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示波器的计算功能分析热插拔电路

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示波器的计算功能分析热插拔电路
数字示波器的计算功能是数字示波器最有趣的功能之一,它可以简化和扩展热交换和负载切换电路分析。示波器的计算功能可用于获得导通和关断期间负载电容或MOSFET的瞬时功耗。这些参数对于热插拔和负载切换电路的设计和分析非常有意义。如果没有示波器计算功能,则只能近似使用这种类型的参数。

本应用笔记介绍了如何使用示波器来检测MOSFET功耗和热插拔电路的负载电容的准确值。

设置示波器

为简单起见,我们使用如图所示的MAX5976热插拔图1拔出电路进行演示,其内置的电流检测功能和带驱动的MOSFET构成一个完整的电源开关电路(以下测试方法也适用于由分立组件构建的热插拔控制电路)。如图1所示,将示波器探头连接到热插拔电路,示波器即可获得计算所需的信号。两个电压探头分别连接到输入和输出,以检测MOSFET两端的电压降,而电流探头则用于检测电流。流过MOSFET的电流。

此基本连接方法也适用于非集成热插拔电路。用于测试输入和输出电压的探头分别连接到MOSFET的正面和背面(MAX5976的MOSFET是内部的,而MAX5978是外部的MOSFET),电流探头应与电流串联。电路的检测电阻。为了测量流过开关元件的准确电流值,应将电流探头放置在输入电容器之后和输出电容器之前。

MOSFET功耗

开关设备(通常是n沟道MOSFET)的功率)消耗等于漏极/源极电压差(VDS)与漏极电流(ID)的乘积。 VDS是通道2与通道1之差,ID是电流探头直接测量的结果。我们使用的示波器(Tektronix®DPO3034)具有专用的计算通道,可以通过以下菜单进行配置(图2)。

通过简单地编辑公式,通道1和通道2之间的差值将乘以由电流探头,从而获得MOSFET的功耗。当启用热插拔电路时,输出电压以dV / dt的斜率接近输入电压,流过MOSFET的输出电容器充电电流(ID)为:

ID = COUT×dV / dt

当输出电容为360μF且VIN = 12V时,MOSFET开启时的示波器屏幕截图如图所示3a。 MAX5976将瞬时浪涌电流限制为2A。请注意,功率波形是一个下降斜率,始于12V×2A = 24W,并且当输出电压上升到12V时,它下降到0W。热插拔电路以恒定电流为负载电容器充电,这正是我们所期望的。


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2007-05-26
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