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关于二极管电路中检测浪涌电流

 

对于电路来说,浪涌电流是非常影响整体运行效率的一个问题。设计者们想方设法的对浪涌电流进行规避,因此各种各样的测试方法应运而生。在本文中,小编将为大家介绍一种二极管正向浪涌电流的测试基本电路。

  正弦半波脉冲电流的产生

  二极管的规格繁多,常见的额定通态电流从数百毫安到数百安培甚至更高,IFSM测试需要的峰值脉冲电流要求达到数十倍的额定通态电流值。标准的测试方法是采用大容量工频变压器,截取市电交流波形来产生时间常数为10ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲,如图1。

图1正向浪涌电流测试电路

  用这种方法产生几百上千安培的正弦脉冲电流,所用到的变压器体积重量都非常可观,安装与使用十分不便。一些国外公司的产品对浪涌冲击电流波形有特殊要求,比如要求在正向整流电流的基础上再加一个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲电流,或者要求施加连续两个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°~180°的正弦半波脉冲电流等。显然再采用市电截取的方法,已经很难满足不同器件的测试要求了。

  设计思路

  大功率场效应管晶体管是一类标准的电压控制电流器件,在VDMOS管的线性工作区内,漏极电流受栅极电压控制:IDS=GFS*VGS。给栅极施加所需要的电压波形,在漏极就会输出相应的电流波形。因此,选用大功率VDMOS管适合用于实现所需的浪涌电流波形,电路形式如图2所示。

图2 VDMOS电流驱动电路

  运放组成基本的反向运算电路,驱动VDMOS管的栅极,漏源电流通过VDMOS管源极取样电阻,加到运放反向输入端,与输入波形相加形成反馈,运放输出电压控制VDMOS管的栅极电压VGS,进而控制漏极输出电流IDS。这个IDS就是施加给待测二极管(DUT)的正向浪涌电流。

  单只VDMOS管的功率和电流放大能力是有限的,无法达到上千安培的输出电流能力,采用多只并联的方式可以解决这个问题,以达到所需要的峰值电流。常见的连接方法如图3所示。

图3 VDMOS并联方式

  在以上的内容中,本文对于各种浪涌电流冲击测试的要求进行了介绍,并且测试所用的元器件都是常见的一些元器件。测试电路拥有体积小重量轻的特点,方便快速组合成测试仪器。在较不稳定环境中进行测量时的优势较为明显。