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TTS3100電源功率器件的溫度和電壓關系曲線記錄系統

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發表時間:2019-11-07 10:20作者:零式未來

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TTS3100電源功率器件的溫度和電壓關系曲線記錄系統-軟件實操



電源是我們產品里面最常見的一類裝置,無論是單獨的電源系統、像UPS、開關電源等又或者各種各樣產品里面的能源轉換,都是電源的一個應用。電源里面實際上有很多的功率器件,比如MSOFET、IGBT或者變壓器等,這些功率器件很重要的一個特點就是工作的時候會發熱、而器件的溫度特性會影響到電源產品的壽命以及可靠性,所以我們的電源工程師在設計的時候不僅僅是要看功率器件的電壓、電流這些參數,實際上還要更關注這些器件在不同溫度下實際的工作狀態。就像下邊這個圖形可以看到,一個功率器件在不同的溫度條件下它的表現是不一樣,所以電源中對于功率器件這種溫度特性的檢測是必須的。

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我們在做電源設計的時候,除了關注器件溫度特性,另一方面還需要對這些功率器件的電參數進行測量。對于溫度特性測量我們常見的是使用多通道的溫度記錄儀,可以記錄這些溫度數據以及溫度的曲線,而電參數測量一般是用示波器測量它的波形,無論是電壓波形還是電流波形,都是通過波形來驗證它的參數。

注意,上面兩種測量手段都是互相獨立的,電壓或電流波形參數和溫度是不相關的,也就是說,你不清楚在某個電壓波形下的對應溫度是多少?或者,在這個溫度的數值下,這時的電壓波形是哪個?但是實際上我們在電源的研發過程中,有時候需要同時測量溫度、電壓以及電流的變化,希望查看到某個溫度下電壓電流的波形。而市面上所有的示波器都是做電壓電流測量的,沒辦法同時監測溫度的變化,溫度記錄儀也只能記錄器件在某個時刻的溫度以及長時間的溫度曲線,不能反映電壓和電流的變化。所以這就導致一個問題,當我們的器件在某個條件下工作的時候,比方說滿載運行時,我們實際上是需要看電壓電流的變化,同時還希望監測溫度。因為當溫度升到一定的程度的時候或者溫度保持在一定的時候,電壓或者電流可能會存在波動或者噪聲又或者會有異常的反映,這時候就需要一種能夠同時記錄溫度以及電壓關系的系統。

針對這種測試需求,我們設計開發了一套TTS3100測試系統,它能夠同時觀察電壓電流波形,也可以將這一時間的溫度曲線保存并關聯起來。這樣經過長時間的監測可以很方便的看到一段時間內記錄的電壓、電流以及溫度的數據,當出現異常時,可以去記錄并查看電壓電流和溫度的關系,這個關系描繪的是某一時刻,當溫度升到一定數值的時候,電壓電流波形出現的異常。所以通過這套系統,你可以很方便的進行長時間的溫度記錄,同時也可以通過記錄的波形找到電壓變化的異常點,判斷是不是正好在這溫度點。這樣能夠保證工程師很方便的記錄系統來解決電源長時間監測過程中碰到的在一定溫度條件下電壓電流異常的情況,所以,這套系統對于工程師來講,能夠同時測量器件的波形以及溫度變化的關系。

TTS3100測試系統由一臺MDO3000系列示波器、一臺DAQ6510數據采集儀以及專用的控制軟件組成,示波器支持4通道電壓電流波形同時顯示,數據采集儀最多可以采集80通道的溫度數據,下面是系統配置圖(2380系列電子負載用來給電源模塊帶載,不是必須)

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兩臺主機都通過USB接口和電腦通訊,下面是軟件的界面,我們可以通過軟件配置示波器和多通道溫度采集儀的參數,左邊是示波器波形界面,右邊是溫度記錄儀數據和圖形顯示區域,屏幕下面是相關的設置菜單鍵和啟停按鍵。

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我們演示的是用兩個通道溫度觸發示波器保存波形,當任一通道達到設定的觸發條件都會觸發示波器采集當前的波形并關聯到當前溫度,這就保證了示波器波形和溫度采集的時間關聯性。我們只需要點開溫度右邊的超鏈接就可以看看到當前的波形

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