使用泰克数字荧光示波器测试晶体管饱和压降

　　电子镇流器的设计人员对半桥驱动晶体管的交越失真非常关注，交越失真的优化与否直接影响了两半桥驱动晶体管是否能安全可靠地工作。显然，半桥驱动晶体管的饱和压降Vcesat 对交越功率影响很大。那么如何测得这一约为0.3V的晶体管饱和压降Vcesat呢？在几百伏电压开关频率约为40kHz的电压冲击下，很多示波器在量程仅为几伏时，通道业已饱和, 根本无法测得半桥驱动的晶体管饱和压降Vcesat及波形, 因而无法分析交越失真功率。

　　在这里，我们介绍如何使用泰克TDS5034B示波器来测量饱和压降Vcesat。TDS5034B具有不错的通道抗饱和能力, 可以准确测得Vcesat及波形, 为半桥驱动晶体管交越失真的优化提供了可靠的分析手段。本文的第一部分将介绍如何用TDS5034B 及 P5100测试电子镇流器中半桥驱动晶体管的饱和电压及波形。

 　　众所周知，“控制芯片+逻辑级驱动(Igt 5mA，10mA)双向可控硅”的方案已广泛用于白色家电，经过优化的Igt门极驱动电流是此类应用的关键。本文的第二部分将介绍如何用泰克的TCPA300电流放大器、TCP312探头系统及TDS5034B系统(精度为1mA)测量电风扇控制电路中逻辑级驱动双向可控硅的门极驱动电流及其控制响应。

       在电子镇流器中功率晶体管Vcesat及波形的测试

 

　　         　　　　　　　图1，电子镇流器线路图及功率半桥驱动晶体管Q1/Q2

 

　　对日光灯工作频率的研究发现, 当频率在20kHz～60kHz时，日光灯的发光效率最高。图2是图1中半桥驱动晶体管在正常工作时的电压电流波形，其频率约为40kHz。

 

 

　　　　　　　图2，图1中半桥驱动晶体管在正常工作的电压电流波形，其频率约为40kHz

 

　　电子镇流器的设计人员对半桥驱动晶体管的交越功率失真非常关注，因为它影响了半桥驱动晶体管安全可靠地工作。众所周知，P=V*I，且此两半桥驱动晶体管工作在约40kHz半桥驱动的高低压开关交换状态。 显然，Vcesat 对交越功率失真影响很大。如何测得这一约为0.3V的电压？很多示波器在量程约为几伏时，在几百伏电压频率约为40kHz的电压冲击下，通道业已饱和。但泰克TDS5034B具有卓越的抗饱和能力。以下是用TDS5034B 及 P5100测得的导通时的饱和电压波形。

 

 

　　　　　　　　　图3，使用泰克TDS5034B 及 P5100测得的导通时的饱和电压波形

 

       用TCPA300电流放大器、TCP312探头系统及TDS5034B系统(精度为1mA)测量电风扇中逻辑级门极驱动双向可控硅Igt及其控制响应[page]

 

　　　图4,，风扇线路图。它由两部分组成。一部分是电源，另一部分是控制线路。逻辑级门极驱动双向可控硅MAC97C6(T1、T2、T3)由控制芯片SC8206来控制风扇运行。

 

　　当按着“SPEED”，按键处于弱风状态时，SC8206的4 Pin 就会捕获一个“WEAK WIND”输入信号，经SC8206处理后，在Pin 10 输出一个高5伏的高电平去触发“弱风”双向可控硅以驱动风扇于弱风状态下，而此时Pin 11 中风状态输出口及Pin 12 强风状态输出口为低电平, 其波形如下。

 

　　当按着“SPEED”按键于中风状态时，其波形如下，Pin 11 中风输出口处于5伏，Pin 10 和 Pin 12 为0 伏，风扇处于中风状态。

 

 

　　当按着“SPEED”按键于强风状态时，其波形如下，Pin 12 中风输出口处于5伏，Pin 10 和 Pin 11 为0 伏，风扇处于强风状态。

 

 

 

　　图 5,是用TCPA300放大器，TCP312电流探头和TDS5034B系统，将其设置高分辨率捕获模式，测得的电风扇中双向可控硅MAC97C6的相关波形图。

　　通过芯片SC8206控制电风扇中不同速度控制双向可控硅来控制风扇的马达电流以控制风速.。(通道1是T1，、T2的电压波形; ，通道2是T1，、T2的电流波形; ，通道3是Gate，、T1的电压波形; ，通道4是Gate，、T1的电流波形。)