開關電源已成為當下直流電源的主流，它不僅能夠輕松應對負載變化，還能明顯提升能源利用效率，一舉兩得！而開關電源技術背后的奧秘，就在于其巧妙運用了MOSFET與IGBT等功率半導體開關元器件。這些神奇的元器件，開關速度快如閃電，還能輕松應對電壓波動尖峰的挑戰(zhàn)。在打開和斷開狀態(tài)切換時，它們能以極低的能量消耗產生較高的效率，同時保持較低的發(fā)熱溫度。
開關元器件的優(yōu)劣性，很大程度上決定了開關電源的整體性能。對于使用數(shù)字示波器精準測量開關電源的工程師來說，測量MOSFET開關元器件的漏極與源極間的電壓和電流，或是IGBT集電極與發(fā)射極間的電壓，就顯得極為重要。通過測量測試，我們能夠更好地了解元器件的開關損耗、平均功率損耗等關鍵指標，為電源性能提升提供有效方案。
在測試程中，我們的測試測量工具便是高壓差分探頭和電流探頭。它們的連接方式如圖1所示，一個測量電壓，一個測量電流，共同測量出開關元器件的波形曲線。
圖1：測量過程中電流探頭與電壓探頭的連接方式
這兩種探頭本身所具備的傳輸延遲卻會隨著時間的推移以延遲差的形式影響著相關測試的精確度，變化如圖2所示，其中功率是電壓和電流的乘積，功耗是功率對時間的積分。在實操過程中我們一定要消除高壓差分探頭和電流探頭的傳輸延遲，才能更精確的測量開關損耗。
圖2傳輸延遲差與測量結果的關系示意圖
在完成去延遲操作之前我們需要選取一個可提供穩(wěn)定時間差的電壓、電流信號作為測量的標準源。在這個過程中橫河701936同步信號源是一款理想的選擇，其外觀如圖3所示。使用USB供電的橫河701936同步信號源可通過USB接口與示波器直連，用示波器供電端口直接供電；同時橫河701936支持多種類型的鉗式電流探頭，如Yokogawa 701930和701931，還支持用戶在測量時施加1A的信號源以便于完成更大范圍的電流測量；此外用戶還可使用701936以及0.1A的供電電流可移動線圈實現(xiàn)對AEM、LEM和部分離核心Hitec的直通型CT測量。
圖3：橫河去延遲校正信號源 701936
首先，需將電壓探頭與電流探頭按照圖4所示連接，并使用USB為701936去延遲電路板供電；隨后需在示波器端進行設置，并捕捉電壓電流信號的下降沿。如使用橫河DLM系列示波器，就可以直接在對應電壓/電流通道中的探頭設置內手動完成去延遲操作。
圖4：電壓探頭與電流探頭連接以及去延遲示意圖
測試工程師使用小電流端口I1，左圖紅色線纜連接的紅色接頭端，則需將電壓電流波形顯示情況調整至圖5。
圖5：接入小電流端口時電壓電流波形調整標準圖
測試工程師使用大電流端口I2，左圖電路板上的孔洞端，則需將電壓電流波形調整至圖6所示。
圖6：接入大電流端口時電壓電流波形調整標準圖
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