高频大电流测试

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案例2：

PCB layout：

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       背景：做电机驱动器开发时，在思考，怎么验证我的设计的长期可靠性。或者说当前配置下，板上的MOSFET是否长期可靠，后来想到了如下几个方法：

A、 满功率输出的情况下，检测MOSFET的VDS在全过程，有没有超过VDSmax；

B、 满功率输出的情况下，检测MOSFET的封装上部的温度，有没有超过手册范围；

C、 满功率输出的情况下，检测MOSFET在全过程中，是否都在SOA内。

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其实A和C，是有重叠的；SOA已经包含了VDS电压的要求；经过一番整改A和B都达标了。但是开关过度过程的SOA情况，因为我始终没个底，开关过程中的电流峰值会达到什么水平，会不会超出了SOA允许范围，会不会影响MOSFET的长期可靠性。

       为了解决这些困惑，我就开始想办法测试MOSFET开关过度状态的SOA。

       开关过程的SOA检测的关键：

①在于电流的检测。开关状态的电流，是一个高频大电流，驱动器的工作电流是50A，从开关波形上看，应该需要100Mhz的带宽。高频大电流本身，就是一个很强的干扰源。

②如何减少由于测量，而引入的插入电感；或者说插入电感必须足够小，否则会影响我原电路的工作。或者说，所测的电流和原来已经不一样了。

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    高频大电流检测方案：（稳定50A左右，开关速度在10ns~20ns左右）

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       ①普通合金采样电阻；2520；

       直接串进去，然后用示波器（隔离变压器）+接地环测试；

       测试的效果，过冲很大，5mΩ的采样电阻，测出的峰值电压，达到10V，即10V/5mΩ=2000A。

       ②电流探头；

       像PEM公司的，基于罗氏线圈的电流探头，频响可以到30Mhz；

       像Pearson公司的，基于变压器的电流探头，频响可以到200MHZ，但是只能测交流电流，并且对电流的rms值有要求。

       ③同轴分流器；

       目前看到的最佳方案，带宽可以做到1G以上。

       下图是5mΩ的同轴分流器，黄色是电流实测电流波形。

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       ④同轴分流器+去嵌；

之前在是德科技和泰克科技的一些在线研讨会上，有提到，他们的解决方案，就是同轴分流器+去嵌。

      

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摘自网上的一篇论文：

GanPower的研讨会资料：

            总结：也是借第三代宽禁带半导体的东风；因为他们的开关速度也非常快，在第三代宽禁带半导体的研发、生产过程中，也需要对MOSFET的SOA进行测量。所以，泰克、是德科技，这些仪器厂商，有提供相关测试的解决方案，比较前沿，也就是最近的事情。

还有一些第三代宽禁带半导体的生产厂商，也有一些这一块的资料。

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高频大电流测试，学习了，以后碰到就知道怎么解决了

Monika

学习                       

大帅哥张

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steelen

测试高频大电流，可以用分流器，互感器，罗氏线圈
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steelen 发表于 2020-7-6 12:06
7 n% {! w1 B' t测试高频大电流，可以用分流器，互感器，罗氏线圈

有能测到100Mhz电流的方案吗？

steelen

100Mhz的电流只有特制的电流互感器了