Cum se măsoară pierderea alimentării cu comutare cu un osciloscop digital
Odată cu creșterea cererii de surse de alimentare în comutație în multe industrii, este crucial să se măsoare și să se analizeze pierderile de putere ale următoarei generații de surse de alimentare cu comutație. În acest domeniu de aplicație, osciloscoapele digitale cu fluorescență din seria TDS5000 sau TDS7000, combinate cu software-ul de măsurare a puterii TDSPWR2, vă pot ajuta să finalizați cu ușurință sarcinile de măsurare și analiză necesare.
Noua arhitectură SMPS (Switch Mode PowerSupply) necesită un curent ridicat și o tensiune scăzută pentru procesoarele cu viteză mare de date și nivel de GHz, ceea ce adaugă o nouă presiune intangibilă pentru proiectanții de dispozitive de alimentare în termeni de eficiență, densitate de putere, fiabilitate și cost. Pentru a lua în considerare aceste cerințe în proiectare, proiectanții au adoptat noi arhitecturi, cum ar fi tehnologia de rectificare sincronă, corecția filtrului de putere activă și creșterea frecvenței de comutare. Aceste tehnologii aduc, de asemenea, unele provocări mai mari, cum ar fi pierderi mari de putere, disipare termică și EMI/EMC excesive pe dispozitivele de comutare.
În timpul tranziției de la starea „oprit” (conducție) la starea „pornit” (oprit), unitatea de alimentare va experimenta pierderi mari de putere. Pierderea de putere a dispozitivelor de comutare în starea „pornit” sau „oprit” este relativ mică deoarece curentul care trece prin dispozitiv sau tensiunea de pe dispozitiv este foarte mică. Inductoarele și transformatoarele pot izola tensiunea de ieșire și pot uniformiza curentul de sarcină. Inductoarele și transformatoarele sunt, de asemenea, susceptibile la influența frecvenței de comutare, ceea ce duce la disiparea puterii și la defecțiuni ocazionale cauzate de saturație.
Datorită puterii disipate în dispozitivul de alimentare cu comutație, este determinată eficiența globală a efectului termic al sursei de alimentare. Prin urmare, măsurarea pierderii de putere a dispozitivului de comutare și a inductorului/transformatorului este o muncă de măsurare extrem de importantă. Această măsurătoare poate măsura eficiența puterii și disiparea termică.
Odată cu creșterea cererii de surse de alimentare în comutație în multe industrii, este crucial să se măsoare și să se analizeze pierderile de putere ale următoarei generații de surse de alimentare cu comutație. În acest domeniu de aplicație, osciloscoapele digitale cu fluorescență din seria TDS5000 sau TDS7000, combinate cu software-ul de măsurare a puterii TDSPWR2, vă pot ajuta să finalizați cu ușurință sarcinile de măsurare și analiză necesare.
Noua arhitectură SMPS (Switch Mode PowerSupply) necesită un curent ridicat și o tensiune scăzută pentru procesoarele cu viteză mare de date și nivel de GHz, ceea ce adaugă o nouă presiune intangibilă pentru proiectanții de dispozitive de alimentare în termeni de eficiență, densitate de putere, fiabilitate și cost. Pentru a lua în considerare aceste cerințe în proiectare, proiectanții au adoptat noi arhitecturi, cum ar fi tehnologia de rectificare sincronă, corecția filtrului de putere activă și creșterea frecvenței de comutare. Aceste tehnologii aduc, de asemenea, unele provocări mai mari, cum ar fi pierderi mari de putere, disipare termică și EMI/EMC excesive pe dispozitivele de comutare.
În timpul tranziției de la starea „oprit” (conducție) la starea „pornit” (oprit), unitatea de alimentare va experimenta pierderi mari de putere. Pierderea de putere a dispozitivelor de comutare în starea „pornit” sau „oprit” este relativ mică deoarece curentul care trece prin dispozitiv sau tensiunea de pe dispozitiv este foarte mică. Inductoarele și transformatoarele pot izola tensiunea de ieșire și pot uniformiza curentul de sarcină. Inductoarele și transformatoarele sunt, de asemenea, susceptibile la influența frecvenței de comutare, ceea ce duce la disiparea puterii și la defecțiuni ocazionale cauzate de saturație.
Datorită puterii disipate în dispozitivul de alimentare cu comutație, este determinată eficiența globală a efectului termic al sursei de alimentare. Prin urmare, măsurarea pierderii de putere a dispozitivului de comutare și a inductorului/transformatorului este o muncă de măsurare extrem de importantă. Această măsurătoare poate măsura eficiența puterii și disiparea termică.
Calculați pierderea de putere a componentelor electromagnetice
O altă metodă care poate reduce pierderea de putere este legată de miezul magnetic. Din diagramele de circuite tipice AC/DC și DC/DC, inductoarele și transformatoarele sunt alte componente care disipă puterea, afectând astfel nu numai eficiența energiei, ci și provocând disiparea termică.
Testarea inductorilor utilizează de obicei LCR. LCR folosește o undă sinusoidală ca semnal de testare. Într-un dispozitiv de alimentare cu comutație, inductorul va fi încărcat cu semnale de comutare de înaltă tensiune și curent ridicat, dar niciunul dintre ele nu este semnale sinusoidale. Prin urmare, proiectanții de dispozitive de alimentare trebuie să monitorizeze caracteristicile comportamentale ale inductoarelor sau transformatoarelor din dispozitivul de putere alimentat real. Prin urmare, este posibil ca testarea folosind LCR să nu reflecte situația reală.
Metoda eficientă de observare a caracteristicilor miezurilor magnetice este prin curba BH, deoarece curba BH poate dezvălui rapid caracteristicile comportamentale ale inductoarelor din dispozitivul de alimentare. TDSPWR2 vă permite să efectuați rapid analiza BH folosind un osciloscop de laborator fără a fi nevoie de instrumente specializate costisitoare.
În timpul perioadelor de pornire și de stare staționară a dispozitivului de alimentare cu energie, inductoarele și transformatoarele au caracteristici de comportament diferite. Anterior, pentru a vizualiza și analiza caracteristicile BH, designerii trebuiau mai întâi să capteze semnalul și apoi să efectueze analize suplimentare pe un computer personal. Acum, puteți efectua analiza BH direct pe osciloscop prin TDSPWR2 pentru a observa caracteristicile comportamentale ale inductorului în timp real. Când efectuați o analiză aprofundată, TDSPWR2 poate oferi, de asemenea, legături de cursor între diagramele BH și datele capturate pe osciloscop.
