Metodo e passaggi per testare l'alimentatore switching utilizzando un oscilloscopio digitale
Misurazione con oscilloscopio e alimentazione
Per coloro che sono abituati a utilizzare un oscilloscopio per misurazioni con larghezza di banda elevata, la misurazione della potenza può essere semplice perché la sua frequenza è relativamente bassa. In effetti, ci sono anche molte sfide che i progettisti di circuiti ad alta velocità non devono mai affrontare nella misurazione della potenza.
La tensione dell'intero quadro può essere elevata e fluttuante, ovvero non collegata a terra. L'ampiezza dell'impulso, il periodo, la frequenza e il ciclo di lavoro del segnale varieranno. È necessario acquisire e analizzare la forma d'onda in modo veritiero e rilevare eventuali anomalie nella forma d'onda. I requisiti per gli oscilloscopi sono severi. Sonde multiple: richiedono simultaneamente sonde a terminazione singola, sonde differenziali e sonde di corrente. Lo strumento deve disporre di un'ampia memoria per fornire spazio di registrazione per i risultati di acquisizione a bassa frequenza a lungo termine. Inoltre, potrebbe essere necessario acquisire segnali diversi con differenze di ampiezza significative in un'unica acquisizione.
Fondamenti di alimentazione elettrica a commutazione
L'architettura di alimentazione CC tradizionale nella maggior parte dei sistemi moderni è un alimentatore a commutazione (SMPS), noto per la sua capacità di far fronte in modo efficace alle variazioni di carico. Il percorso del segnale elettrico di un tipico alimentatore a commutazione comprende componenti passivi, componenti attivi e componenti magnetici. Gli alimentatori a commutazione dovrebbero ridurre al minimo l'uso di componenti con perdite come resistori e transistor lineari e utilizzare principalmente (idealmente) componenti senza perdite come transistor di commutazione, condensatori e componenti magnetici.
Il dispositivo di alimentazione a commutazione ha anche una parte di controllo, che include componenti come regolatore di modulazione di larghezza di impulso, regolatore di modulazione di frequenza di impulso e circuito di feedback 1. La sezione di controllo può avere una propria alimentazione. La Figura 1 è un diagramma schematico semplificato di un alimentatore a commutazione, che mostra la parte di conversione dell'alimentazione, inclusi dispositivi attivi, dispositivi passivi e componenti magnetici.
La tecnologia degli alimentatori a commutazione utilizza dispositivi di commutazione a semiconduttore di potenza come transistor a effetto di campo a ossido di metallo (MOSFET) e transistor bipolari a gate isolato (IGBT). Questi dispositivi hanno un tempo di commutazione breve e possono sopportare picchi di tensione instabili. Cosa altrettanto importante, consumano pochissima energia sia nello stato aperto che in quello chiuso, con un'elevata efficienza e una bassa generazione di calore. I dispositivi di commutazione determinano in gran parte le prestazioni complessive degli alimentatori a commutazione. Le principali misurazioni dei dispositivi di commutazione includono: perdita di commutazione, perdita di potenza media, area di lavoro sicura e altre.
