該文講述了二極管正向浪涌電流測試的基本要求和標(biāo)準(zhǔn)測試方法，針對標(biāo)準(zhǔn)測試方法存在的不足，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了采用信號控制、電容儲能和大功率場效應(yīng)管晶體管電流驅(qū)動的電路解決方案，簡潔而又高效地實(shí)現(xiàn)了二極管正向浪涌電流的測試。
正弦半波脈沖電流的產(chǎn)生
二極管的規(guī)格繁多，常見的額定通態(tài)電流從數(shù)百毫安到數(shù)百安培甚至更高，ifsm測試需要的峰值脈沖電流要求達(dá)到數(shù)十倍的額定通態(tài)電流值。標(biāo)準(zhǔn)的測試方法是采用大容量工頻變壓器，截取市電交流波形來產(chǎn)生時間常數(shù)為10ms、導(dǎo)通角為0°～180°的正弦半波脈沖，如圖1。
圖1 正向浪涌電流測試電路
用這種方法產(chǎn)生幾百上千安培的正弦脈沖電流，所用到的變壓器體積重量都非常可觀，安裝與使用十分不便。一些國外公司的產(chǎn)品對浪涌沖擊電流波形有特殊要求，比如要求在正向整流電流的基礎(chǔ)上再加一個時間常數(shù)為10ms或8.3ms、導(dǎo)通角為0°～180°的正弦半波脈沖電流，或者要求施加連續(xù)兩個時間常數(shù)為10ms或8.3ms、導(dǎo)通角為0°～180°的正弦半波脈沖電流等。顯然再采用市電截取的方法，已經(jīng)很難滿足不同器件的測試要求了。
設(shè)計(jì)思路
大功率場效應(yīng)管晶體管是一類標(biāo)準(zhǔn)的電壓控制電流器件，在vdmos管的線性工作區(qū)內(nèi)，漏極電流受柵極電壓控制：ids=gfs*vgs[2]。給柵極施加所需要的電壓波形，在漏極就會輸出相應(yīng)的電流波形。因此，選用大功率vdmos管適合用于實(shí)現(xiàn)所需的浪涌電流波形，電路形式如圖2所示。
圖2 vdmos電流驅(qū)動電路
運(yùn)放組成基本的反向運(yùn)算電路，驅(qū)動vdmos管的柵極，漏源電流通過vdmos管源極取樣電阻，加到運(yùn)放反向輸入端，與輸入波形相加形成反饋，運(yùn)放輸出電壓控制vdmos管的柵極電壓vgs，進(jìn)而控制漏極輸出電流ids[3]。這個ids就是施加給待測二極管(dut)的正向浪涌電流。
單只vdmos管的功率和電流放大能力是有限的，無法達(dá)到上千安培的輸出電流能力，采用多只并聯(lián)的方式可以解決這個問題，以達(dá)到所需要的峰值電流。常見的連接方法如圖3所示。
圖3 vdmos并聯(lián)方式
本測試方案采用了成熟的電路控制技術(shù)，簡潔而有效地實(shí)現(xiàn)了各種浪涌沖擊測試的要求。使用的都是常規(guī)易得的元器件，組建的裝置體積小重量輕，可以很方便地安裝在普通儀器箱中，成為一件標(biāo)準(zhǔn)測試儀器。具有使用靈活、易操作，測試精準(zhǔn)度高，安全可靠等特點(diǎn)。
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