技术解析：二极管浪涌电流测试方案设计
品慧电子讯本文主要讲述了二极管浪涌电流的测试方案，及其基本要求和标准测试方法。文中对标准测试中方法的不足之处提出了见解，并设计出能够实现大功率场效应管晶体管电流驱动的设计方案。
正弦半波脉冲电流的产生
二极管的规格繁多，常见的额定通态电流从数百毫安到数百安培甚至更高，IFSM测试需要的峰值脉冲电流要求达到数十倍的额定通态电流值。标准的测试方法是采用大容量工频变压器，截取市电交流波形来产生时间常数为10ms、导通角为0°～180°的正弦半波脉冲，如图1。
图1 正向浪涌电流测试电路用这种方法产生几百上千安培的正弦脉冲电流，所用到的变压器体积重量都非常可观，安装与使用十分不便。一些国外公司的产品对浪涌冲击电流波形有特殊要求，比如要求在正向整流电流的基础上再加一个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°～180°的正弦半波脉冲电流，或者要求施加连续两个时间常数为10ms或8.3ms、导通角为0°～180°的正弦半波脉冲电流等。显然再采用市电截取的方法，已经很难满足不同器件的测试要求了。
设计思路
大功率场效应管晶体管是一类标准的电压控制电流器件，在VDMOS管的线性工作区内，漏极电流受栅极电压控制：IDS=GFS*VGS。给栅极施加所需要的电压波形，在漏极就会输出相应的电流波形。因此，选用大功率VDMOS管适合用于实现所需的浪涌电流波形，电路形式如图2所示。
图2 VDMOS电流驱动电路运放组成基本的反向运算电路，驱动VDMOS管的栅极，漏源电流通过VDMOS管源极取样电阻，加到运放反向输入端，与输入波形相加形成反馈，运放输出电压控制VDMOS管的栅极电压VGS，进而控制漏极输出电流IDS。这个IDS就是施加给待测二极管（DUT）的正向浪涌电流。
单只VDMOS管的功率和电流放大能力是有限的，无法达到上千安培的输出电流能力，采用多只并联的方式可以解决这个问题，以达到所需要的峰值电流。常见的连接方法如图3所示。
图3 VDMOS并联方式本测试方案采用了成熟的电路控制技术，简洁而有效地实现了各种浪涌冲击测试的要求。使用的都是常规易得的元器件，组建的装置体积小重量轻，可以很方便地安装在普通仪器箱中，成为一件标准测试仪器。具有使用灵活、易操作，测试精准度高，安全可靠等特点。
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