Wie man die Leistung und den Energieverlust von Schalttransistoren misst

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Messen Sie, wo Schaltverluste auftreten

Die Messung der Verlustleistung und des Energieverlusts von Schalttransistoren erfordert simultane Spannungs- und Strommessungen während der Ein- und Ausschaltphasen, in denen das Bauelement den größten Teil seiner Schaltverluste abbaut. Die Messung erfolgt durch Erfassung des Schaltsignals, Multiplikation von Spannung und Strom zur Ermittlung der Momentanleistung und Integration dieses Ergebnisses über die Schaltphase, um den Energieverlust pro Schaltvorgang zu bestimmen.

Für den Testaufbau werden ein Oszilloskop mit Leistungsmesssoftware, eine Differenzspannungssonde am Schaltelement, eine Stromsonde im Strompfad sowie eine Sondenentzerrung benötigt, um die beiden Messpfade vor der Berechnung der Momentanleistung und des integrierten Energieverlusts auszurichten. Die separate Betrachtung der Ein- und Ausschaltverluste ermöglicht es, die Verluststellen des Schalttransistors zu identifizieren und deren Beitrag zum Gesamtwirkungsgrad des Wandlers zu verstehen.

Lösung zur Messung von Schaltverlusten

Für eine präzise Analyse der Schaltverluste müssen Schaltspannung und -strom während des Schaltintervalls erfasst und die gemessenen Wellenformen mittels Leistungsberechnungen analysiert werden. Keysight Advanced Tischoszilloskope erfassen die Spannungs- und Stromsignale, während eine Leistungsmesssoftware die momentane Leistung und den integrierten Energieverlust jedes Schaltvorgangs berechnet. Eine Hochspannungsdifferenzialsonde misst die Spannung des Schaltgeräts, eine Stromsonde den Schaltstrom, und eine Entzerrungsvorrichtung richtet beide Messpfade vor der Analyse aus. Diese Anordnung ermöglicht es Ingenieuren, die Ein- und Ausschaltleistung sowie den Energieverlust separat zu quantifizieren, um so den Einfluss der Schalttransistorverluste auf den Gesamtwirkungsgrad zu bestimmen.
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Blockdiagramm der Lösung zur Messung von Schaltverlusten

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