測量高頻開關(guān)DC-DC轉(zhuǎn)換器中熱應力器件功率耗散的新方法

　　每次我們都使用簡單的直流技術(shù)給一個熱源供電，這樣就可以以非侵入式方式測量熱敏感度的系數(shù)。我們對被測器件(IC，MOSFET和電感器)施加直流電壓和電流，迫使器件開始消耗能量，然后測出Pj。然后我們使用熱成像攝像機測量表面溫度的DTi，接著就可以用上面的等式(6)計算出Sij。

　　我們使用了新的方法學計算兩個降壓拓撲的主熱源：一個使用SiC739D8 DrMOS IC的集成式功率級，和一個使用兩個MOSFET的分立式功率級，在分立式功率級中，Si7382DP在高邊，Si7192DP在低邊。

　　集成式降壓轉(zhuǎn)換器

　　圖1顯示了用于集成式降壓轉(zhuǎn)換器的EVB前端。這里有4個熱源：電感器(HS1)，驅(qū)動IC(HS2)，高邊MOSFET(HS3)和低邊MOSFET(HS4)。SiC739 DrMOS是一個單芯片解決方案，其內(nèi)部包含的HS2、HS3和HS4靠得非常近。由于這里有4個熱源，因此S是一個4×4矩陣。

　　圖2顯示了當?shù)瓦匨OSFET的體二極管是前向偏置時(AR0x Avg. => HSx)，4個熱源的溫度。

　　如果 TA為 23.3℃，那么，

　　測得的電流I4和電壓V4分別是2.14A和0.6589V。

　　使用公式(7)中的溫度信息，我們可以得到Si4，(i=1，2，3，4)

　　重復上述過程，可以得到如下的S矩陣：

　　然后解出S-1，

　　試驗結(jié)果：集成式降壓轉(zhuǎn)換器

　　現(xiàn)在我們可以給SiC739 EVB上電，并使用等式(5)和(11)來計算每個熱源的功率損耗。

　　熱學方法和電工學方法之間的結(jié)果差異是由小熱源造成的，如PCB印制線和電容器的ESR。