Kako uporabljati digitalni osciloskop za testiranje preklopnega napajanja
Osciloskop in meritve moči
Za tiste, ki so navajeni izvajati meritve z visoko pasovno širino z osciloskopom, so lahko meritve napajanja preproste zaradi njihove relativno nizke frekvence. Pravzaprav obstaja veliko izzivov pri merjenju moči, s katerimi se oblikovalcem hitrih vezij nikoli ni treba soočiti.
Celotna stikalna naprava je lahko pod visoko napetostjo in "lebdi", torej ni povezana z zemljo. Širina impulza, obdobje, frekvenca in delovni cikel signala se bodo spremenili. Valovno obliko je treba natančno zajeti in analizirati, da bi našli morebitne anomalije v valovni obliki. To je zahtevno za osciloskop. Več sond – potrebne so sonde z enim koncem, diferencialne sonde in tokovne sonde. Instrument mora imeti velik pomnilnik, da zagotovi prostor za snemanje dolgoročnih rezultatov nizkofrekvenčnega zajema. Morda bo potrebno zajeti različne signale z zelo različnimi amplitudami v enem samem zajemu.
Osnove stikalnega napajanja
Prevladujoča arhitektura enosmernega napajanja v večini sodobnih sistemov je stikalni napajalnik (stikalni napajalnik), ki je dobro znan po svoji sposobnosti učinkovitega obvladovanja spreminjajočih se obremenitev. Pot močnostnega signala tipičnega stikalnega napajalnika vključuje pasivne komponente, aktivne komponente in magnetne komponente. Stikalni napajalniki uporabljajo čim manj komponent z izgubami (kot so upori in linearni tranzistorji) in uporabljajo predvsem (idealno) komponente brez izgub: stikalne tranzistorje, kondenzatorje in magnetne komponente.
Preklopna napajalna oprema ima tudi krmilni del, ki vključuje regulator impulzne širinske modulacije, regulator impulzne frekvenčne modulacije ter povratno zanko 1 in druge komponente. Krmilni del ima lahko lastno napajanje. Slika 1 je poenostavljen shematski diagram stikalnega napajalnika, ki prikazuje del za pretvorbo moči, vključno z aktivnimi napravami, pasivnimi napravami in magnetnimi komponentami.
Tehnologija preklopnega napajanja uporablja močnostne polprevodniške preklopne naprave, kot so tranzistorji s kovinskim oksidom (MOSFET) in bipolarni tranzistorji z izoliranimi vrati (IGBT). Te naprave imajo kratke preklopne čase in lahko prenesejo nestabilne konice napetosti. Enako pomembno je, da porabijo zelo malo energije, so zelo učinkoviti in proizvajajo nizko toploto, ne glede na to, ali so vklopljeni ali izklopljeni. Stikalne naprave v veliki meri določajo celotno zmogljivost stikalnega napajanja. Glavne meritve stikalnih naprav vključujejo: stikalne izgube, povprečne izgube moči, varno območje delovanja in druge.
