Metodă și pași pentru testarea sursei de alimentare comutatoare cu un osciloscop digital
Măsurarea osciloscopului și a sursei de alimentare
Pentru cei obișnuiți să folosească un osciloscop pentru măsurători cu lățime de bandă mare, măsurarea puterii poate fi simplă, deoarece frecvența acestuia este relativ scăzută. De fapt, există și multe provocări cu care proiectanții de circuite de mare viteză nu trebuie să le înfrunte niciodată în măsurarea puterii.
Tensiunea întregului aparat de comutare poate fi mare și plutitoare, ceea ce înseamnă că nu este împământat. Lățimea impulsului, perioada, frecvența și ciclul de lucru al semnalului vor varia. Este necesar să captați și să analizați forma de undă cu adevărat și să detectați orice anomalie în forma de undă. Cerințele pentru osciloscoape sunt exigente. Sonde multiple - necesită simultan sonde cu un singur capăt, sonde diferențiale și sonde de curent. Instrumentul trebuie să aibă o memorie mare pentru a oferi spațiu de înregistrare pentru rezultate de achiziție de joasă frecvență pe termen lung. Și poate necesita capturarea diferitelor semnale cu diferențe semnificative de amplitudine într-o singură achiziție.
Elementele fundamentale ale sursei de alimentare cu comutare
Arhitectura principală de alimentare cu curent continuu în majoritatea sistemelor moderne este o sursă de alimentare cu comutație (SMPS), care este binecunoscută pentru capacitatea sa de a face față eficient sarcinilor în schimbare. Calea semnalului electric al unei surse de alimentare cu comutare tipică include componente pasive, componente active și componente magnetice. Sursele de alimentare cu comutare ar trebui să reducă la minimum utilizarea componentelor cu pierderi, cum ar fi rezistențele și tranzistoarele liniare, și să utilizeze în principal (în mod ideal) componente fără pierderi, cum ar fi tranzistoarele de comutare, condensatorii și componentele magnetice.
Dispozitivul de alimentare cu comutare are, de asemenea, o parte de control, care include componente cum ar fi regulatorul de modulare a lățimii impulsului, regulatorul de modulare a frecvenței impulsului și bucla de feedback 1. Secțiunea de control poate avea propria sa sursă de alimentare. Figura 1 este o diagramă schematică simplificată a unei surse de alimentare cu comutare, care arată partea de conversie a puterii, inclusiv dispozitivele active, dispozitivele pasive și componentele magnetice.
Tehnologia de alimentare cu comutare folosește dispozitive de comutare cu semiconductori de putere, cum ar fi tranzistoarele cu efect de câmp cu oxid de metal (MOSFET) și tranzistoarele bipolare cu poartă izolată (IGBT). Aceste dispozitive au un timp scurt de comutare și pot rezista la vârfuri instabile de tensiune. La fel de important, consumă foarte puțină energie atât în stare deschisă, cât și în stare închisă, cu eficiență ridicată și generare scăzută de căldură. Dispozitivele de comutare determină în mare măsură performanța generală a surselor de alimentare comutatoare. Principalele măsurători ale dispozitivelor de comutare includ: pierderea de comutare, pierderea medie de putere, zona de lucru sigură și altele.
