Cyfrowa metoda pomiaru oscyloskopu do przełączania zasilaczy
Od tradycyjnych zasilaczy analogowych po wydajne zasilacze przełączające, typy i rozmiary zasilaczy różnią się znacznie. Wszyscy muszą stawić czoła złożonym i dynamicznym środowisku pracy. Obciążenie i popyt na sprzęt mogą podlegać znaczącym zmianom w jednej chwili. Nawet zasilacze w trybie przełącznika „codzienne” muszą być w stanie wytrzymać natychmiastowe wartości szczytowe znacznie przekraczające ich średni poziom operacyjny. Inżynierowie, którzy projektują zasilacze lub systemy, aby wykorzystać zasilacze, muszą zrozumieć warunki pracy zasilacza w warunkach statycznych i najgorszych.
W przeszłości opisywanie cech behawioralnych zasilania oznaczało użycie cyfrowego multimetru do pomiaru prądu statycznego i napięcia oraz wykonanie trudnych obliczeń za pomocą kalkulatora lub komputera. Obecnie większość inżynierów zwraca się do oscyloskopów jako preferowanej platformy pomiaru zasilania. Nowoczesne oscyloskopy można wyposażyć w zintegrowane oprogramowanie pomiaru i analizy energii, upraszczając konfigurację i ułatwiając dynamiczne pomiary. Użytkownicy mogą dostosowywać kluczowe parametry, automatycznie obliczać i zobaczyć wyniki w sekundach, a nie tylko surowe dane.
Problemy związane z projektowaniem zasilania i ich wymagania dotyczące pomiaru
W idealnej sytuacji każda zasilanie powinno działać tak, jak zaprojektowany dla niego model matematyczny. Ale w prawdziwym świecie komponenty są wadliwe, obciążenia mogą się zmieniać, zasilacze mogą stać się zniekształcone, a zmiany środowiskowe mogą zmienić wydajność. Ponadto stale zmieniające się wymagania dotyczące wydajności i kosztów sprawiają, że projekt zasilania jest bardziej złożony. Rozważ te problemy:
Ile watów mocy może utrzymać zasilanie poza jego mocą? Jak długo może to trwać? Ile ciepła emituje zasilacz? Co się stanie, gdy przegrzewa się? Ile wymaga przepływu powietrza chłodzącego? Co się stanie, gdy prąd obciążenia znacznie wzrasta? Czy urządzenie może utrzymać swoje napięcie wyjściowe? W jaki sposób zasilacz zajmuje się pełnym zwarciem na końcu wyjściowym? Co się stanie, gdy zmienia się napięcie wejściowe zasilacza?
Projektanci muszą opracowywać zasilacze, które zajmują mniej przestrzeni, zmniejszać ciepło, niższe koszty produkcji i spełniają surowsze standardy EMI/EMC. Tylko ścisły system pomiarowy może umożliwić inżynierom osiągnięcie tych celów.
Oscyloskop i pomiar mocy
Dla osób przyzwyczajonych do stosowania oscyloskopów do pomiarów wysokiej przepustowości pomiar mocy może być prosty ze względu na jego stosunkowo niską częstotliwość. W rzeczywistości istnieje wiele wyzwań w zakresie pomiaru mocy, z którymi projektanci szybkiej obwodu nigdy nie muszą się stawić czoła.
Napięcie całego rozdzielnicy może być wysokie i „pływające”, co oznacza, że nie jest uziemione. Szerokość impulsu, okres, częstotliwość i cykl pracy sygnału będą się różnić. Konieczne jest dokładne przechwytywanie i przeanalizowanie przebiegu oraz wykrycie wszelkich anomalii w kształcie fali. Wymagania dotyczące tego oscyloskopu są ścisłe. Wiele sond - wymagających jednoczesnych sond, różnicowych sond i prądowych sond jednocześnie. Instrument musi mieć dużą pamięć, aby zapewnić przestrzeń do nagrywania dla długoterminowych wyników akwizycji niskiej częstotliwości. I może to wymagać przechwytywania różnych sygnałów o znacząco różnych amplitudach w jednym akwizycji.
