tài)測試1）瞬態(tài)時器件降額度不超過100%.（注：華為要求，針對mosfet器件，瞬態(tài)尖刺w20nS的按不超過額定最大值的110%判定）實驗過程中經(jīng)常會出現(xiàn)尖刺超出100%，但是超的又不太多的情

8、況，這時首先要查找自己測試方法的問題，可以按照以下幾個方面來排查：1 .單通道測試：對于MOS管，我們一般是Vds和Vgs同時測量，這時可以先將一個探頭去掉，只看一個通道，排除是否是兩個探頭互相干擾。2 .引線的長短：這個最好在測試之前，就盡可能的縮短引線。3 .示波器幅值設置不當：這就是要把測試波形盡量展開的原因，因為示波器幅值越小，測試值越精確。4 .探頭的擺放位置：這個主要是在使用差分探頭時會明顯一些，探頭最好不要橫跨在模塊上。VDS0.00000s翻11月201111:02:16vgsVsenceVsence為一般PWMIC的CurrentSense)0.00000S"11月"1111：03：23輸出肖特基兩端波形:已披觸發(fā)MID,ACZIMOV“f*0.00000S舞11月"1111：GS：03蝶蝗但卻定吸收回路