Jak měřit spínaný zdroj digitálním osciloskopem
Napájecí zdroje se dodávají v široké škále typů a velikostí, od tradičních analogových napájecích zdrojů až po vysoce účinné spínané napájecí zdroje. Všichni čelí složitému a dynamickému pracovnímu prostředí. Zatížení zařízení a požadavky se mohou během okamžiku výrazně změnit. Dokonce i „každodenní“ spínané zdroje musí být schopny odolat okamžitým špičkám, které daleko převyšují jejich průměrné provozní úrovně. Inženýři navrhující napájecí zdroje nebo systémy, které budou používat napájecí zdroje, musí rozumět tomu, jak napájecí zdroj funguje za statických podmínek i za nejhorších podmínek.
Charakterizovat chování napájecího zdroje v minulosti znamenalo měřit klidový proud a napětí digitálním multimetrem a provádět pečlivé výpočty pomocí kalkulačky nebo PC. Dnes se většina inženýrů obrací na osciloskopy jako na preferovanou platformu pro měření výkonu. Moderní osciloskopy mohou být vybaveny integrovaným softwarem pro měření a analýzu výkonu, což zjednodušuje nastavení a usnadňuje dynamická měření. Uživatelé si mohou přizpůsobit klíčové parametry, automatizovat výpočty a vidět výsledky během několika sekund, nejen nezpracovaná data.
Problematika návrhu napájecích zdrojů a požadavky na jejich měření
V ideálním případě by se každý napájecí zdroj měl chovat jako matematický model, pro který byl navržen. Ale v reálném světě jsou komponenty vadné, zátěž se může změnit, napájecí zdroje se mohou deformovat a změny prostředí mohou změnit výkon. Navíc měnící se požadavky na výkon a náklady také činí návrh napájecího zdroje složitějším. Zvažte tyto otázky:
Kolik wattů energie může napájecí zdroj udržet nad svým jmenovitým výkonem? Jak dlouho to může trvat? Kolik tepla odvádí zdroj energie? Co se stane, když se přehřeje? Jak velký průtok chladicího vzduchu vyžaduje? Co se stane, když se zátěžový proud výrazně zvýší? Dokáže zařízení udržet jmenovité výstupní napětí? Jak reaguje napájecí zdroj na úplný zkrat na výstupu? Co se stane, když se změní vstupní napětí napájecího zdroje?
Návrháři potřebují vyvinout napájecí zdroje, které zaberou méně místa, sníží teplo, sníží výrobní náklady a budou splňovat přísnější normy EMI/EMC. Pouze přesný systém měření může inženýrům umožnit dosáhnout těchto cílů.
