的能量损耗测量是双脉冲测试的目标之一。在示波器上进行精准的功率和能量测量时，消除电压探头和电流探头之间的时序偏差是至关重要的步骤。适用于 4B 系列、5B 系列和 6B 系列 MSO（混合信号示波器）的双脉冲测试软件（WBG - DPT），包含了一种专门为双脉冲测试设计的新型消偏技术。这种创新的方法与传统方法差异显著，并且速度大幅提升，能够将测试时间缩短数小时。该技术适用于使用 FET（场效应晶体管）或 IGBT（绝缘栅双极晶体管）的功率转换器，为方便表述，本文统一使用 FET 术语。

为何需要消偏

在任何功率转换器的设计过程中，化开关过程中的能量损耗是必不可少的。这种能量损耗可以利用示波器进行测量，通常是将同步采样的电压和电流相乘，从而生成功率波形：p (t) = v (t) * i (t)。由于功率波形代表着随时间变化的能量消耗，所以可以通过对功率波形积分来确定能量：E = ∫p (t) dt。为了确保这些能量损耗测量的准确性，电流和电压波形的跃变必须在时间上对齐。因此，设计人员必须校正测试夹具和探头引入的不同延迟，以获得有意义的能量损耗测量结果。

传统上，探头的偏差是在测试装置上开始任何测量之前计算的。对于低压应用，可以使用函数发生器和消偏适配器（Tektronix 部件号 P/N 067 - 1686 - 03）进行对齐。然而，这种方法对于高压和大电流应用并非选择。使用传统方法对齐更高功率，低侧漏源电压（VDS）和漏极电流（ID）的测量需要重新布线测试装置，必须移除负载电感并用电阻代替，然后进行测量，并对齐 VDS 和 ID 测量结果，这个过程可能需要一个小时或更长时间。

新型消偏方法

泰克 WBG - DPT 解决方案采用了业界首创的基于软件的消偏技术，无需重新布线，并且在双脉冲测量完成后执行。在该新方法中，采集漏极电流（ID）并将其用作参考波形。在导通期间，使用测试电路的参数化模型计算低侧 VDS 对齐波形，该对齐波形以 ID 波形为参考，相对于 ID 将具有零偏差。消偏算法确定计算得到的 VDS 对齐波形与实测 VDS 波形之间的偏差，然后将偏差校正应用于 VDS 测量通道。

消偏过程

消偏可以在测量完成后执行。用户可以启动双脉冲测试而无需担心 VDS 和 ID 之间的偏差，稍后在 Deskew（消偏）设置中选择并提供以下参数：

• 探头电阻：本文中假设为电流检测电阻（CVR）或分流电阻。
• 有效 “环路” 电感。
• 偏置电压（低侧 FET 关断时其两端的平均 VDS）。
• 微分阶数（模型用于平滑处理的滤波器阶数）。

偏置电压和有效电感值可以自动确定。在 Deskew 菜单中输入的参数用于构建 VDS 对齐波形，该波形是使用基尔霍夫电压定律构建的。有效电感 Leff 是一个 “集总” 元件，它考虑了整个环路，通常是未知的，需要迭代过程来确定其值。消偏过程可以轻松地重复运行，并且可以调整 Leff，直到计算出的对齐波形和实测的 VDS 波形具有相同的形状。如果建模的 VDS 对齐波形与实测的 VDS 波形在形状上存在差异，则可以调整参数并再次运行消偏。

一旦参数准确代表了系统，建模的对齐波形将具有相同的形状，系统即可确定并校正偏差。偏差值会显示在 Deskew（消偏）设置中，并自动应用于连接 VDS 信号的通道。这个新过程能地计算偏差，并将消偏时间从一小时或更长时间缩短到仅需 5 到 10 分钟。借助 WBG - DPT 软件，有效电感和偏置电压等电路参数可以自动确定，因此可以以更少的人工干预来计算偏差值。