Raqamli osiloskop yordamida kommutatsiya quvvat manbaining quvvat yo'qotilishini qanday o'lchash mumkin
SMPS ning yangi arxitekturasi: Switch Mode PowerSupply) yuqori ma'lumotlar tezligi va gigagertsli klassdagi protsessorlarga yuqori oqim va past kuchlanishni ta'minlashi kerak, bu esa quvvat qurilmalari dizaynerlariga samaradorlik, quvvat zichligi, ishonchlilik va narx jihatidan ko'rinmas yangi bosim qo'shadi. Dizaynda ushbu talablarni hisobga olish uchun dizaynerlar sinxron rektifikatsiya texnologiyasi, faol quvvat filtrini tuzatish va kommutatsiya chastotasini oshirish kabi yangi arxitekturalarni qabul qildilar. Ushbu texnologiyalar, shuningdek, yuqori quvvat yo'qotilishi, issiqlik tarqalishi va kommutatsiya qurilmalarida haddan tashqari EMI/EMC kabi bir qator yuqori muammolarni keltirib chiqaradi.
"O'chirish" (yoqish) holatidan "yoqish" (o'chirish) holatiga o'tish vaqtida quvvat manbai qurilmasi yuqori quvvat sarfiga ega bo'ladi. (Biroq, "yoqish" yoki "o'chirish" holatida kommutatsiya qurilmalarining quvvat yo'qotilishi kamroq bo'ladi, chunki qurilma orqali oqim yoki qurilmadagi kuchlanish juda kichik). Induktorlar va transformatorlar chiqish kuchlanishini izolyatsiya qilishi va yuk oqimini tekislashi mumkin. Induktorlar va transformatorlar, shuningdek, kommutatsiya chastotasiga sezgir bo'lib, to'yinganlik tufayli quvvatning tarqalishi va vaqti-vaqti bilan ishlamay qolishi mumkin.
Kommutatsiya quvvat manbai qurilmasida tarqalgan quvvat elektr ta'minotining issiqlik ta'sirining umumiy samaradorligini aniqlaganligi sababli, kommutatsiya moslamasi va induktor / transformatorning quvvat yo'qotilishini o'lchash juda muhimdir. Ushbu o'lchov quvvat samaradorligini va issiqlik tarqalishini aniqlashi mumkin.
Quvvat yo'qotilishini o'lchash va tahlil qilish
1. Quvvatni yo'qotishni o'lchash uchun zarur bo'lgan sinov qurilmasi
Kommutatorni o'zgartirishning soddalashtirilgan sxemasi. MOSFET dala effektli quvvat tranzistori 40 kHz soat qo'zg'alish ostida oqimni boshqaradi. MOSFET AC oziqlantiruvchi tuproqqa yoki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tuproqqa ulanmagan, ya'ni u erdan ajratilgan. Shuning uchun, topraklama mos yozuvlar kuchlanishini osiloskop bilan oddiygina o'lchash mumkin emas, chunki probning topraklama simi MOSFETning istalgan terminaliga ulangan bo'lsa, nuqta osiloskop orqali tuproq bilan qisqa tutashgan bo'ladi.
Bunday holda, differentsial o'lchash M0SFET kuchlanish to'lqin shaklini o'lchashning yaxshi usuli hisoblanadi. Differensial o'lchov bilan siz VDS ni, ya'ni drenaj terminalidagi kuchlanishni va MOSFET manba terminalini o'lchashingiz mumkin. VDS kuchlanishdan yuqori bo'lishi mumkin va kuchlanish diapazoni quvvat manbai qurilmasining kuchlanish diapazoniga qarab o'nlab voltsdan yuzlab voltsgacha bo'lishi mumkin. VDSni bir necha usul bilan o'lchashingiz mumkin:
Suspension osiloskopning shassi tuproqli simi. Uni ishlatmaslik tavsiya etiladi, chunki u foydalanuvchi, sinovdan o'tayotgan qurilma va osiloskop uchun juda zararli.
Ikkita an'anaviy bir uchli passiv problar ularning topraklama simlarini bir-biriga ulash uchun ishlatiladi, so'ngra o'lchash uchun osiloskopning kanalni hisoblash funktsiyasidan foydalaniladi. Ushbu o'lchash usuli kvazi-differensial o'lchov deb ataladi. Biroq, passiv prob osiloskopning kuchaytirgichi bilan birgalikda ishlatilishi mumkin bo'lsa-da, u har qanday umumiy rejim kuchlanishini to'g'ri blokirovka qila oladigan "umumiy rejimni rad etish nisbati" (CMRR) funktsiyasidan mahrum. Ushbu sozlama kuchlanishni aniq o'lchash mumkin emas, lekin mavjud probdan foydalanish mumkin.
Osiloskop shassisini erdan izolyatsiya qilish uchun do'konda mavjud bo'lgan prob izolyatoridan foydalaning. Probning topraklama simi endi asosiy topraklama potentsiali bo'lmaydi va prob to'g'ridan-to'g'ri sinov nuqtasiga ulanishi mumkin. Prob izolyatori samarali yechimdir, lekin u qimmat va uning narxi differensial zondnikidan ikki-besh baravar yuqori.
Keng polosali osiloskopda haqiqiy differensial zonddan foydalanish. Siz VDSni differentsial prob orqali o'lchashingiz mumkin, bu ham yaxshi usul.
MOSFET orqali oqimni o'lchashda avval joriy probni mahkamlang, so'ngra o'lchash tizimini aniq sozlang. Ko'pgina differensial zondlar o'rnatilgan DC ofset trimming kondensatorlari bilan jihozlangan. Sinovdan o'tgan uskunani o'chiring va osiloskop va prob to'liq qizdirilgach, osiloskop tomonidan o'lchangan kuchlanish va oqim to'lqin shakllarining o'rtacha qiymatini belgilashingiz mumkin. Sezuvchanlik sozlamalari haqiqiy o'lchovda ishlatiladigan qiymatlardan foydalanishi kerak. Signal yo'q bo'lganda, har bir to'lqin shaklining nol o'rtacha qiymatini 0 V ga sozlash uchun kesish kondensatorini sozlang. Bu qadam o'lchash tizimidagi statik kuchlanish va oqim tufayli yuzaga keladigan o'lchash xatosini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
