Jak měřit ztrátu energie u spínaných zdrojů pomocí digitálního osciloskopu
S rostoucí poptávkou po spínaných napájecích zdrojích v mnoha průmyslových odvětvích se měření a analýza ztrátového výkonu u nové generace spínaných napájecích zdrojů stalo zásadní. V této oblasti použití vám digitální fluorescenční osciloskopy řady TDS5000 nebo TDS7000 v kombinaci se softwarem pro měření výkonu TDSPWR2 mohou pomoci snadno dokončit požadované úkoly měření a analýzy.
Nová architektura spínaného zdroje napájení (SMPS) vyžaduje, aby procesory s vysokou datovou rychlostí a úrovní GHz poskytovaly vysoký proud a nízké napětí, což vytváří nehmotné nové tlaky na návrháře napájecích zařízení z hlediska účinnosti, hustoty výkonu, spolehlivosti a nákladů. Aby konstruktéři při návrhu zohlednili tyto požadavky, přijali nové architektury, jako je technologie synchronního usměrňování, korekce filtrování aktivního výkonu a zvýšená spínací frekvence. Tyto technologie také přinášejí vyšší výzvy, jako jsou vyšší energetické ztráty, tepelné ztráty a nadměrné EMI/EMC na spínacích zařízeních.
Během přechodu ze stavu „vypnuto“ (vedení) do stavu „zapnuto“ (vypnutí) zaznamená napájecí zařízení vysokou ztrátu energie. Ztráta výkonu spínacích zařízení ve stavu "zapnuto" nebo "vypnuto" je relativně nízká, protože proud procházející zařízením nebo napětí na zařízení je malé. Induktory a transformátory mohou izolovat výstupní napětí a vyhlazovat zatěžovací proud. Tlumivky a transformátory jsou také citlivé na vliv spínací frekvence, což vede ke ztrátě výkonu a příležitostným poruchám způsobeným saturací.
Ve skutečných provozních prostředích mají napájecí zařízení nepřetržité dynamické změny zatížení. Situace znázorněná na obrázku 5 ukazuje, že ztráta výkonu během přeměny se také mění během změn zatížení. Důležitým krokem v měření je tedy zachycení celé události změny zátěže a identifikace ztrát spínačů, aby bylo zajištěno, že napájecí zařízení nebude vlivem těchto faktorů přetíženo.
Dnes většina konstruktérů používá osciloskopy s hlubokou pamětí (2 MB) a vysokou vzorkovací frekvencí pro zachycení událostí v požadovaném rozlišení. Výzva, která s tím přichází, je, jak analyzovat velké množství dat generovaných ztrátovými body každého přepínače, protože to klade velký důraz na zařízení přepínače.
