Principali punti di prova per gli alimentatori switching
Quando si esegue il debug di un alimentatore switching, oltre a utilizzare un voltmetro per misurare la tensione dei pin dei relativi componenti nel circuito di controllo, è più importante utilizzare un oscilloscopio per osservare le forme d'onda di tensione rilevanti al fine di giudicare se la potenza di commutazione la fornitura è nelle migliori condizioni di lavoro. Questo articolo spiega principalmente la selezione dei punti di test dell'oscilloscopio. Ad esempio, quando il punto di test è il pin di uscita del chip di controllo PWM, è possibile utilizzare un oscilloscopio per misurare simultaneamente i due parametri importanti dell'ampiezza dell'impulso di guida e del duty cycle.
La selezione dei punti di prova è molto importante. Una selezione ragionevole dei punti di test può non solo garantire la sicurezza del debug, ma anche riflettere lo stato di funzionamento dell'alimentatore a commutazione e semplificare il processo di debug.
Selezione del punto di test dell'alimentatore switching Il punto di test TP1 è lo scarico del tubo dell'interruttore di alimentazione MOSFET, TP2 è la sorgente del tubo dell'interruttore, Rs è il resistore di campionamento corrente e TP3 è il polo negativo del circuito primario ad alta tensione . Possiamo collegare i due punti di test TP1 e TP2 ai due canali di ingresso (CH1 e CH2) dell'oscilloscopio a doppia traccia e osservare contemporaneamente le forme d'onda di tensione dei due punti. A questo punto, i terminali di terra delle due sonde devono essere collegati contemporaneamente al polo negativo del circuito CC di ingresso primario, ovvero la posizione TP3. Durante la misurazione vera e propria, la clip di messa a terra della sonda può essere bloccata direttamente sul pin di messa a terra di Rs.
Da TP1, possiamo vedere la forma d'onda della tensione di drain del tubo dell'interruttore di alimentazione. Questa forma d'onda può riflettere informazioni come la tensione di picco di drain, l'alta tensione CC in ingresso, la tensione di riflessione secondaria, la caduta di tensione di conduzione del tubo di commutazione e il tempo di conduzione e di interruzione. In un alimentatore switching flyback single-ended, la forma d'onda della tensione di drain del tubo dell'interruttore di alimentazione
Da TP2, puoi vedere la forma d'onda della tensione della sorgente del tubo dell'interruttore di alimentazione. Questa forma d'onda è la forma d'onda della tensione sul resistore di campionamento Rs, che può riflettere informazioni come corrente di drain, tempo di accensione e spegnimento. La forma d'onda della corrente di scarico del tubo dell'interruttore di alimentazione. Questa forma d'onda indica che l'alimentatore a commutazione funziona in modalità a corrente continua. In ogni ciclo, quando il tubo dell'interruttore viene acceso, la corrente di drain inizia a salire rispetto alla corrente iniziale minima. Prima che il tubo dell'interruttore venga spento, la corrente di drain raggiunge il valore massimo.
I due punti di test TP1 e TP2 sono molto critici e possono fondamentalmente riflettere lo stato di funzionamento dell'alimentatore switching e l'eventuale presenza di guasti. Durante il debug, prestare particolare attenzione alle forme d'onda di questi due punti di test. Quando si aumenta gradualmente la tensione CA in ingresso, se la tensione di picco o la corrente di picco supera l'intervallo di progettazione, l'alimentazione deve essere spenta immediatamente per scoprire la causa per evitare danni al tubo dell'interruttore di alimentazione.
A volte, per osservare la forma d'onda della corrente dell'avvolgimento primario del trasformatore ad alta frequenza, è anche possibile collegare in serie all'avvolgimento primario un resistore di campionamento. Per il circuito di campionamento della corrente dell'anello primario, lo stato di misura in questo momento è la misura "flottante" citata nel precedente articolo. Teoricamente parlando, il resistore di campionamento può essere collegato in serie all'estremità superiore o inferiore dell'avvolgimento primario; infatti, se è collegato in serie all'estremità inferiore dell'avvolgimento primario, vedere la posizione Rs1 in figura, durante la misura verrà generato un impulso flottante ad alta tensione sul filo di massa dell'oscilloscopio. Non è né sicuro farlo, ma produce anche grandi interferenze ed errori di misurazione e può anche influire sul normale funzionamento dell'alimentatore a commutazione. Il metodo corretto consiste nel collegare il resistore di campionamento in serie con l'estremità superiore dell'avvolgimento primario, vedere la posizione Rs nella figura e collegare la linea di segnale della sonda dell'oscilloscopio all'estremità TP1 e collegare la clip di messa a terra della sonda alla fine del TP2. In questo modo, sebbene la forma d'onda del circuito ad anello primario sia di polarità inversa, l'interferenza e l'errore durante la misura sono minimi e non hanno alcun effetto sul normale funzionamento dell'alimentatore a commutazione. La forma d'onda della corrente primaria di polarità positiva può essere osservata tramite il pulsante funzione di polarità inversa (INV) dell'oscilloscopio.
Nota speciale: quando si osserva la forma d'onda della corrente primaria di un trasformatore ad alta frequenza, la clip di terra della sonda dell'oscilloscopio verrà collegata all'estremità positiva dell'alta tensione CC. Le sonde e le pinze di massa degli altri canali dell'oscilloscopio devono essere scollegate dai relativi circuiti, altrimenti si verificherà un cortocircuito o si danneggeranno i componenti del circuito. Vale a dire, quando si osserva la forma d'onda della corrente dell'anello primario primario, è possibile utilizzare solo un canale e gli altri canali devono essere completamente scollegati. Questo problema non esiste quando si utilizzano oscilloscopi con tecnologia a canale isolato incorporata.
