圖1：半導(dǎo)體功率器件電路圖

開(kāi)關(guān)器件的優(yōu)劣，無(wú)疑在很大程度上決定了SMPS的總體性能。因此，對(duì)于那些希望使用數(shù)字示波器精準(zhǔn)測(cè)量開(kāi)關(guān)電源的用戶來(lái)說(shuō)，了解并測(cè)量MOSFET開(kāi)關(guān)器件的漏極與源極間的電壓和電流，或是IGBT集電極與發(fā)射極間的電壓，就顯得尤為重要。通過(guò)這些測(cè)量，我們能夠更全面地了解開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗、平均功率損耗以及安全工作區(qū)等關(guān)鍵指標(biāo)，為優(yōu)化電源性能提供有力依據(jù)。

在這一過(guò)程中，我們不可或缺的工具便是高壓差分探頭和電流探頭。它們的連接方式如圖2所示，兩者各司其職，一支負(fù)責(zé)捕捉電壓變化，一支負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電流波動(dòng)，共同繪制出開(kāi)關(guān)器件的工作全貌。

圖2：測(cè)量過(guò)程中電流探頭與電壓探頭的連接方式

然而這兩種探頭本身所具備的傳輸延遲卻會(huì)隨著時(shí)間的推移以延遲差的形式影響著相關(guān)測(cè)試的準(zhǔn)確性，變化關(guān)系如圖3所示，其中功率是電壓和電流的乘積，功耗是功率對(duì)時(shí)間的積分。由此可見(jiàn)在實(shí)操過(guò)程中我們一定要消除兩支探頭間的傳輸延遲，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)損耗的精確測(cè)量。

圖3：傳輸延遲差與測(cè)量結(jié)果的關(guān)系示意圖

在完成“去延遲”操作之前我們首先需要選取一個(gè)可提供穩(wěn)定時(shí)間差的電壓、電流信號(hào)作為測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)源。在此過(guò)程中橫河701936同步信號(hào)源就是一款非常理想的選擇，其外觀如圖4所示。使用USB電纜供電的橫河701936同步信號(hào)源可通過(guò)USB接口與示波器直連，方便用戶取電；同時(shí)橫河701936不僅支持多種類(lèi)型的鉗式電流探頭，如Yokogawa 701930和701931，還支持用戶在測(cè)量時(shí)施加1A的信號(hào)源以便于完成更大范圍的電流測(cè)量；此外用戶還可使用701936以及0.1A的供電電流可移動(dòng)線圈實(shí)現(xiàn)對(duì)AEM、LEM和部分離核心Hitec的直通型CT測(cè)量。

圖4：橫河去延遲校正信號(hào)源 701936

那么我們應(yīng)該如何使用橫河701936進(jìn)行去延遲操作呢？

首先，用戶需將電壓探頭與電流探頭按照?qǐng)D5所示完成連接，并使用USB線纜為701936這一去延遲電路板供電；隨后用戶需在示波器端進(jìn)行設(shè)置，并捕捉電壓電流信號(hào)的下降沿。如用戶使用橫河DLM系列示波器，就可以直接在對(duì)應(yīng)電壓/電流通道中的探頭設(shè)置內(nèi)手動(dòng)完成去延遲操作。

圖5：電壓探頭與電流探頭連接以及去延遲示意圖