Metoden för att mäta switchande strömförsörjning med digitalt oscilloskop
Från traditionella analoga nätaggregat till effektiva strömförsörjningsaggregat varierar typerna och storlekarna av strömförsörjning kraftigt. De måste alla möta komplexa och dynamiska arbetsmiljöer. Enhetens belastning och efterfrågan kan genomgå betydande förändringar på ett ögonblick. Även en "daglig" switchande strömförsörjning måste klara av momentana toppar som långt överstiger dess genomsnittliga driftsnivå. Ingenjörer som designar nätaggregat eller system för att använda strömförsörjning måste förstå strömförsörjningens arbetsförhållanden under statiska och värsta förhållanden.
Tidigare innebar att beskriva beteendeegenskaperna hos en strömförsörjning att använda en digital multimeter för att mäta statisk ström och spänning, och att utföra mödosamma beräkningar med hjälp av en miniräknare eller PC. Idag vänder sig de flesta ingenjörer till oscilloskop som sin föredragna effektmätningsplattform. Moderna oscilloskop kan utrustas med integrerad mjukvara för effektmätning och analys, vilket förenklar inställningar och gör dynamiska mätningar enklare. Användare kan anpassa nyckelparametrar, beräkna automatiskt och se resultat inom några sekunder, snarare än bara rådata.
Strömförsörjningsdesignfrågor och mätkrav
I en idealisk situation bör varje strömförsörjning fungera som den matematiska modellen som är designad för den. Men i den verkliga världen har komponenter defekter, belastningar kan förändras, strömförsörjningen kan vara förvrängd och miljöförändringar kan förändra prestandan. Dessutom gör ständigt förändrade prestanda- och kostnadskrav strömförsörjningsdesign mer komplex. Tänk på dessa frågor:
Hur många watt effekt kan strömförsörjningen bibehålla utöver dess märkeffekt? Hur länge kan det pågå? Hur mycket värme avger strömförsörjningen? Vad händer när den överhettas? Hur mycket kylluftsflöde kräver det? Vad händer när belastningsströmmen ökar markant? Kan enheten behålla sin nominella utspänning? Hur reagerar nätaggregatet på en fullständig kortslutning i utgångsänden? Vad händer när strömförsörjningens inspänning ändras?
Designers måste utveckla nätaggregat som tar mindre plats, minskar värmen, minskar tillverkningskostnaderna och uppfyller strängare EMI/EMC-standarder. Endast ett strikt mätsystem kan göra det möjligt för ingenjörer att uppnå dessa mål.
Oscilloskop och strömförsörjningsmätning
För dem som är vana vid att använda ett oscilloskop för mätningar med hög bandbredd kan effektmätning vara enkel eftersom dess frekvens är relativt låg. Faktum är att det finns många utmaningar inom effektmätning som höghastighetskretsdesigners aldrig behöver möta.
Spänningen i hela ställverket kan vara hög och flytande, vilket betyder att den inte är jordad. Signalens pulsbredd, period, frekvens och arbetscykel kommer alla att variera. Det är nödvändigt att noggrant fånga och analysera vågformen och upptäcka eventuella avvikelser i vågformen. Kraven för detta oscilloskop är strikta. Flera sönder - kräver samtidigt enkeländade sönder, differentialsonder och strömsonder. Instrumentet måste ha ett stort minne för att ge inspelningsutrymme för långsiktiga lågfrekventa insamlingsresultat. Och det kan kräva att fånga olika signaler med signifikant olika amplituder i ett enda förvärv.
