Sådan bruger du digitalt oscilloskop til at teste strømforsyningen
Oscilloskop og effektmålinger
For dem, der er vant til at foretage målinger med høj båndbredde med et oscilloskop, kan strømforsyningsmålinger være enkle på grund af deres relativt lave frekvens. Faktisk er der mange udfordringer inden for effektmåling, som højhastighedskredsløbsdesignere aldrig skal stå over for.
Hele koblingsanlægget kan være på højspænding og "flydende", det vil sige ikke forbundet til jord. Signalets pulsbredde, periode, frekvens og driftscyklus vil alle ændre sig. Bølgeformen skal fanges og analyseres trofast for at finde eventuelle anomalier i bølgeformen. Dette er krævende for oscilloskopet. Flere prober – Enkelt-endede prober, differentielle prober og strømprober er alle påkrævet. Instrumentet skal have en stor hukommelse for at give optageplads til langsigtede lavfrekvente optagelsesresultater. Og det kan være nødvendigt at fange forskellige signaler med vidt varierende amplituder i en enkelt optagelse.
Grundlæggende om at skifte strømforsyning
Den dominerende jævnstrømsarkitektur i de fleste moderne systemer er switching power supply (switching power supply), som er velkendt for sin evne til effektivt at håndtere skiftende belastninger. Strømsignalvejen for en typisk skiftende strømforsyning omfatter passive komponenter, aktive komponenter og magnetiske komponenter. Skiftende strømforsyninger bruger så få tabsgivende komponenter som muligt (såsom modstande og lineære transistorer) og bruger hovedsageligt (ideelt set) tabsfrie komponenter: koblingstransistorer, kondensatorer og magnetiske komponenter.
Skiftende strømforsyningsudstyr har også en kontroldel, som omfatter en pulsbreddemodulationsregulator, en pulsfrekvensmodulationsregulator og en tilbagekoblingssløjfe 1 og andre komponenter. Styringsdelen kan have sin egen strømforsyning. Figur 1 er et forenklet skematisk diagram af en skiftende strømforsyning, som viser strømkonverteringsdelen, inklusive aktive enheder, passive enheder og magnetiske komponenter.
Switching power supply-teknologi bruger strømhalvleder-switch-enheder såsom metaloxid-felteffekttransistorer (MOSFET'er) og isolerede gate bipolære transistorer (IGBT'er). Disse enheder har korte koblingstider og kan modstå ustabile spændingsspidser. Lige så vigtigt er det, at de bruger meget lidt energi, er yderst effektive og genererer lav varme, uanset om de er tændt eller slukket. Omskiftningsenheder bestemmer i vid udstrækning den samlede ydeevne af en skiftende strømforsyning. De vigtigste målinger af koblingsenheder omfatter: koblingstab, gennemsnitligt strømtab, sikkert driftsområde og andre.
