CN104459302B - 功率偏差检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种功率偏差检测装置，包括电流采样器、电压采样器、示波器、存储器以及处理器。示波器用于得到所述晶体管输出功率最大时的实际工作电流值、实际工作电压值以及实际持续时间；存储器内存储有一安全操作面积图表，所述安全操作面积图表包括多个在特定持续时间下的功率曲线；处理器用于根据所述实际持续时间从所述安全操作面积图表中找出相应的功率曲线，以及根据所述实际工作电压值及找出的功率曲线找出相应的标准工作电流值；所述处理器还根据所述实际持续时间、找出的功率曲线对应的特定持续时间、实际工作电流值以及标准工作电流值计算所述晶体管的功率偏差。所述功率偏差检测装置能实现晶体管功率偏差的自动检测。

Description

功率偏差检测装置
技术领域
本发明涉及一种功率偏差检测装置，特别是关于一种检测晶体管的实际功率与标准功率之间偏差的检测装置。
背景技术
金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor, MOSFET)以及三极管(Bipolar Junction Transistor, BJT)等晶体管是应用较广泛的开关管。例如，MOSFET在电源电路，如Buck电路中作为开关管使用。MOSFET的工作性能直接影响了Buck电路的工作性能。在MOSFET的产品说明书(datasheet)中，一般会提供一个MOSFET的安全工作面积(Sage Operating Area, SOA)图表，以表征通过电流、电压及功率等参数限定的安全工作区域。使用者通过手动查询安全工作图表来判断晶体管的工作性能。然而，目前还没有出现一种能对晶体管的功率偏差进行自动检测从而判断晶体管工作性能的检测装置。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可对晶体管的功率偏差进行检测的功率偏差检测装置，以判断晶体管的工作性能。
一种功率偏差检测装置，用于检测一晶体管的实际功率与标准功率的偏差，所述功率偏差检测装置包括：
电流采样器，用于检测待测晶体管的实际工作电流；
电压采样器，用于检测待测晶体管的实际工作电压；
示波器，电性连接至所述电流采样器及电压采样器，所述示波器用于根据所述实际工作电流及实际工作电压得到所述晶体管输出功率最大时的实际工作电流值及实际工作电压值，并根据所述实际工作电流及实际工作电压获得所述晶体管工作在放大区的实际持续时间；
存储器，其内存储有一安全操作面积图表，所述安全操作面积图表包括多个在特定持续时间下的功率曲线；以及
处理器，电性连接至所述示波器及存储器，用于根据所述实际持续时间从所述安全操作面积图表中找出相应的功率曲线，以及根据所述晶体管输出功率最大时的所述实际工作电压值及找出的功率曲线找出相应的标准工作电流值；所述处理器还根据所述实际持续时间、找出的功率曲线对应的特定持续时间、所述晶体管输出功率最大时的实际工作电流值以及标准工作电流值计算所述晶体管的功率偏差。
所述的功率偏差检测装置通过示波器配合电流采样器及电压采样器检测待测晶体管的实际工作电流、实际工作电压及实际持续时间，并通过处理器从安全操作面积图表中找出相应的特定持续时间及标准工作电流，并进行相关计算即可自动判断待测晶体管的工作可靠性。
附图说明
图1为本发明较佳实施方式的功率偏差检测装置的功能模块图。
图2为使用图1所示的功率偏差检测装置的进行的检测的晶体管的应用电路图。
图3为图1所示的功率偏差检测装置的存储器存储的安全操作面积图表的示意图。
主要元件符号说明
功率偏差检测装置 10
电流采样器 11
电压采样器 12
示波器 13
存储器 14
处理器 15
显示器 16
电子负载 17
电源电路 20
PWM控制器 21
MOSFET M1、M2
电感 L
电容 C
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
请参阅图1，本发明较佳实施方式的功率偏差检测装置10用于检测一晶体管的实际功率相对于标准功率的偏差值。功率偏差检测装置10包括电流采样器11、电压采样器12、示波器13、存储器14、处理器15、显示器16以及电子负载17。所述电子负载17电性连接至所述晶体管，用于使所述晶体管工作在放大区。
请参阅图2，在本实施方式中，以待检测的晶体管为MOSFET M1为例对本发明进行说明。MOSFET M1应用于一电源电路20中。所述电源电路20包括脉冲宽度调制(Pulse widthModulation, PWM)控制器21、MOSFET M1、MOSFET M2、电感L以及电容C。MOSFET M1及MOSFETM2的栅极g1及g2均电性连接至PWM控制12。MOSFET M1的漏极d1电性连接至一电源Vin，MOSFET M1的源极s1电性连接至MOSFET M2的漏极d2，MOSFET M2的源极s2接地处理。MOSFETM1的源极s1及MOSFET M2的漏极d2之间的节点电性连接至电感L一端，电容C电性连接至电感L另一端。电容C与电容L1之间的节点电性连接至电子负载17，以输出电源电路20的输出电压及输出电流给电子负载17。
电流采样器11用于检测MOSFET M1的实际工作电流，即MOSFET M1的漏极电流Idx。电流采样器11可以为电流枪。
电压采样器12用于检测MOSFET M1的实际工作电压，即MOSFET M1的漏极d1及源极s1之间的电压Vds。电压采样器12可以包括两个差分探头，其分别放置在MOSFET M1的漏极d1及源极s1。
示波器13电性连接至所述电流采样器11及电压采样器12，用于获取MOSFET M1输出功率最大时的实际工作电流Idx及实际工作电压Vds的值，以及MOSFET M1工作在放大区的实际持续时间Tdelay。在本实施方式中，实际持续时间Tdelay为实际工作电压Vds从其最大值的10%上升到最大值的90%所用的时间。示波器13还用于将实际持续时间Tdelay、输出功率最大时的实际工作电流Idx以及实际工作电压Vds的值输出至处理器15。在本实施方式中，示波器13与处理器15之间通过通用输入输出(General Purpose Input Output, GPIO)接口进行通信。
存储器14用于存储待测MOSFET M1的全工作面积(Sage Operating Area, SOA)图表。请参阅图3，在SOA图表中，横坐标表示工作电压Vds，纵坐标表示标准工作电流Id，曲线L1-L5分别表示在特定持续时间T为1us、10us、100us、1ms以及10ms下的功率曲线。例如，每一功率曲线与横坐标以及纵坐标所围成的区域即为对应持续时间下的安全工作面积。
处理器15电性连接至存储器14及示波器13，用于根据示波器13输出的实际持续时间Tdelay从存储器14存储的SOA图表中找出相应的功率曲线，根据示波器13输出的实际工作电压Vds的值与所述功率曲线找出标准工作电流Id的相应值，并根据实际持续时间Tdelay、功率曲线对应的特定持续时间T、输出功率最大时的实际工作电流Idx的值以及标准工作电流Id的值计算功率偏差，并将计算结果通过显示器16进行显示。具体计算公式为：
功率偏差=
具体地，由于SOA图表里仅包括几个有限的特定持续时间T对应的功率曲线，因此处理器15根据测试得到的实际持续时间Tdelay找到与该实际持续时间Tdelay最接近的特定持续时间T对应的功率曲线，再找出该功率曲线上对应示波器13输出的实际工作电压Vds的点对应的标准工作电流Id，即可通过上述公式计算功率偏差。例如，示波器13输出的MOSFET M1功率最大时的实际工作电压Vds的值为18V，实际工作电流Idx的值为26.3A，实际持续时间Tdelay为25ns。处理器15首先找到SOA图表上与实际持续时间Tdelay最接近的特定持续时间T为1us，再找出与该特定持续时间T为1us时的功率曲线对应实际工作电压Vds为18V时的点为N，即可通过点M找出对应的标准工作电流Id为200A。
处理器15通过计算出的功率偏差的值即可判断出待测MOSFET M1是否工作在可靠状态。例如，当功率偏差小于一预设值时，则认为待测MOSFET M1工作可靠，反之，若功率偏差大于该预设值，则认为待测MOSFET M1工作不可靠。
处理器15与电子负载17之间通过GPIO接口进行通信，以控制电子负载17工作 ，从而使待测MOSFET M1工作于放大区以形成相应的输出功率最大时的实际工作电流Idx及实际工作电压Vds。在其他实施方式中 ，电子负载17可以为不受处理器15控制的一般负载。
可以理解 ，在其他实施方式中，功率偏差检测装置10还可用于检测三极管等其他晶体管的功率偏差，其中，工作电流为三极管的集电极电流，工作电压为三极管的集电极于发射极之间的电压。相应地，存储器14内存储待测三极管的SOA图表。
所述的功率偏差检测装置10通过示波器13配合电流采样器11及电压采样器12检测待测晶体管的实际工作电流、实际工作电压及实际持续时间，并通过处理器15从SOA图表中找出相应的特定持续时间及标准工作电流，并进行相关计算即可自动判断待测晶体管的工作可靠性。

Claims (6)

1.一种功率偏差检测装置，用于检测一晶体管的实际功率与标准功率的偏差，其特征在于，所述功率偏差检测装置包括：
电流采样器，用于检测待测晶体管的实际工作电流；
电压采样器，用于检测待测晶体管的实际工作电压；
示波器，电性连接至所述电流采样器及电压采样器，所述示波器用于根据所述实际工作电流及实际工作电压得到所述晶体管输出功率最大时的实际工作电流值及实际工作电压值，并根据所述实际工作电流及实际工作电压获得所述晶体管工作在放大区的实际持续时间；
存储器，其内存储有一安全操作面积图表，所述安全操作面积图表包括多个在特定持续时间下的功率曲线；以及
处理器，电性连接至所述示波器及存储器，用于根据所述实际持续时间从所述安全操作面积图表中找出相应的功率曲线，以及根据所述晶体管输出功率最大时的实际工作电压值及找出的功率曲线找出相应的标准工作电流值；所述处理器还根据所述实际持续时间、找出的功率曲线对应的特定持续时间、所述晶体管输出功率最大时的实际工作电流值以及标准工作电流值计算所述晶体管的功率偏差。
2.如权利要求1所述的功率偏差检测装置，其特征在于：所述处理器找出的功率曲线为与所述实际持续时间最接近的特定持续时间对应的功率曲线。
3.如权利要求2所述的功率偏差检测装置，其特征在于：所述处理器计算所述功率偏差的具体公式为：其中，Tdelay表示实际持续时间，T表示与所述实际持续时间最接近的特定持续时间，Idx表示所述晶体管输出功率最大时的实际工作电流值，Id表示标准工作电流值。
4.如权利要求1所述的功率偏差检测装置，其特征在于：所述处理器与所述示波器之间通过通用输入输出接口进行通信。
5.如权利要求1所述的功率偏差检测装置，其特征在于：所述功率偏差检查装置还包括负载，所述负载电性连接至所述晶体管及处理器，以使所述晶体管工作于放大区。
6.如权利要求5所述的功率偏差检测装置，其特征在于：所述负载为电性连接至所述处理器的电子负载，所述电子负载与所述处理器之间通过通用输入输出接口进行通信。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107807275B (zh) * 2016-09-08 2024-04-12 广东美的生活电器制造有限公司 一种功率偏差值修正装置及方法
CN110568334A (zh) * 2018-06-01 2019-12-13 河南省无线发射传输管理中心 一种功放管检测装置及数据处理方法
CN109557363A (zh) * 2018-10-22 2019-04-02 国家电网有限公司 自动功率曲线导入后的正确性检查的辅助检测方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW546484B (en) * 2002-01-15 2003-08-11 Taiwan Semiconductor Mfg Method for measuring gate-to-body current of metal oxide semiconductor device
CN1697180A (zh) * 2004-05-13 2005-11-16 株式会社东芝 半导体集成电路及半导体集成电路的设计方法
CN101060120A (zh) * 2004-03-10 2007-10-24 索尼株式会社 半导体集成电路
CN101441593A (zh) * 2007-11-23 2009-05-27 英业达股份有限公司 功率测量装置
CN101833032A (zh) * 2009-03-09 2010-09-15 湖北盛佳电器设备有限公司 高压直接计量装置
CN101908877A (zh) * 2004-05-27 2010-12-08 高通股份有限公司 用于电源管理的头部开关及脚部开关电路
CN103033680A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 三星电机株式会社 功率测量系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI403742B (zh) * 2009-12-22 2013-08-01 Mstar Semiconductor Inc 靜態瞬態電壓降分析裝置及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW546484B (en) * 2002-01-15 2003-08-11 Taiwan Semiconductor Mfg Method for measuring gate-to-body current of metal oxide semiconductor device
CN101060120A (zh) * 2004-03-10 2007-10-24 索尼株式会社 半导体集成电路
CN1697180A (zh) * 2004-05-13 2005-11-16 株式会社东芝 半导体集成电路及半导体集成电路的设计方法
CN101908877A (zh) * 2004-05-27 2010-12-08 高通股份有限公司 用于电源管理的头部开关及脚部开关电路
CN101441593A (zh) * 2007-11-23 2009-05-27 英业达股份有限公司 功率测量装置
CN101833032A (zh) * 2009-03-09 2010-09-15 湖北盛佳电器设备有限公司 高压直接计量装置
CN103033680A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 三星电机株式会社 功率测量系统

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