| | | | | 综上述,在实际中没有理想化情况,栅极驱动是否可能做到完全无噪声
第二条,如何定义极限电流,多大为安全?
这些定义还是在表面上,有无实际数据上的定义? |
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| | | | | | | | | | | 把MOS性能发挥到极致而又保证合适的余量是很有讲究的。 |
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| | | | | 我觉得, 还是要尽量用大的, 保证余量的控制,
一旦发生过热, 或者是电流过大, 电压过大,
能及时降低损耗, 上面说的电压90%, 我看, 更小点更好, 更安全,
而温度也尽量要控制在60% |
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| | | | | 电流太高,没有做好足够的散热设计,MOS管标称的电流值,一般需要较良好的散热才能达到。所以ID小于最大电流,也可能发热严重,需要足够的辅助散热片 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 但是长见的说明要求都是驱动要尽量靠近MOS,因为驱动线要尽量短才对。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 说反了,是靠近MOS好,在避免干扰的原则,一般小电流线路尽量短,在总回路长度固定时,电阻后的线路应尽可能短。 |
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| | | | | 请问楼主第三条的数据是如何得出的?
3. Current Limit Response time 必须设计在220ns ~ 470ns 以防止Power Mosfet 烧毁后 Current Limit 才反应过来. |
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| | | | | | | 这是根据IC反应速度及产品实际工作状态,速度太快,就有可能在满载开机就会顶到保护点,速度太慢,在过载时就容易烧掉功率MOS. |
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| | | | | | | 电容是比较容易出问题的零件,特别是电解电容,电解液在高温下容易被烤干。 |
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| | | | | | | | | | | 电解电容是影响产品寿命最主要的元件。选择长寿命电容比较重要。 |
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| | | | | 楼主列的很全面,保持充足的裕量是保证安全可靠的根本;
实际工作中失效的原因还有很多种;补充几点
1-雪崩参数不能只看雪崩能量,一定重视雪崩测试条件;
2-软开关应用重视提二极管的反向恢复特性,一是反向恢复时间,而是反向恢复的应力。 |
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| | | | | | | 补充得很好,如电源网友们有更好的能使MOS长命百岁方法,欢迎及时分享,补充。 |
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| | | | | MOS的长命百岁,除了工程师要合理使用上要注意外,MOS本身的品质也很重要,大品牌MOS,如英飞凌MOS就不容易死,但就是太贵了。 |
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| | | | | | | 有道理,如MOS本身品质不好,那就是厂商的问题,只要我们没有超规格使用,且使用还留有一定余量。那出了问题就要供应商了。 |
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| | | | | | | | | 我们常遇到问题是,MOS在产品中无缘无故损坏了,将MOS更换后测试电压,电流波形,均OK,没超规格,后来不良MOS送厂家分析,分析结果为静电损坏,这就难说了,什么为静电损坏?这损坏是我们的责任还厂商品质有问题,还真说不清。 |
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| | | | | | | | | | | MOS管正确选择的步骤
正确选择MOS是很重要的一个环节,MOS管选择不好有可能影响到整个电路的效率和成本,了解不同的MOS管部件的细微差别及不同开关电路中的应力能够帮助工程师避免诸多问题,下面我们来学习下MOS管的正确的选择方法。
第一步:选用N沟道还是P沟道
第二步:确定额定电流
第三步:确定热要求
第四步:决定开关性能
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| | | | | | | | | 半导体很多参数,是我们一般公司没法测出来,只能相信规格书,对于一些知名大厂,它规格书上参数还算标示比较保守,就怕有些厂商,规格书上参数标注的漂漂亮亮,东西实际不是这么回事。 |
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| | | | | | | | | | | 是的,反正有看過國產的和進口品牌的數據一樣漂亮,頓時沒有依據了。 |
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| | | | | | | | | | | | | 1-进口品牌数据都是很保守的,标出来的数据都是有足够多裕量,这点就是和国内的差距;
2-仔细留意规格书同一参数的测试条件。
3-由点到线,多看数据曲线;
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| | | | | | | | | | | | | | | 所以半导体参数要全面比对才行,不能只看某一个点或某一个数据来判断该材料的整体性能。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 国内资料也不尽真实,有时资料上的数据和国外品牌的无差异 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是呀,在使用前不知道MOS质量怎样?生产出了问题才知道,真是麻烦。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 说到条件,MOS生产厂家都标有Vds电压,但细看就会发现,有的标为Tmax,有的没有标(不标的一般指25度时),这两者相关就大远了。稍不细心都有麻烦。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是的,有时条件没看清楚,将会误导使用,导致不良后果就严重了。 |
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| | | | | 被這個長命百歲吸引過來了,夸張了一點,不用也放不了一百年 |
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| | | | | | | | | | | MOS失效要一定的设备来协助分析,很多MOS失效情况工程师都直接送半导体厂商来分析。 |
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| | | | | | | | | | | 影响MOS器件及其集成电路可靠性的因素很多,有设计方面的,如材料、器件和工艺等的选取;有工艺方面的,如物理、化学等工艺的不稳定性;也有使用方面的,如电、热、机械等的应力和水汽等的侵入等。
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| | | | | | | | | | | 从器件和工艺方面来考虑,影响MOS集成电路可靠性的主要因素有三个:一是栅极氧化层性能退化;二是热电子效应;三是电极布线的退化。由于器件和电路存在有一定失效的可能性,所以为了保证器件和电路能够正常工作一定的年限(例如,对于集成电路一般要求在10年以上),在出厂前就需要进行所谓可靠性评估,即事先预测出器件或者IC的寿命或者失效率。
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| | | | | | | | | | | | | 这些都与生产厂商设备及技术水平有关,出货与进货的严格把关比较重要。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 31楼说的很对,进出货严格把关能很大程度上减少失效发生,但进货把关是比较麻烦,总不能逐一测试,验证。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 所以,对于我们工程师使用来说,在开发初期,要尽量来按照MOS最严条件来测试,多选几家来对比,不能简单从规格书上的参数对比。 |
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| | | | | | | | | | | | | 求楼上细致讲一下,多谢!
1-栅极氧化层退化怎么理解?
2-什么是热电子效应,
3-电极布线的退化
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| | | | | | | | | | | | | | | 由于在器件尺寸缩小的过程中,电源电压不可能和器件尺寸按同样比例缩小,这样导致MOS器件内部电场增强。当MOS器件沟道中的电场强度超过100kV/cm时,电子在两次散射间获得的能量将可能超过它在散射中失去的能量,从而使一部分电子的能量显著高于热平衡时的平均动能而成为热电子。高能量的热电子将严重影响MOS器件和电路的可靠性。
热电子效应主要表现在以下三个方面:
(1)热电子向栅氧化层中发射
(2)热电子效应引起衬底电流
(3)热电子效应起栅电流
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 逐字学习,长知识了!有两个疑问;请楼主解答,多谢了。
1-降低MOSFET DS电压是否会提高可靠性?
2-高温环境下,比如器件结温120℃会加剧热电子效应? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 降额太多使用,就有点浪费。在它最佳安全范围内使用就好。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 降低MOSFET DS电压是否会提高可靠性?是会提高MOS耐压的可靠性,但整个MOS的可靠性,不光是耐压,还有耐流,耐温等。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是这样,MOS最终寿命是诸多因素影响的,其温度就是一关键因素,高低温的Vds又是变化的,在极限环境下也会使其工作条件加严。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 栅极氧化层退化怎么理解?在栅极电压作用下,栅氧化层发生性能退化的主要表现就是击穿。这里存在两种类型的击穿:一是瞬时击穿(TZDB,Tims Zero Dielectic Breakdown),即是加上电压后就马上发生的击穿——短路;二是经时击穿(TDDB,Tims Dependent Dielectic Breakdown),即是加上电压后需要经过一段时间之后才发生的击穿。
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| | | | | | | 功率MOSFET产品在测试中存在的△VDS偏高和EAS短路二种失效模式,一般与装配过程的空洞偏大、焊线损伤或芯片本身状况有着密切关系。
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| | | | | | | | | 好像MOS不良,厂商分析,常为静电所致,不知厂商说得是不是真的? |
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| | | | | | | | | | | 1-静电失效多发生在早期,比如开关机测试瞬间失效,早期老化测试出现。
2-静电失效最初表现在栅极出现击穿或损坏,漏极和源极阻抗和体二极管特性正常。 |
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| | | | | | | | | | | | | 那这是算MOS本身质量问题,还是使用者使用不当,算厂商品质问题吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 说说个人的一点看法,一般失效样品拿到也是被烧坏的,很难分析是什么情况下导致失效;
1-最好办法是问题重现;
2-逐一排除; |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 如能使问题重现,就一定能找到问题发生的原因,也就能找到问题解决的办法。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 有时候是往往问题没法复制,总有一定不良比例在,这样问题就难解决。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 不良在许可范围内就好,任何产品不可能会有完全没有不良发生的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 1-最好办法是问题重现; 2-逐一排除;
验证温度,测试电压,电流,看是否有over材料的spec要求? |
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| | | | | | | | | | | 最常见的有电压,电流,温度,这要具体测试它的电压,电流波形及温度才知道是那种导致失效。 |
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| | | | | | | | | | | mos管发热,主要原因之一是寄生电容在频繁开启关闭时,显现交流特性而具有阻抗,形成电流。有电流就有发热,并非电场型的就没有电流。另一个原因是当栅极电压爬升缓慢时,导通状态要“路过”一个由关闭到导通的临界点,这时,导通电阻很大,发热比较厉害。第三个原因是导通后,沟道有电阻,过主电流,形成发热。主要考虑的发热是第1和第3点。许多mos管具有结温过高保护,所谓结温就是金属氧化膜下面的沟道区域温度,一般是150摄氏度。超过此温度,mos管不可能导通。温度下降就恢复。要注意这种保护状态的后果。 |
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| | | | | | | | | | | | | 热导致产品失效,是常见的,在开发阶段对于功率器件,如MOS散热问题一定要处理好。 |
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| | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | | | | | 结温过高保护?不是结温过高损坏吗?我一直以为是温度过高就损坏的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 结温过高损坏的比较多,但也有结温过高损保护的MOS。 |
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| | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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| | | | | MOS多颗并联要注意驱动处理。不能多颗MOS共一颗驱动电阻,要每个MOS都要有一颗驱动电阻。如下图:
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| | | | | | | 驱动要分开,那是肯定要的否侧会因为驱动不平衡,导致其中一颗MOS容易死。 |
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| | | | | | | | | | | 是的,MOS的长命百岁,除了要MOS自身的品质要好外,更要使用者合理设计使用。 |
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| | | | | | | | | | | | | 合理的应用与材料本身的品质才是材料长命百岁的基础。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 设计,使用时要注意材料电气参数,使用要留有一定余量出来。 |
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| | | | | | | | | | | | | 优化设计,合理选材,是一款产品的关键,如每颗材料都留有20%的余量,那不是单颗MOS长命百岁,而是整个产品长命百岁。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 那如真是这样的话,产品用不坏,很多工厂就都要倒闭了。 |
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| | | | | | | 关键是规格书中的电气参数要标示清楚,且数据要真是可靠。 |
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| | | | | | | 应该是分两种情况,在连续工作不超过80%,在瞬间开,关机不超过90%比较合理。 |
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| | | | | | | | | | | 对于客供抄板,明显电压超规格了,是电气不良,不良现象就不要抄的也一样。就应该加吸收将其抑制在规格内。 |
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| | | | | | | | | | | | | 也想用吸收解决,一增加损耗,效率会边沿化,同时也增加温升,在同样尖峰高度下,目前主要是加大MOS耐压,从600v加大到650V,还有点勉强,可想原来样板的电压怎样情况。除非客户的管子是故意非标过。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 这也不一定会损耗效率,这要看你的吸收是怎样加,取值大小,从原理上讲,你MOS耐压超,损耗在MOS上,但你加吸收后,MOS损耗就转移到吸收电路上。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 希望是这样的,但实际并做不到,特别是MOS的尖峰电压,输出二极管RC还稍好 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 加吸收电路,MOS耐压提高,只有这两种办法,不过MOS耐压提高,相对成本会高一点。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 在成本能接受的前提下会追求性能,特别是电参数这些能明显对比出来的东西,抄板最忌讳的是参数比别人差,样板在那里,其它都不好说。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 抄板要抄别人好的,别人不好的地方要改善,这才是成功的抄板。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是的,但成本往往达不到理想的目标,因为成本没有标准,与很多因数有关。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 是的,在另一家做的东西为什么给你做,那么前提就是便宜,现在做电源的品质一般都不会太差,尤其是像我们这种做出口的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 特别是与一些大品牌客户做生意,订单大,产品一出问题,退货,索赔,一下就让你一家公司倒闭。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 与大公司合作,风险与利益共存,赚钱快,风险也大,搞不好倒闭也快。 |
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| | | | | | | | | | | Vds超规格,还要看是那家MOS,有些MOS规格为600V,其实它是MAX值,这样你超规格就要小心点,但如INFINEON MOS,它规格为600V,其实它是MIN值,它最大可以到650V,这样超一点点就没关系。 |
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| | | | | | | 好像听说,有些示波器可以直接测试计算出开关损耗,不知是不是真的? |
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| | | | | | | | | 听说是有,只要你同时测试电压,电流波形,示波器可以自动计算开关损耗出来。 |
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| | | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 主题:142
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- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | | | | | | | | 可以实现软开关啊,软开关情况下,导通损耗就是主要的了。 |
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| | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 主题:142
- |
- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | | | | | 无论开关损耗还是导通损耗,不都是引起温升的原因吗?如果开关损耗及导通损耗都大,但温升不大可靠不? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 损耗大,温度就会高,还有一种情况,温度不高,MOS也会死,那就是开关误动作,如半桥主MOS,同步整流,出现共导。
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| | | | | | | | YTDFWANGWEI- 积分:109774
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- 主题:142
- |
- 帖子:45909
积分:109774 版主 | | | | | | | | | 出现共同导通,MOS管损坏的原因是什么?过流或者温度升高过快热量散发不出去? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | MOS管损坏的原因可以写本书,就其根本来说就是局部热点,过温,失效。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | MOS管失效,确实是很多原因都有可能造成,失效分析常见厂商分析报告就能写出很长的篇幅。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 出现共导原因就很多了,如死区没有调整好。MOS驱动有干扰,等都有可能出现共导现象。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 对于死区,一般IC都有可调的固定最小死区时间,出现共导现象,多为干扰引起。 |
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| | | | | | | | | | | | | 准确度还是可以的,只要ID和VDS测量足够准确,积分计算也就比较准确。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 你的意思是说,只要测试的ID电流和Vds电压是对的,那计算出来的损耗就是正确的。就怕测试时探棒被干扰。对吗? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 首先探棒被干扰后测试数据部准确,尽量保证不被干扰会单独制作测试平台,比如双脉冲测试平台,尽量避免干扰。 |
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| | | | | | | | | | | 只要测试没有被干扰,测试的电压,电流是准确的,那计算出来的损耗结果,就应该是准确的。 |
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