Перейти к содержанию

Импульсные измерения (pulse testing)

В примечаниях к таблицам даташита часто стоит фраза про импульсные измерения: длительность импульса до 300 мкс, скважность до 2 %. Это значит, что параметр получен на холодном кристалле, а в реальной схеме нагрев его ухудшит.

Обновлено Редакция GAW

Импульсные измерения (pulse testing) — способ измерения параметров при больших токах короткими импульсами, чтобы кристалл не успел нагреться. Даташиты указывают это в примечаниях к таблицам. Vishay, например, для сопротивления канала MOSFET пишет: длительность импульса не больше 300 мкс, скважность не больше 2 %. TI для стабилизаторов UA78L — что импульсные измерения держат температуру кристалла как можно ближе к температуре окружающего воздуха, а тепловые эффекты нужно учитывать отдельно.

Смысл в том, чтобы отделить электрические свойства от тепловых: измерить параметр при известной температуре кристалла — обычно 25 °C. Но в реальной схеме ток течёт постоянно, кристалл нагрет, и параметр будет другим.

Где это важно:

ПараметрЧто меняет нагрев
RDS(on) MOSFETсопротивление канала растёт с температурой — потери больше расчётных
Стабильность по нагрузке и по входу стабилизаторак ним добавляется дрейф от нагрева кристалла

Пример с MOSFET. У IRF520 сопротивление канала — до 0,27 Ом при 10 В на затворе, измерено импульсами. В ключе, который долго проводит ток, кристалл нагрет, и сопротивление больше. Поэтому расчёт потерь ведут по значению при ожидаемой температуре кристалла — из графика зависимости RDS(on) от температуры в том же даташите, — а затем проверяют, что температура получилась не выше заложенной.

Пример со стабилизатором. onsemi для LM317 оговаривает: стабильность по входу и нагрузке задана при постоянной температуре кристалла, а изменения выхода из-за нагрева учитывают отдельно — параметром тепловой стабильности, 0,03 % на ватт за импульс 20 мс типично. Если мощность на стабилизаторе изменилась на 5 Вт, за первые 20 мс выход сдвинется ещё примерно на 0,15 %, а дальше добавится температурный дрейф.

Импульсные условия — ещё одна причина считать схему с запасом, наряду с разницей между типовыми и гарантированными значениями.

Частые вопросы

Что значит «pulse width ≤ 300 µs, duty cycle ≤ 2 %»?

Что параметр измеряли короткими импульсами тока: не дольше 300 мкс и не чаще 2 % времени. За такой импульс кристалл почти не нагревается, и измерение показывает значение при температуре около 25 °C. Так Vishay измеряет сопротивление канала IRF520 и других MOSFET.

Почему транзистор на плате греется сильнее, чем по расчёту?

Одна из причин — расчёт по сопротивлению канала из даташита, измеренному импульсами на холодном кристалле. В реальной схеме кристалл нагрет, а сопротивление MOSFET растёт с температурой. Поэтому потери считают по значению при рабочей температуре кристалла, взятому из графика зависимости от температуры.

Что такое thermal regulation у стабилизатора?

Изменение выходного напряжения от нагрева кристалла собственной рассеиваемой мощностью. Стабильность по входу и нагрузке у LM317 измеряют импульсами при постоянной температуре кристалла, а влияние нагрева выносят в отдельный параметр — по onsemi 0,03 % на ватт за импульс 20 мс типично. Реальная стабильность складывается из обоих.

Источники

  1. Vishay Siliconix. IRF520 Power MOSFET (Document Number 91017, S21-0819-Rev. C, 02-Aug-2021) — прим. b — длительность импульса не больше 300 мкс, скважность не больше 2 % для RDS(on) и крутизны; RDS(on) до 0,27 Ом при 10 В
  2. onsemi. LM317, NCV317: Voltage Regulator – Adjustable Output, Positive 1.5 A (LM317/D, Rev. 18, September 2026) — прим. 3 — стабильность по входу и нагрузке задана при постоянной температуре кристалла, используются импульсные измерения с малой скважностью; изменения выхода от нагрева учитывают отдельно через тепловую стабильность
  3. Texas Instruments. LM317 3-Pin Adjustable Regulator (SLVS044Z, revised April 2025) — прим. 1 и 5 — импульсные измерения держат кристалл при температуре, близкой к окружающей; влияние нагрева покрывает параметр thermal regulation
  4. Texas Instruments. UA78L Series Positive-Voltage Linear Regulators (SLVS010X, revised June 2023) — прим. 2 к табл. 6.7 — импульсные измерения держат TJ как можно ближе к TA, тепловые эффекты учитывают отдельно

Нашли ошибку?

Смотрите также