روش اندازه گیری منبع تغذیه سوئیچینگ با اسیلوسکوپ دیجیتال

روش اندازه گیری منبع تغذیه سوئیچینگ با اسیلوسکوپ دیجیتال

از منابع تغذیه آنالوگ سنتی گرفته تا منابع تغذیه سوئیچینگ کارآمد، انواع و اندازه منابع تغذیه بسیار متفاوت است. همه آنها باید با محیط های کاری پیچیده و پویا روبرو شوند. بار و تقاضای دستگاه ممکن است در یک لحظه دستخوش تغییرات قابل توجهی شود. حتی یک منبع تغذیه سوئیچینگ "روزانه" باید بتواند پیک های لحظه ای را بسیار بیشتر از حد متوسط ​​عملکرد خود تحمل کند. مهندسانی که منابع تغذیه یا سیستم هایی را برای استفاده از منابع تغذیه طراحی می کنند، باید شرایط کاری منبع تغذیه را در شرایط استاتیک و بدترین شرایط درک کنند.

در گذشته، توصیف ویژگی های رفتاری یک منبع تغذیه به معنای استفاده از یک مولتی متر دیجیتال برای اندازه گیری جریان و ولتاژ ساکن و انجام محاسبات سخت با استفاده از ماشین حساب یا کامپیوتر بود. امروزه اکثر مهندسان به اسیلوسکوپ ها به عنوان پلت فرم مورد علاقه خود برای اندازه گیری توان روی می آورند. اسیلوسکوپ های مدرن را می توان به نرم افزار اندازه گیری و تجزیه و تحلیل توان یکپارچه مجهز کرد که تنظیمات را ساده کرده و اندازه گیری های دینامیکی را آسان تر می کند. کاربران می توانند به جای داده های خام، پارامترهای کلیدی را سفارشی کنند، به طور خودکار محاسبه کنند و نتایج را در عرض چند ثانیه ببینند.

مسائل طراحی منبع تغذیه و الزامات اندازه گیری

در یک موقعیت ایده آل، هر منبع تغذیه باید مانند مدل ریاضی طراحی شده برای آن کار کند. اما در دنیای واقعی، قطعات دارای نقص هستند، بارها می توانند تغییر کنند، منبع تغذیه ممکن است مخدوش شود و تغییرات محیطی می تواند عملکرد را تغییر دهد. علاوه بر این، تغییر مداوم عملکرد و الزامات هزینه، طراحی منبع تغذیه را پیچیده تر می کند. این مسائل را در نظر بگیرید:

منبع تغذیه می تواند چند وات توان بیش از توان نامی خود را حفظ کند؟ چقدر میتونه دوام بیاره؟ منبع تغذیه چقدر گرما ساطع می کند؟ وقتی بیش از حد گرم می شود چه اتفاقی می افتد؟ چه مقدار جریان هوای خنک کننده نیاز دارد؟ وقتی جریان بار به میزان قابل توجهی افزایش می یابد چه اتفاقی می افتد؟ آیا دستگاه می تواند ولتاژ خروجی نامی خود را حفظ کند؟ منبع تغذیه چگونه به اتصال کوتاه کامل در انتهای خروجی پاسخ می دهد؟ وقتی ولتاژ ورودی منبع تغذیه تغییر می کند چه اتفاقی می افتد؟

طراحان باید منابع تغذیه ای تولید کنند که فضای کمتری را اشغال کند، گرما را کاهش دهد، هزینه های تولید را کاهش دهد و استانداردهای سختگیرانه EMI/EMC را رعایت کند. فقط یک سیستم اندازه گیری دقیق می تواند مهندسان را قادر به دستیابی به این اهداف کند.

اسیلوسکوپ و اندازه گیری منبع تغذیه
برای کسانی که عادت به استفاده از اسیلوسکوپ برای اندازه گیری پهنای باند بالا دارند، اندازه گیری توان ممکن است ساده باشد زیرا فرکانس آن نسبتا پایین است. در واقع، چالش‌های زیادی در اندازه‌گیری توان وجود دارد که طراحان مدارهای پرسرعت هرگز مجبور نیستند با آن‌ها مواجه شوند.

ولتاژ کل تابلو ممکن است بالا و شناور باشد، به این معنی که به زمین متصل نیست. عرض پالس، دوره، فرکانس و چرخه وظیفه سیگنال همگی متفاوت خواهد بود. لازم است شکل موج به طور دقیق ضبط و تجزیه و تحلیل شود و هر گونه ناهنجاری در شکل موج کشف شود. الزامات این اسیلوسکوپ سختگیرانه است. پروب های چندگانه - به طور همزمان به پروب های تک سر، پروب های دیفرانسیل و پروب های فعلی نیاز دارند. ابزار باید حافظه بزرگی داشته باشد تا فضای ضبط را برای نتایج طولانی مدت با فرکانس پایین فراهم کند. و ممکن است نیاز به گرفتن سیگنال های مختلف با دامنه های بسیار متفاوت در یک اکتساب داشته باشد.