Ako merať stratu spínaného napájania pomocou digitálneho osciloskopu
So zvyšujúcim sa dopytom po spínaných zdrojoch v mnohých priemyselných odvetviach je dôležité merať a analyzovať stratu energie ďalšej generácie spínaných zdrojov. V tejto oblasti použitia vám digitálne fluorescenčné osciloskopy série TDS5000 alebo TDS7000 v kombinácii so softvérom na meranie výkonu TDSPWR2 môžu pomôcť jednoducho dokončiť požadované úlohy merania a analýzy.
Nová architektúra SMPS (Switch Mode PowerSupply) vyžaduje vysoký prúd a nízke napätie pre procesory s vysokou dátovou rýchlosťou a úrovňou GHz, čo vytvára nehmatateľný nový tlak na dizajnérov napájacích zariadení z hľadiska účinnosti, hustoty výkonu, spoľahlivosti a nákladov. Aby sa tieto požiadavky zohľadnili pri návrhu, dizajnéri prijali nové architektúry, ako je technológia synchrónneho usmerňovania, korekcia aktívneho výkonového filtra a zvýšenie spínacej frekvencie. Tieto technológie prinášajú aj vyššie výzvy, ako sú vysoké straty energie, tepelné straty a nadmerné EMI/EMC na spínacích zariadeniach.
Počas prechodu zo stavu "vypnuté" (vodenie) do stavu "zapnuté" (vypnuté) bude napájacia jednotka zaznamenať vysoké straty energie. Strata výkonu spínacích zariadení v stave "zapnuté" alebo "vypnuté" je relatívne malá, pretože prúd prechádzajúci zariadením alebo napätie na zariadení je veľmi malé. Induktory a transformátory môžu izolovať výstupné napätie a vyhladiť zaťažovací prúd. Tlmivky a transformátory sú tiež citlivé na vplyv spínacej frekvencie, čo vedie k strate výkonu a občasným poruchám spôsobeným saturáciou.
V dôsledku rozptýleného výkonu v zariadení spínaného zdroja je určená celková účinnosť tepelného účinku napájacieho zdroja. Preto je meranie straty výkonu spínacieho zariadenia a induktora/transformátora mimoriadne dôležitou meracou prácou. Toto meranie môže merať energetickú účinnosť a tepelný rozptyl.
So zvyšujúcim sa dopytom po spínaných zdrojoch v mnohých priemyselných odvetviach je dôležité merať a analyzovať stratu energie ďalšej generácie spínaných zdrojov. V tejto oblasti použitia vám digitálne fluorescenčné osciloskopy série TDS5000 alebo TDS7000 v kombinácii so softvérom na meranie výkonu TDSPWR2 môžu pomôcť jednoducho dokončiť požadované úlohy merania a analýzy.
Nová architektúra SMPS (Switch Mode PowerSupply) vyžaduje vysoký prúd a nízke napätie pre procesory s vysokou dátovou rýchlosťou a úrovňou GHz, čo vytvára nehmatateľný nový tlak na dizajnérov napájacích zariadení z hľadiska účinnosti, hustoty výkonu, spoľahlivosti a nákladov. Aby sa tieto požiadavky zohľadnili pri návrhu, dizajnéri prijali nové architektúry, ako je technológia synchrónneho usmerňovania, korekcia aktívneho výkonového filtra a zvýšenie spínacej frekvencie. Tieto technológie prinášajú aj vyššie výzvy, ako sú vysoké straty energie, tepelné straty a nadmerné EMI/EMC na spínacích zariadeniach.
Počas prechodu zo stavu "vypnuté" (vodenie) do stavu "zapnuté" (vypnuté) bude napájacia jednotka zaznamenať vysoké straty energie. Strata výkonu spínacích zariadení v stave "zapnuté" alebo "vypnuté" je relatívne malá, pretože prúd prechádzajúci zariadením alebo napätie na zariadení je veľmi malé. Induktory a transformátory môžu izolovať výstupné napätie a vyhladiť zaťažovací prúd. Tlmivky a transformátory sú tiež citlivé na vplyv spínacej frekvencie, čo vedie k strate výkonu a občasným poruchám spôsobeným saturáciou.
V dôsledku rozptýleného výkonu v zariadení spínaného zdroja je určená celková účinnosť tepelného účinku napájacieho zdroja. Preto je meranie straty výkonu spínacieho zariadenia a induktora/transformátora mimoriadne dôležitou meracou prácou. Toto meranie môže merať energetickú účinnosť a tepelný rozptyl.
Vypočítajte stratu výkonu elektromagnetických komponentov
Ďalšia metóda, ktorá môže znížiť stratu energie, súvisí s magnetickým jadrom. Z typických schém zapojenia AC/DC a DC/DC sú induktory a transformátory ďalšími komponentmi, ktoré rozptyľujú energiu, čím nielen ovplyvňujú energetickú účinnosť, ale spôsobujú aj tepelné straty.
Na testovanie induktorov sa zvyčajne používa LCR. LCR používa ako testovací signál sínusovú vlnu. V spínacom napájacom zariadení bude induktor zaťažený vysokonapäťovými a vysokoprúdovými spínacími signálmi, ale žiadny z nich nie je sínusový signál. Preto dizajnéri výkonových zariadení musia monitorovať charakteristiky správania induktorov alebo transformátorov v skutočne napájanom výkonovom zariadení. Preto testovanie pomocou LCR nemusí odrážať skutočnú situáciu.
Efektívna metóda na pozorovanie charakteristík magnetických jadier je prostredníctvom krivky BH, pretože krivka BH môže rýchlo odhaliť charakteristiky správania induktorov v napájacom zariadení. TDSPWR2 vám umožňuje rýchlo vykonávať analýzu BH pomocou laboratórneho osciloskopu bez potreby drahých špecializovaných nástrojov.
Počas periód zapínania a ustáleného stavu napájacieho zariadenia majú induktory a transformátory rôzne charakteristiky správania. Predtým na zobrazenie a analýzu funkcií BH museli dizajnéri najskôr zachytiť signál a potom vykonať ďalšiu analýzu na osobnom počítači. Teraz môžete vykonať analýzu BH priamo na osciloskope prostredníctvom TDSPWR2, aby ste mohli pozorovať behaviorálne charakteristiky induktora v reálnom čase. Pri vykonávaní hĺbkovej analýzy môže TDSPWR2 tiež poskytnúť kurzorové prepojenia medzi grafmi BH a zachytenými údajmi na osciloskope.
