TTS3100电源功率器件的温度和电压关系曲线记录系统

电源是我们产品里面最常见的一类装置，无论是单独的电源系统、像UPS、开关电源等又或者各种各样产品里面的能源转换，都是电源的一个应用。电源里面实际上有很多的功率器件，比如MSOFET、IGBT或者变压器等，这些功率器件很重要的一个特点就是工作的时候会发热、而器件的温度特性会影响到电源产品的寿命以及可靠性，所以我们的电源工程师在设计的时候不仅仅是要看功率器件的电压、电流这些参数，实际上还要更关注这些器件在不同温度下实际的工作状态。就像下边这个图形可以看到，一个功率器件在不同的温度条件下它的表现是不一样，所以电源中对于功率器件这种温度特性的检测是必须的。

我们在做电源设计的时候，除了关注器件温度特性，另一方面还需要对这些功率器件的电参数进行测量。对于温度特性测量我们常见的是使用多通道的温度记录仪，可以记录这些温度数据以及温度的曲线，而电参数测量一般是用示波器测量它的波形，无论是电压波形还是电流波形，都是通过波形来验证它的参数。

注意，上面两种测量手段都是互相独立的，电压或电流波形参数和温度是不相关的，也就是说，你不清楚在某个电压波形下的对应温度是多少？或者，在这个温度的数值下，这时的电压波形是哪个？但是实际上我们在电源的研发过程中，有时候需要同时测量温度、电压以及电流的变化，希望查看到某个温度下电压电流的波形。而市面上所有的示波器都是做电压电流测量的，没办法同时监测温度的变化，温度记录仪也只能记录器件在某个时刻的温度以及长时间的温度曲线，不能反映电压和电流的变化。所以这就导致一个问题，当我们的器件在某个条件下工作的时候，比方说满载运行时，我们实际上是需要看电压电流的变化，同时还希望监测温度。因为当温度升到一定的程度的时候或者温度保持在一定的时候，电压或者电流可能会存在波动或者噪声又或者会有异常的反映，这时候就需要一种能够同时记录温度以及电压关系的系统。

针对这种测试需求，我们设计开发了一套TTS3100测试系统，它能够同时观察电压电流波形，也可以将这一时间的温度曲线保存并关联起来。这样经过长时间的监测可以很方便的看到一段时间内记录的电压、电流以及温度的数据，当出现异常时，可以去记录并查看电压电流和温度的关系，这个关系描绘的是某一时刻，当温度升到一定数值的时候，电压电流波形出现的异常。所以通过这套系统，你可以很方便的进行长时间的温度记录，同时也可以通过记录的波形找到电压变化的异常点，判断是不是正好在这温度点。这样能够保证工程师很方便的记录系统来解决电源长时间监测过程中碰到的在一定温度条件下电压电流异常的情况，所以，这套系统对于工程师来讲，能够同时测量器件的波形以及温度变化的关系。

TTS3100测试系统由一台MDO3000系列示波器、一台DAQ6510数据采集仪以及专用的控制软件组成，示波器支持4通道电压电流波形同时显示，数据采集仪最多可以采集80通道的温度数据，下面是系统配置图（2380系列电子负载用来给电源模块带载，不是必须）

两台主机都通过USB接口和电脑通讯，下面是软件的界面，我们可以通过软件配置示波器和多通道温度采集仪的参数，左边是示波器波形界面，右边是温度记录仪数据和图形显示区域，屏幕下面是相关的设置菜单键和启停按键。

我们演示的是用两个通道温度触发示波器保存波形，当任一通道达到设定的触发条件都会触发示波器采集当前的波形并关联到当前温度，这就保证了示波器波形和温度采集的时间关联性。我们只需要点开温度右边的超链接就可以看看到当前的波形