Спосіб і етапи перевірки імпульсного джерела живлення за допомогою цифрового осцилографа
Осцилограф і вимірювання живлення
Для тих, хто звик використовувати осцилограф для вимірювань у високій смузі пропускання, вимірювання потужності може бути простим, оскільки його частота відносно низька. Насправді існує також багато проблем, з якими розробникам високошвидкісних схем ніколи не доведеться стикатися при вимірюванні потужності.
Напруга всього розподільного пристрою може бути високою та плаваючою, тобто воно не заземлене. Ширина імпульсу, період, частота та робочий цикл сигналу будуть різними. Необхідно правдиво зафіксувати та проаналізувати форму сигналу та виявити будь-які аномалії у формі сигналу. Вимоги до осцилографів високі. Кілька датчиків - одночасні потреби односторонніх датчиків, диференціальних датчиків і датчиків струму. Прилад повинен мати великий обсяг пам’яті, щоб забезпечити простір для запису довгострокових результатів низькочастотного запису. І це може вимагати захоплення різних сигналів зі значними відмінностями амплітуд за одне отримання.
Основи імпульсного джерела живлення
Основною архітектурою джерела живлення постійного струму в більшості сучасних систем є імпульсне джерело живлення (SMPS), яке добре відоме своєю здатністю ефективно справлятися зі змінними навантаженнями. Шлях електричного сигналу типового імпульсного джерела живлення включає пасивні компоненти, активні компоненти та магнітні компоненти. Імпульсні джерела живлення повинні мінімізувати використання компонентів із втратами, таких як резистори та лінійні транзистори, і в основному використовувати (в ідеалі) компоненти без втрат, такі як перемикаючі транзистори, конденсатори та магнітні компоненти.
Імпульсний пристрій живлення також має частину управління, яка включає такі компоненти, як регулятор широтно-імпульсної модуляції, регулятор частоти імпульсної модуляції та контур зворотного зв’язку 1. Секція управління може мати власне джерело живлення. На рисунку 1 показана спрощена принципова схема імпульсного джерела живлення, яка показує частину перетворення потужності, включаючи активні пристрої, пасивні пристрої та магнітні компоненти.
Технологія імпульсного джерела живлення використовує силові напівпровідникові комутаційні пристрої, такі як металооксидні польові транзистори (MOSFET) і біполярні транзистори з ізольованим затвором (IGBT). Ці пристрої мають короткий час перемикання і витримують нестабільні скачки напруги. Не менш важливо, що вони споживають дуже мало енергії як у відкритому, так і в закритому стані, маючи високу ефективність і низьке тепловиділення. Комутаційні пристрої багато в чому визначають загальну продуктивність імпульсних джерел живлення. До основних вимірювань комутаційних пристроїв належать: комутаційні втрати, середні втрати потужності, безпечна робоча зона та ін.
