降压芯片Rdson常用测量方法的介绍

随着科技的发展，电子产品的快速更新，对于电源管理芯片的要求也越来越高。

更小的封装尺寸

更大的负载电流

更高的工作效率

更低的功率损耗

更低的工作温升

芯片的工作效率就变得尤为重要了。对于DC-DC芯片来说，很大一部分的工作效率的损失来自开关管的导通损耗及开关损耗。当芯片开关上升和下降时间短，开关频率较低时，导通损耗便占了芯片总功耗的很大部分。开关导通阻抗（Rdson）的大小决定了导通损耗的大小，所以对于AE而言，精确测量Rdson就很重要。

降压芯片Rdson常用测量方法的介绍

利用100%占空比测量上管Rdson

将芯片FB脚对GND短路，将R1分压电阻去掉，此时芯片会以100%占空比工作。即上管Q1会长开，下管Q2会关断，Vout近似等于VCC。

VCC供电，在Vout与GND之间拉取电流负载IL（电流尽量避免过大，以免温度影响上管Rdson阻值），即流过上管Q1的电流，电流方向如图1所示。此时测量a点与b点的电压值U并记录（电压测量点必须紧贴芯片引脚端，最大程度减小PCB走线阻抗）

由欧姆定律R=U/I，可以计算出Rdson阻值。可以取多组数据，取平均值以减小误差。

注意：此方法只有在芯片上管是PMOS，可以100%占空比工作，才适用

利用示波器进行Rdson测量

简单估算

示波器3通道探棒接芯片SW脚（探针紧贴SW引脚，接地线紧贴GND引脚减小PCB走线阻抗），示波器通道4电流探头（型号：TeKtronixTCP202）测试电感电流。

VCC供电，让芯片工作在PWM电流连续模式，测试通道3和通道4波形。

测试通道3

图中蓝色为SW电压波形，红色为电感电流波形；将黄色标示放大后继续观察波形

测试通道4

通过观察可以发现：当上管导通时SW电压是随电感电流增大而减小的，因此我们可以用以下公式粗略估算上管Rdson：

Rdson=△Vsw/△IL

△Vsw=VA-VB △IL=ID-IC

同理，此方法亦可粗略估算下管Rdson

精确估算

示波器通道1接Vin脚（探针紧贴Vin引脚，接地线紧贴GND引脚，减小PCB走线阻抗），示波器3通道探棒接芯片SW脚（探针紧贴SW引脚，接地线紧贴GND引脚，减小PCB走线阻抗），示波器通道4电流探头（型号：TeKtronixTCP202）测试电感电流。

VCC供电，让芯片工作在PWM电流连续模式，测试通道3和通道4波形。

测试通道3

图中蓝色为SW电压波形，红色为电感电流波形；黄色为Vin电压波形，将绿色标示放大后继续观察波形

测试通道4

通过观察可以发现：

◆当在t1时刻时，PMOS两端电压△Vmos1=V1-V3，而此时流过上管电流为I1，那么t1时刻，上管Rdson1=△Vmos1/I1

=（V1-V3）/I1

◆当在t2时刻时，PMOS两端电压△Vmos2=V2-V4，而此时流过电流为I2，那么t2时刻，上管Rdson2=△Vmos2/I2

=（V2-V4）/I2

◆由分式合分比定理可以得出

Rdson=

即Rdson=

对于“利用100%占空比测量上管Rdson”的测试，其局限性在于芯片本身可以100%占空比工作；但其测试值误差较小，相对精确（忽略芯片内部绑定线阻抗）。

对于“利用示波器进行Rdson测量”‍测试的简单估算，其测试值误差相对较大，但可以用此方法测试下管Rdson。

对于“利用示波器进行Rdson测量”测试的精确估算，其测试值误差较小，相对精确（忽略芯片内部绑定线阻抗）；但测试过程相对繁琐，且受限示波器精度影响。

测试Rdson时，可根据实际条件灵活测试。
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