简化电源测试的SPST双极性功率开关
来源： 作者： 发布时间：2015-03-05 11:43:27 浏览量：
图2. 该功率开关电路是图1电路的等效架构，包含了主要寄生元件。
室温下切换一个未经箝位的电感时，电路能够吸收的能量是280mJ (单个脉冲，不重复出现)或200mJ (最大占空比为1%的脉冲)。
耦合变压器设计要求小尺寸、低绕线电容：原边一匝、副边两匝，绕制在Fair-Rite 7.5 x 7.5m的铁氧体磁珠。变压器结构决定了开关负载和开关控制电路两侧的最大压差。使用普通的漆包线绝缘架构时，可以提供1kV隔离，如果使用聚四氟乙烯或质量更好的绝缘材料，则可提供1kV以上的隔离塑封电感器。对于要求更高隔离电压的设计，还需考虑封装。
T1的铁氧体磁芯为导体，不能在同一时刻连接到开关两侧，开关内部没有闭锁保护，操作之前必须检验锂电池的状态。上电后贴片电感器没有电路能够保证开关处于确定的状态(通或断)。因此，在接通其它电源之前必须先打开开关电源。开关状态由最先作用到输入端的瞬态决定，在给其它部分供电时至少使开关通、断一次。
测试电路
图3–图5中顶部波形为数字输入，底部波形是通过一个0.25Ω电阻负载观察到的5µs脉冲波形，负载通过开关接50V电源。因为电压波形作用在一个低电感薄膜电阻，可近似表示开关的电流波形。图3所示近似200A的脉冲波形给出了过冲和上升时间(60ns至80ns)，上升时间受高边电流通道寄生电感、电容的影响。图4给出了该脉冲的上升时间和导通延时；图5给出了下降时间和断开时的传输延时。图6–图8给出了同样的波形，负载为5Ω，10A电感测量脉冲，电源电压为50V。上升时延接近于MOSFET固有的30ns至40ns的上升时延，受封装和源阻抗的限制。
图3. 图1测试结果，(1) 控制信号，(2) 在0.25Ω电阻两端测试的5µs脉冲，电源电压为50V。
图4. 基于图2的上升时间和导通传输延时，扫描速率为40ns/cm。
图5. 基于图2的下降时间和关断传输延时，扫描速率为功率电感器40ns/cm。
图6. 图1测试结果，(1) 控制信号，(2) 在5Ω电阻两端测试的5µs脉冲，电源电压为50V。
图7. 基于图6的上升时间和导通传输延时，扫描速率为40ns/cm。
图8. 基于图6的下降时间和关断传输延时，扫描速率为40ns/cm。
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