Metoden til måling af skiftende strømforsyning med digitalt oscilloskop
Fra traditionelle analoge strømforsyninger til effektive skiftende strømforsyninger varierer typerne og størrelserne af strømforsyninger meget. De skal alle møde komplekse og dynamiske arbejdsmiljøer. Enhedens belastning og efterspørgsel kan undergå væsentlige ændringer på et øjeblik. Selv en "daglig" skiftende strømforsyning skal være i stand til at modstå øjeblikkelige spidsbelastninger, der langt overstiger dens gennemsnitlige driftsniveau. Ingeniører, der designer strømforsyninger eller systemer til at bruge strømforsyninger, skal forstå strømforsyningens arbejdsforhold under statiske og værst tænkelige forhold.
Tidligere betød beskrivelse af en strømforsynings adfærdsmæssige karakteristika at bruge et digitalt multimeter til at måle statisk strøm og spænding og udføre besværlige beregninger ved hjælp af en lommeregner eller pc. I dag henvender de fleste ingeniører sig til oscilloskoper som deres foretrukne effektmålingsplatform. Moderne oscilloskoper kan udstyres med integreret effektmålings- og analysesoftware, hvilket forenkler indstillinger og gør dynamiske målinger nemmere. Brugere kan tilpasse nøgleparametre, beregne automatisk og se resultater inden for få sekunder i stedet for blot rådata.
Strømforsyningsdesignproblemer og målekrav
I en ideel situation bør hver strømforsyning fungere som den matematiske model designet til den. Men i den virkelige verden har komponenter defekter, belastninger kan ændre sig, strømforsyningen kan være forvrænget, og miljøændringer kan ændre ydeevnen. Desuden gør konstant skiftende ydeevne- og omkostningskrav strømforsyningsdesign mere komplekst. Overvej disse problemer:
Hvor mange watt strøm kan strømforsyningen opretholde ud over dens nominelle effekt? Hvor længe kan det holde? Hvor meget varme afgiver strømforsyningen? Hvad sker der, når det overophedes? Hvor meget køleluft kræver det? Hvad sker der, når belastningsstrømmen stiger markant? Kan enheden bevare sin nominelle udgangsspænding? Hvordan reagerer strømforsyningen på en komplet kortslutning i udgangsenden? Hvad sker der, når strømforsyningens indgangsspænding ændres?
Designere skal udvikle strømforsyninger, der fylder mindre, reducerer varme, reducerer produktionsomkostninger og opfylder strengere EMI/EMC-standarder. Kun et strengt målesystem kan sætte ingeniører i stand til at nå disse mål.
Oscilloskop og strømforsyningsmåling
For dem, der er vant til at bruge et oscilloskop til målinger af høj båndbredde, kan effektmåling være enkel, fordi dens frekvens er relativt lav. Faktisk er der mange udfordringer inden for effektmåling, som højhastighedskredsløbsdesignere aldrig skal stå over for.
Spændingen i hele koblingsudstyret kan være høj og flydende, hvilket betyder, at den ikke er jordet. Signalets pulsbredde, periode, frekvens og driftscyklus vil alle variere. Det er nødvendigt at fange og analysere bølgeformen nøjagtigt og opdage eventuelle abnormiteter i bølgeformen. Kravene til dette oscilloskop er strenge. Flere prober - kræver samtidig enkelt-endede prober, differentielle prober og strømprober. Instrumentet skal have en stor hukommelse for at give optageplads til langsigtede lavfrekvente optagelsesresultater. Og det kan kræve at fange forskellige signaler med væsentligt forskellige amplituder i en enkelt optagelse.
