降壓芯片Rdson常用測(cè)量方法的介紹

隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品的快速更新，對(duì)于電源管理芯片的要求也越來(lái)越高。

更小的封裝尺寸

更大的負(fù)載電流

更高的工作效率

更低的功率損耗

更低的工作溫升

芯片的工作效率就變得尤為重要了。對(duì)于DC-DC芯片來(lái)說(shuō)，很大一部分的工作效率的損失來(lái)自開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通損耗及開(kāi)關(guān)損耗。當(dāng)芯片開(kāi)關(guān)上升和下降時(shí)間短，開(kāi)關(guān)頻率較低時(shí)，導(dǎo)通損耗便占了芯片總功耗的很大部分。開(kāi)關(guān)導(dǎo)通阻抗（Rdson）的大小決定了導(dǎo)通損耗的大小，所以對(duì)于AE而言，精確測(cè)量Rdson就很重要。

降壓芯片Rdson常用測(cè)量方法的介紹

利用100%占空比測(cè)量上管Rdson

將芯片F(xiàn)B腳對(duì)GND短路，將R1分壓電阻去掉，此時(shí)芯片會(huì)以100%占空比工作。即上管Q1會(huì)長(zhǎng)開(kāi)，下管Q2會(huì)關(guān)斷，Vout近似等于VCC。

VCC供電，在Vout與GND之間拉取電流負(fù)載IL（電流盡量避免過(guò)大，以免溫度影響上管Rdson阻值），即流過(guò)上管Q1的電流，電流方向如圖1所示。此時(shí)測(cè)量a點(diǎn)與b點(diǎn)的電壓值U并記錄（電壓測(cè)量點(diǎn)必須緊貼芯片引腳端，最大程度減小PCB走線(xiàn)阻抗）

由歐姆定律R=U/I，可以計(jì)算出Rdson阻值?？梢匀《嘟M數(shù)據(jù)，取平均值以減小誤差。

注意：此方法只有在芯片上管是PMOS，可以100%占空比工作，才適用

利用示波器進(jìn)行Rdson測(cè)量

簡(jiǎn)單估算

示波器3通道探棒接芯片SW腳（探針緊貼SW引腳，接地線(xiàn)緊貼GND引腳減小PCB走線(xiàn)阻抗），示波器通道4電流探頭（型號(hào)：TeKtronixTCP202）測(cè)試電感電流。

VCC供電，讓芯片工作在PWM電流連續(xù)模式，測(cè)試通道3和通道4波形。

測(cè)試通道3

圖中藍(lán)色為SW電壓波形，紅色為電感電流波形；將黃色標(biāo)示放大后繼續(xù)觀察波形

測(cè)試通道4

通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)：當(dāng)上管導(dǎo)通時(shí)SW電壓是隨電感電流增大而減小的，因此我們可以用以下公式粗略估算上管Rdson：

Rdson=△Vsw/△IL

△Vsw=VA-VB △IL=ID-IC

同理，此方法亦可粗略估算下管Rdson

精確估算

示波器通道1接Vin腳（探針緊貼Vin引腳，接地線(xiàn)緊貼GND引腳，減小PCB走線(xiàn)阻抗），示波器3通道探棒接芯片SW腳（探針緊貼SW引腳，接地線(xiàn)緊貼GND引腳，減小PCB走線(xiàn)阻抗），示波器通道4電流探頭（型號(hào)：TeKtronixTCP202）測(cè)試電感電流。

VCC供電，讓芯片工作在PWM電流連續(xù)模式，測(cè)試通道3和通道4波形。

測(cè)試通道3

圖中藍(lán)色為SW電壓波形，紅色為電感電流波形；黃色為Vin電壓波形，將綠色標(biāo)示放大后繼續(xù)觀察波形

測(cè)試通道4

通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)：

◆當(dāng)在t1時(shí)刻時(shí)，PMOS兩端電壓△Vmos1=V1-V3，而此時(shí)流過(guò)上管電流為I1，那么t1時(shí)刻，上管Rdson1=△Vmos1/I1

=（V1-V3）/I1

◆當(dāng)在t2時(shí)刻時(shí)，PMOS兩端電壓△Vmos2=V2-V4，而此時(shí)流過(guò)電流為I2，那么t2時(shí)刻，上管Rdson2=△Vmos2/I2

=（V2-V4）/I2

◆由分式合分比定理可以得出

Rdson=

即Rdson=

對(duì)于“利用100%占空比測(cè)量上管Rdson”的測(cè)試，其局限性在于芯片本身可以100%占空比工作；但其測(cè)試值誤差較小，相對(duì)精確（忽略芯片內(nèi)部綁定線(xiàn)阻抗）。

對(duì)于“利用示波器進(jìn)行Rdson測(cè)量”?測(cè)試的簡(jiǎn)單估算，其測(cè)試值誤差相對(duì)較大，但可以用此方法測(cè)試下管Rdson。

對(duì)于“利用示波器進(jìn)行Rdson測(cè)量”測(cè)試的精確估算，其測(cè)試值誤差較小，相對(duì)精確（忽略芯片內(nèi)部綁定線(xiàn)阻抗）；但測(cè)試過(guò)程相對(duì)繁瑣，且受限示波器精度影響。

測(cè)試Rdson時(shí)，可根據(jù)實(shí)際條件靈活測(cè)試。
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