Metoda pomiaru zasilacza trybu przełącznika z cyfrowym oscyloskopem
Aby dokładnie zmierzyć zasilacz urządzeń przełączających, konieczne jest najpierw zmierzenie wyłączania i napięcia. Jednak zakres dynamiczny typowego oscyloskopu cyfrowego 8- nie jest wystarczający do dokładnego przechwytywania obu sygnałów poziomu zmielenia w okresie włączania i wysokich napięć w okresie wyłączania w tym samym cyklu akwizycji. Aby uchwycić ten sygnał, zakres pionowego oscyloskopu powinien być ustawiony na 100 woltów na podział. W tym ustawieniu oscyloskop może akceptować napięcia do 1000 V, umożliwiając nabycie sygnałów 700 V bez przeciążenia oscyloskopu. Problem z użyciem tego ustawienia polega na tym, że maksymalna czułość (minimalna amplituda sygnału, którą można rozwiązać) stała się 1000/256, która wynosi około 4 V.
Aby użyć cyfrowego oscyloskopu do pomiaru mocy, konieczne jest zmierzenie napięcia i prądu między drenażem a źródłem urządzeń przełączających MOSFET (jak pokazano na ryc. 2) lub napięcie między kolektorem a emiterem IGBT. To zadanie wymaga dwóch różnych sond: sondy różnicowej wysokiego napięcia i bieżącej sondy. Ta ostatnia jest zwykle nie do wstawianą sondę efektu Halla. Te dwa sondy mają swoje unikalne opóźnienie transmisji. Różnica między tymi dwoma opóźnieniami (znaną jako odchylenie czasowe) może powodować niedokładne pomiary amplitudy i pomiary związane z czasem. Ważne jest, aby zrozumieć wpływ opóźnienia transmisji sondy na pomiar maksymalnej mocy szczytowej i powierzchni. W końcu zasilanie jest produktem napięcia i prądu. Jeśli dwie pomnożone zmienne nie zostaną odpowiednio naprawione, wynik będzie nieprawidłowy. Gdy sonda nie zostanie poprawnie skalibrowana pod kątem odchylenia czasowego, wpłynie to na dokładność pomiarów, takich jak straty przełączania.
Rzeczywisty schemat ekranu oscyloskopu pokazujący wpływ opóźnienia sondy. Wykorzystuje różnicowe sondy i bieżące sondy podłączone do DUT. Sygnały napięcia i prądu są dostarczane przez oprawy kalibracyjne. Rycina 6 ilustruje opóźnienie czasowe między sondą napięcia a sondą bieżącą, podczas gdy ryc. 7 pokazuje wyniki pomiaru uzyskane bez korygowania opóźnienia czasowego obu sond (6,059 MW). Rysunek 8 pokazuje efekt korygowania opóźnienia sondy. Nakładanie się dwóch krzywych odniesienia wskazuje, że opóźnienie zostało zrekompensowane. Wyniki pomiaru na rycinie 9 wskazują na znaczenie prawidłowego skorygowania opóźnień czasu. Ten przykład pokazuje, że opóźnienie czasowe wprowadza błąd pomiaru 6%. Dokładne skorygowanie opóźnienia czasowego zmniejsza błąd pomiaru szczytowego utraty mocy.
Niektóre oprogramowanie do pomiaru zasilania może automatycznie skorygować odchylenie czasowe wybranej kombinacji sondy. Oprogramowanie kontroluje oscyloskop i dostosowuje opóźnienie między kanałami napięcia i prądu poprzez sygnały prądu i napięcia w czasie rzeczywistym, aby wyeliminować różnicę opóźnienia transmisji między sondami napięcia i prądu.
Można również zastosować statyczną funkcję odchylenia czasowego korekcji, pod warunkiem, że określone sondy napięcia i prądu mają stałe i powtarzalne opóźnienia transmisji. Funkcja statycznego odchylenia czasowego korekcji automatycznie dostosowuje opóźnienie między wybranym napięciem a kanałami prądowymi dla wybranej sondy na podstawie wbudowanego harmonogramu transmisji. Ta technologia stanowi szybką i wygodną metodę zminimalizowania odchyleń czasowych.
