CN102955115A - 功率测试系统 - Google Patents

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童松林
涂一新
周海清
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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Abstract

一种功率测试系统一种功率测试系统，用于测试场效应管的开关功率及导通功率，该功率测试系统包括一脉冲驱动器，用于产生方波并通过输出引脚输出至场效应管的栅极；一电阻，该场效应管的漏极通过该电阻连接一直流源，该场效应管的源极接地；一处理单元，包括若干引脚用于连接该场效应管的源极及漏极、该脉冲驱动器的输出引脚、该电阻的两端并对电压进行取样，据此计算出该场效应管开关功率及导通功率并传输至一指示单元显示。上述功率测试系统可快速测出场效应管的开关功率及导通功率。

Description

功率测试系统
技术领域
本发明涉及一种功率测试系统。
背景技术
常规测试方法一般无法测试出场效应管的开关功率及导通功率，而准确得知场效应管的开关功率及导通功率有助于整体电路设计与改良。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可以测试场效应管开关功率及导通功率的测试系统。
一种功率测试系统，用于测试第一场效应管的开关功率及导通功率，该功率测试系统包括：
一脉冲驱动器，用于产生方波并通过其输出引脚输出；
一第一电阻，该第一场效应管的栅极与脉冲驱动器的输出引脚连接，该第一场效应管的漏极通过该第一电阻连接一直流源，该第一场效应管的源极接地；
一处理单元，包括若干引脚，该等引脚分别用于连接该第一场效应管的源极及漏极、脉冲驱动器的输出引脚、第一电阻的两端；该处理单元分别在方波电平突变瞬间及处于高电平任一点时对第一场效应管的漏极与源极、第一电阻两端的电压进行取样，并据此计算出该第一场效应管开关功率及导通功率；以及
一指示单元用于显示处理单元计算出的该第一场效应管开关功率及导通功率。
该功率测试系统通过处理单元接收脉冲驱动器的方波，在方波波电平突变瞬间及方波处于高电平的任意时刻对场效应管的漏极及源极、电阻两端的电压进行取样，从而可据此计算出该场效应管的开关功率及导通功率。
附图说明
图1及图2为本发明功率测试系统较佳实施例的硬件连接图。
图3为本发明功率测试系统中脉冲驱动器所发出的方波图。
主要元件符号说明
脉冲驱动器 10
处理单元 20
指示单元 30
输入滤波电路 40
输出电感电容 50
电阻 R1、R2
输出引脚 D1、D2
场效应管 Q1、Q2
引脚 P1.0-P1.5
直流电源 VCC
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参图1及图2，本发明功率测试系统较佳实施方式包括脉冲驱动器10、处理单元20、指示单元30、输入滤波电路40、输出电感电容50、两个场效应管Q1、Q2及两个电阻R1、R2。该脉冲驱动器10可产生方波并通过两个引脚D1、D2将方波分别传输至第一、第二场效应管Q1、Q2的栅极。该第一场效应管Q1的漏极依次通过第一电阻R1、输入滤波电路40连接一直流源VCC。该第一场效应管Q1的源极与第二场效应管Q2的漏极连接并同时连接输出电容电感50，该第二场效应管Q2的源极通过第二电阻R2接地。
该处理单元20至少包括P1.0-P1.5六个引脚，其中，引脚P1.0与P1.1分别连接脉冲驱动器10的引脚D1、D2，引脚P1.2与P1.3分别与第一电阻R1两端连接，引脚P1.4与P1.5分别与第二场效应管Q2的漏极与源极连接。该处理单元20还连接了该指示单元30。
下面对本发明的较佳实施方式的工作原理进行说明：
请参阅图3，所示为该脉冲驱动器10发出的方波波形，图中X轴表示时间，Y轴表示电压，在时间点E时，即方波从低电平升至高电平的瞬间，场效应管Q1、Q2处于开启状态，此时场效应管Q1、Q2的功率称为开启功率；在时间点G时，即方波从高电平降至低电平的瞬间，场效应管Q1、Q2处于关闭状态，此时场效应管Q1、Q2的功率称为关闭功率；实际上，场效应管Q1、Q2的关闭功率与等于开启功率，所以将关闭功率与开启功率统称为开关功率。在时间点F（F可为时间点E至G之间任一点）时，即方波处于高电平时，场效应管Q1、Q2处于导通状态，此时场效应管Q1、Q2的功率称为导通功率。
当功率测试系统工作时，脉冲驱动器10产生并输出方波至场效应管Q1、Q2的栅极并通过波形电压的变化控制场效应管Q1、Q2的关闭、开启、导通的状态。该处理单元20分别在方波处于E点及F点时，分别对测试系统100中M、N、P、O点的电压值进行取样，并计算出第一电阻R1两端的电压差Ur1、第二电阻R2两端的电压差Ur2、第一场效应管Q1的漏极与源极之间的电压差Uq1及第二场效应管Q2的漏极与源极之间的电压差Uq2。处理单元20将第一电阻R1两端的电压差Ur1除以第一电阻R1的阻值即可获得流经第一电阻R1的电流Ir1，该电流Ir1即为流经第一场效应管Q1的电流值；同理，可获得流经第二电阻R2的电流值Ir2，该电流Ir2即为流经第二场效应管Q2的电流值。再通过P=U*I即可分别算出第一、第二场效应管Q1、Q2在E、F时间点的功率值，即分别第一、第二场效应管Q1、Q2的开关功率、导通功率。
最后，处理单元20将计算得出的第一、第二场效应管Q1、Q2的开关功率值及导通功率值传输至指示单元30，该指示单元30将第一、第二场效应管Q1、Q2的开关功率值及导通功率值显示给测试人员。
在其他实施方式中，也可以单独测试一个场效应管Q1的开关功率及导通功率，即只需要将图2中所示的第一场效应管Q1的源极直接接地即可，同时，处理单元20在方波从低电平突变至高电平或方波从高电平突变至低电平的瞬间（即图3所示之E或G时间点）对第一电阻R1两端的电压及第一场效应管Q1的源极、漏极的电压进行取样，同理即可计算出第一场效应管Q1的开关功率。处理单元20在方波处于高电平的任一点F（F可为时间点E至G之间任一点）对第一电阻R1两端的电压及第一场效应管Q1的源极、漏极的电压进行取样，同理即可计算出第一场效应管Q1的导通功率。最后处理单元20将计算出的第一场效应管Q1的开关功率、导通功率传输至指示单元显示出来。
针对电阻R1、R2：该等电阻R1、R2为固定阻值的电阻，在本实施例中为毫欧级的固定电阻或线圈。
该输入滤波电路40起到滤波的作用，该输出电感电容50用于储能及稳压滤波。
该功率测试系统100通过处理单元20接收脉冲驱动器10的方波，并在方波不同时段对测试系统100中的电路进行取样计算，最后将计算出的场效应管Q1、Q2的开启功率及导通功率输出至指示单元30给测试人员。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替代，皆涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种功率测试系统，用于测试第一场效应管的开关功率及导通功率，该功率测试系统包括：
一脉冲驱动器，用于产生方波并通过其输出引脚输出；
一第一电阻，该第一场效应管的栅极与脉冲驱动器的输出引脚连接，该第一场效应管的漏极通过该第一电阻连接一直流源，该第一场效应管的源极接地；
一处理单元，包括若干引脚，该等引脚分别用于连接该第一场效应管的源极及漏极、脉冲驱动器的输出引脚、第一电阻的两端；该处理单元分别在方波电平突变瞬间及处于高电平任一点时对第一场效应管的漏极与源极、第一电阻两端的电压进行取样，并据此计算出该第一场效应管开关功率及导通功率；以及
一指示单元用于显示处理单元计算出的该第一场效应管开关功率及导通功率。
2.如权利要求1所述的功率测试系统，其特征在于：该功率测试系统还可用于同时测试该第一场效应管及一第二场效应管，该功率测试系统还包括一第二电阻，该第一场效应管的源极与该第二场效应管的漏极连接，该第二场效应管的源极通过第二电阻接地，该第二场效应管的栅极连接脉冲驱动器的输出引脚，该处理单元的若干引脚与第二场效应管的源极与漏极及第二电阻两端连接。
3.如权利要求2所述的功率测试系统，其特征在于：该功率测试系统还包括一连接于第一电阻与该直流源之间的输入滤波电路。
4.如权利要求1所述的功率测试系统，其特征在于：该功率测试系统还包括一连接于第一场效应管的源极及第二场效应管的漏极的输出电感电容。
5.如权利要求1所述的功率测试系统，其特征在于：该处理单元依据在脉冲驱动器输出的方波电平突变瞬间所获得的第一电阻两端的电压取样值计算得到第一电阻两端的电压差，并据此计算出流经第一电阻的电流，该电流与第一场效应管的漏极及源极之间的电压差的乘积即为第一场效应管的开关功率。
6.如权利要求5所述的功率测试系统，其特征在于：该处理单元依据在脉冲驱动器输出的方波电平处于高电平时所获得的第一电阻两端的电压取样值计算得到第一电阻两端的电压差，并据此计算出流经第一电阻的电流，该电流与第一场效应管的漏极及源极之间的电压差的乘积即为第一场效应管的导通功率。
7.如权利要求6所述的功率测试系统，其特征在于：该处理单元将计算得出的第一、第二场效应管的开关功率及导通功率传输至指示单元显示。
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