Introduzione al metodo di utilizzo dell'oscilloscopio digitale per testare l'alimentazione di commutazione
Misurazione dell'oscilloscopio e della potenza
Per coloro che sono abituati a utilizzare oscilloscopi per misurazioni ad alta larghezza di banda, la misurazione della potenza può essere semplice a causa della sua frequenza relativamente bassa. In effetti, ci sono molte sfide nella misurazione della potenza che i progettisti di circuiti ad alta velocità non devono mai affrontare.
La tensione dell'intero quadro può essere elevata e "fluttuante", il che significa che non è messa a terra. La larghezza dell'impulso, il periodo, la frequenza e il ciclo di lavoro del segnale varieranno. È necessario catturare e analizzare accuratamente la forma d'onda e rilevare eventuali anomalie nella forma d'onda. I requisiti per questo oscilloscopio sono severi. Sonde multiple - che richiedono sonde singoli, sonde differenziali e sonde di corrente contemporaneamente. Lo strumento deve avere una memoria di grandi dimensioni per fornire spazio di registrazione per i risultati dell'acquisizione a bassa frequenza a lungo termine. E potrebbe richiedere l'acquisizione di segnali diversi con ampiezze significativamente diverse in un'unica acquisizione.
Fondamenti di alimentazione di commutazione
L'architettura di alimentazione DC mainstream nella maggior parte dei sistemi moderni è l'alimentazione in modalità switch (alimentazione in modalità switch), che è ben nota per la sua capacità di far fronte efficacemente ai carichi di cambiamento. Il percorso del segnale di potenza di un tipico alimentatore di commutazione comprende componenti passivi, componenti attivi e componenti magnetici. Gli alimentatori di commutazione dovrebbero ridurre al minimo l'uso di componenti perdite come resistori e transistor lineari e principalmente uso (idealmente) componenti senza perdita di perdita come commutazione di transistor, condensatori e componenti magnetici.
L'apparecchiatura di alimentazione di commutazione ha anche una parte di controllo, che include componenti come il regolatore di modulazione della larghezza dell'impulso, il regolatore di modulazione della frequenza di impulso e il ciclo di feedback 1. La parte di controllo può avere il proprio alimentatore. La Figura 1 è un diagramma schematico semplificato di un alimentatore di commutazione, che mostra la sezione di conversione dell'energia elettrica, inclusi componenti attivi, componenti passivi e componenti magnetici.
La commutazione della tecnologia di alimentazione utilizza dispositivi di commutazione a semiconduttore di potenza come transistor a effetto campo di ossido di metallo (MOSFET) e transistor bipolari a gate isolati (IGBT). Questi dispositivi hanno brevi tempi di commutazione e possono resistere a picchi di tensione instabili. Altrettanto importante è che consumano pochissima energia, con alta efficienza e bassa generazione di calore, sia nello stato aperto che chiuso. I dispositivi di commutazione determinano in gran parte le prestazioni complessive degli alimentatori di commutazione. Le principali misurazioni dei dispositivi di commutazione includono: perdite di commutazione, perdite di potenza medie, area di lavoro sicuri e altri.
