能夠產生200A、75V瞬變的SPST雙極性電源開關(07-100)

　　通用電源或電源IC的測量存在一個普遍問題，即對開關能力的要求，要求開關能夠產生瞬變，處理必要的大電流和脈沖電壓。這樣的開關必需能夠連接各種拓撲結構的電路，具體取決于被測電源的類型及其應用。

　　有些情況下，可以采用商業化的測試負載或開發一套測試流程。如果開關的一側連接在電源的公共端，測試過程將相對簡單。否則，就必須設計開關驅動器，使設計變得復雜。一個足夠靈活、能夠支持電源瞬態故障測試的開關將是一個非常有用的測試工具。綜上所述，可以歸納出對這種開關的要求，包括最大額定電壓和額定電流，用來測試目前市場上多數中等功率的電源。

　　這種開關應該能夠處理100A的電流，承受至少75V的開路電壓。開關需要在兩個方向滿足電流、電壓的要求，因為一些測試會產生電流振鈴，有些電源電路需要雙極性輸出。開關的通、斷速度應該保持在幾十納秒以內，以便觀察電路的瞬態響應。開關的串聯電阻必須足夠低，串聯電感也必須非常低，這意味著需要采用緊湊的物理結構和非常短的電流路徑。此外，還要求開關提供電氣隔離，具有非常低的輸出對地電容。總之，對于開關的基本要求是當開關連接到電路時不影響電路的性能和響應。

　　圖1所示開關設計滿足上述多項指標的要求，它通過一個數字隔離耦合器實現，該耦合器的端到端電容小于1pf。總傳輸延時為80ns，輸出上升時間接近40ns。輸出級由兩個低RDSON的MOSFET構成，能夠處理雙極性200A、75V的電源瞬變。

　　開關元件(兩個反向連接的輸出MOSFET)具有7m?導通電阻和25nH導通電感。導通狀態下，對于雙向電流 (包括零點)表現為線性電阻，類似于導線連接，不會引入諧波失真。

　　對于吸收電流大于50A的小阻值負載，開關上升時間(定義為瞬間導通)由導通電感決定。電流較低時，上升時間小于40ns，下降時間(瞬間關斷)主要由負載阻抗決定。

　　電路隔離側(開關)的電源由一組3節3V鋰離子原電池串聯而成 (CR2025鋰錳電池)。對于幾kHz的開關頻率，標稱值為170mAh的這種電池能夠連續使用一個多月。對于常見的測試平臺，電池的使用壽命大概為3個月。

　　輸入為0V至5V的數字信號，只要求上升沿和下降沿時間小于20ns，最小脈寬為50ns(通或斷)。傳導電流小于18A時，開關處于不確定的通或斷狀態。

　　圖1a