Uporaba digitalnega osciloskopa za testiranje korakov metode preklopnega napajanja
Za tiste, ki so navajeni izvajati meritve z visoko pasovno širino z osciloskopi, se meritve napajanja morda zdijo preproste zaradi njihove relativno nizke frekvence. V resnici obstaja veliko izzivov pri meritvah moči, s katerimi se načrtovalcem hitrih vezij nikoli ni treba soočiti.
Napetost na stikalni napravi je lahko visoka in "lebdeča", tjozemljen. Širina impulza, obdobje, frekvenca in delovni cikel signala se lahko razlikujejo. Valovne oblike je treba zajeti in analizirati, da se odkrijejo anomalije. To je zahtevna zahteva za osciloskope. Več sond – potrebne so tudi sonde z enim koncem, diferencialne sonde in tokovne sonde.Instrumentmora imeti velik pomnilnik, da zagotovi prostor za snemanje rezultatov dolgih nizkofrekvenčnih zajemanj. Morda bo treba v enem samem zajemu zajeti različne signale z zelo različnimi amplitudami.
Osnove stikalnega napajanja
Prevladujoča arhitektura enosmernega napajanja v večini sodobnih sistemov je stikalni napajalnik (preklopni napajalnik), ki je dobro znan po svoji zmožnosti učinkovitega spopadanja z različnimi obremenitvami. Signalna pot električne energije tipičnega stikalnega napajalnika vključuje pasivne naprave, aktivne naprave in magnetne komponente. Preklopni napajalniki uporabljajo čim manj izgubkomponentepo možnosti (npr.uporiin linearni tranzistorji) in uporabljajo predvsem (idealno) komponente brez izgub: preklopne tranzistorje,kondenzatorji, in magnetne komponente.
Stikalna napajalna oprema ima tudi krmilni del, ki vključuje komponente, kot so regulator impulzno-širinske modulacije, regulator impulzno-frekvenčne modulacije in povratno zanko1. Krmilni del ima lahko lastno napajanje. FIG. 1 je poenostavljena shema stikalnega napajalnika, ki prikazuje odsek za pretvorbo električne energije, ki vključuje aktivne in pasivne komponente ter magnetne komponente.
Tehnologija preklopnega napajanja uporablja močnostne polprevodniške preklopne naprave, kot so tranzistorji s kovinskim oksidom (MOSFET) z bipolarnimi 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 bodisi v vklopljenem ali izklopljenem stanju, kar ima za posledico visoko učinkovitost in nizko proizvodnjo toplote. Stikalne naprave v veliki meri določajo celotno zmogljivost stikalnega napajanja. Ključne meritve stikalnih naprav vključujejo: stikalne izgube, povprečno izgubo moči,varnoobmočje delovanja in drugi.
