Як виміряти втрати потужності в імпульсних джерелах живлення за допомогою цифрового осцилографа
Зі зростанням попиту на імпульсні джерела живлення в багатьох галузях промисловості вимірювання та аналіз втрат потужності наступного покоління імпульсних джерел живлення стало вирішальним. У цій сфері застосування цифрові флуоресцентні осцилографи серії TDS5000 або TDS7000 у поєднанні з програмним забезпеченням вимірювання потужності TDSPWR2 можуть допомогти вам легко виконати необхідні вимірювання та аналіз.
Нова архітектура джерела живлення з комутаційним режимом (SMPS) вимагає, щоб процесори з високою швидкістю передачі даних і рівнем ГГц забезпечували високий струм і низьку напругу, що додає новий нематеріальний тиск на розробників пристроїв живлення з точки зору ефективності, щільності потужності, надійності та вартості. Щоб врахувати ці вимоги при проектуванні, розробники застосували нові архітектури, такі як технологія синхронного випрямлення, корекція фільтрації активної потужності та підвищена частота перемикань. Ці технології також створюють серйозніші проблеми, такі як вищі втрати потужності, розсіювання тепла та надмірні EMI/EMC на комутаційних пристроях.
Під час переходу зі стану «вимкнено» (проводить) у «ввімкнено» (вимкнено) пристрій живлення буде відчувати високі втрати потужності. Втрати потужності комутаційних пристроїв у «увімкненому» або «вимкненому» стані відносно низькі, оскільки струм, що проходить через пристрій, або напруга на пристрої невеликі. Індуктори та трансформатори можуть ізолювати вихідну напругу та згладжувати струм навантаження. Котушки індуктивності та трансформатори також чутливі до впливу частоти комутації, що призводить до розсіювання потужності та випадкових несправностей, спричинених насиченням.
У реальних робочих середовищах пристрої живлення мають постійні динамічні зміни навантаження. Ситуація, показана на малюнку 5, вказує на те, що втрати потужності під час перетворення також змінюються під час зміни навантаження. Таким чином, важливим кроком у вимірюванні є фіксація всієї події зміни навантаження та визначення втрат комутатора, щоб переконатися, що пристрій живлення не перевантажується через ці фактори.
Сьогодні більшість розробників використовують осцилографи з глибокою пам’яттю (2 МБ) і високою частотою дискретизації для захоплення подій із необхідною роздільною здатністю. Але проблема, яка пов’язана з цим, полягає в тому, як проаналізувати велику кількість даних, створених точками втрати кожного комутатора, оскільки це створює велике навантаження на пристрій комутатора.
