Sådan måler du strømtab ved at skifte strømforsyning ved hjælp af et digitalt oscilloskop
Med den stigende efterspørgsel efter switch mode strømforsyninger i mange industrier er måling og analyse af strømtabet for den næste generation af switch mode strømforsyninger blevet afgørende. I dette applikationsområde kan TDS5000- eller TDS7000-seriens digitale fluorescensoscilloskoper, kombineret med TDSPWR2-effektmålingssoftware, hjælpe dig med nemt at udføre de nødvendige måle- og analyseopgaver.
Den nye switch mode power supply (SMPS) arkitektur kræver høj strøm og lav spænding, der skal leveres til processorer med høj datahastighed og GHz niveau, hvilket tilføjer uhåndgribeligt nyt pres på strømenhedsdesignere med hensyn til effektivitet, effekttæthed, pålidelighed og omkostninger. For at tage højde for disse krav i designet, adopterede designerne nye arkitekturer såsom synkron ensretningsteknologi, aktiv effektfiltreringskorrektion og øget koblingsfrekvens. Disse teknologier bringer også større udfordringer, såsom højere strømtab, termisk spredning og overdreven EMI/EMC på switch-enheder.
Under overgangen fra "slukket" (ledende) til "tændt" (lukkende) tilstand vil strømforsyningsenheden opleve stort strømtab. Strømtabet for switch-enheder i "tændt" eller "slukket"-tilstand er relativt lavt, fordi strømmen, der passerer gennem enheden, eller spændingen på enheden er lille. Induktorer og transformere kan isolere udgangsspændingen og udjævne belastningsstrømmen. Induktorer og transformatorer er også modtagelige for påvirkningen af koblingsfrekvens, hvilket fører til strømtab og lejlighedsvise fejl forårsaget af mætning.
I faktiske driftsmiljøer har strømforsyningsenheder kontinuerlige dynamiske belastningsændringer. Situationen vist i figur 5 indikerer, at effekttabet under konvertering også varierer under belastningsændringer. Så et vigtigt trin i målingen er at fange hele belastningsændringshændelsen og identificere switchtabene for at sikre, at strømforsyningsenheden ikke overbelastes på grund af disse faktorer.
I dag bruger de fleste designere oscilloskoper med dyb hukommelse (2MB) og høje samplinghastigheder til at fange hændelser med den nødvendige opløsning. Men udfordringen, der følger med det, er, hvordan man analyserer den store mængde data, der genereres af tabspunkterne for hver switch, da det lægger stor belastning på switchenheden.
