Metóda merania spínaného zdroja digitálnym osciloskopom
Od tradičných analógových napájacích zdrojov až po efektívne spínané napájacie zdroje sa typy a veľkosti napájacích zdrojov veľmi líšia. Všetci musia čeliť zložitému a dynamickému pracovnému prostrediu. Zaťaženie zariadenia a dopyt sa môžu v okamihu výrazne zmeniť. Dokonca aj "denný" spínaný zdroj musí byť schopný odolať okamžitým špičkám ďaleko presahujúcim jeho priemernú prevádzkovú úroveň. Inžinieri, ktorí navrhujú napájacie zdroje alebo systémy na používanie napájacích zdrojov, musia porozumieť pracovným podmienkam napájacieho zdroja v statických a najhorších podmienkach.
V minulosti popisovanie charakteristík správania napájacieho zdroja znamenalo použitie digitálneho multimetra na meranie statického prúdu a napätia a vykonávanie náročných výpočtov pomocou kalkulačky alebo PC. Dnes sa väčšina inžinierov obracia na osciloskopy ako na svoju preferovanú platformu na meranie výkonu. Moderné osciloskopy môžu byť vybavené integrovaným softvérom na meranie a analýzu výkonu, ktorý zjednodušuje nastavenie a uľahčuje dynamické merania. Používatelia si môžu prispôsobiť kľúčové parametre, automaticky počítať a vidieť výsledky v priebehu niekoľkých sekúnd, nie len surové údaje.
Problémy návrhu napájacieho zdroja a požiadavky na meranie
V ideálnej situácii by mal každý zdroj fungovať ako matematický model, ktorý je preň navrhnutý. Ale v skutočnom svete majú komponenty chyby, záťaž sa môže meniť, napájanie môže byť skreslené a zmeny prostredia môžu zmeniť výkon. Navyše neustále sa meniace požiadavky na výkon a náklady robia návrh napájacieho zdroja zložitejším. Zvážte tieto problémy:
Koľko wattov výkonu dokáže napájací zdroj udržať nad jeho menovitý výkon? Ako dlho to môže trvať? Koľko tepla vyžaruje napájací zdroj? Čo sa stane, keď sa prehreje? Aký prietok chladiaceho vzduchu si vyžaduje? Čo sa stane, keď sa záťažový prúd výrazne zvýši? Dokáže si zariadenie udržať svoje menovité výstupné napätie? Ako reaguje napájací zdroj na úplný skrat na výstupnom konci? Čo sa stane, keď sa zmení vstupné napätie napájacieho zdroja?
Dizajnéri musia vyvinúť napájacie zdroje, ktoré zaberú menej miesta, znížia teplo, znížia výrobné náklady a budú spĺňať prísnejšie normy EMI/EMC. Iba prísny systém merania môže inžinierom umožniť dosiahnuť tieto ciele.
Osciloskop a meranie napájania
Pre tých, ktorí sú zvyknutí používať osciloskop na merania s veľkou šírkou pásma, môže byť meranie výkonu jednoduché, pretože jeho frekvencia je relatívne nízka. V skutočnosti existuje veľa výziev pri meraní výkonu, ktorým konštruktéri vysokorýchlostných obvodov nikdy nemusia čeliť.
Napätie celého rozvádzača môže byť vysoké a plávajúce, čo znamená, že nie je uzemnené. Šírka impulzu, perióda, frekvencia a pracovný cyklus signálu sa budú meniť. Je potrebné presne zachytiť a analyzovať priebeh a odhaliť akékoľvek abnormality v priebehu. Požiadavky na tento osciloskop sú prísne. Viaceré sondy – súčasne vyžadujúce sondy s jedným koncom, diferenciálne sondy a prúdové sondy. Prístroj musí mať veľkú pamäť, aby poskytoval záznamový priestor pre dlhodobé výsledky nízkofrekvenčného získavania. A môže to vyžadovať zachytenie rôznych signálov s výrazne odlišnými amplitúdami pri jednom snímaní.
