Mètode i passos per provar l'alimentació de commutació mitjançant un oscil·loscopi digital
Oscil·loscopi i mesura de la font d'alimentació
Per a aquells acostumats a utilitzar un oscil·loscopi per a mesures d'amplada de banda alta, la mesura de potència pot ser senzilla perquè la seva freqüència és relativament baixa. De fet, també hi ha molts reptes que els dissenyadors de circuits d'alta velocitat mai han d'enfrontar-se en la mesura de potència.
La tensió de tot l'aparell de commutació pot ser alta i flotant, és a dir, no està connectada a terra. L'amplada del pols, el període, la freqüència i el cicle de treball del senyal variaran. Cal capturar i analitzar la forma d'ona amb veracitat i detectar qualsevol anomalia en la forma d'ona. Els requisits dels oscil·loscopis són exigents. Sondes múltiples: requereixen simultàniament sondes d'un sol extrem, sondes diferencials i sondes de corrent. L'instrument ha de tenir una gran memòria per proporcionar espai d'enregistrament per obtenir resultats d'adquisició de baixa freqüència a llarg termini. I pot requerir la captura de diferents senyals amb diferències d'amplitud importants en una adquisició.
Fonaments de la font d'alimentació commutada
L'arquitectura de la font d'alimentació de corrent continu en la majoria dels sistemes moderns és una font d'alimentació commutada (SMPS), que és coneguda per la seva capacitat per fer front amb eficàcia a les càrregues canviants. El camí del senyal elèctric d'una font d'alimentació de commutació típica inclou components passius, components actius i components magnètics. Les fonts d'alimentació de commutació han de minimitzar l'ús de components amb pèrdues, com ara resistències i transistors lineals, i utilitzar principalment (idealment) components sense pèrdues, com ara transistors de commutació, condensadors i components magnètics.
El dispositiu d'alimentació de commutació també té una part de control, que inclou components com ara el regulador de modulació d'amplada de pols, el regulador de modulació de freqüència de pols i el bucle de retroalimentació 1. La secció de control pot tenir la seva pròpia font d'alimentació. La figura 1 és un diagrama esquemàtic simplificat d'una font d'alimentació commutada, que mostra la part de conversió d'energia, inclosos els dispositius actius, els dispositius passius i els components magnètics.
La tecnologia d'alimentació de commutació utilitza dispositius de commutació de semiconductors de potència, com ara transistors d'efecte de camp d'òxid metàl·lic (MOSFET) i transistors bipolars de porta aïllada (IGBT). Aquests dispositius tenen un temps de commutació curt i poden suportar pics de tensió inestables. Igualment important, consumeixen molt poca energia tant en estat obert com tancat, amb alta eficiència i baixa generació de calor. Els dispositius de commutació determinen en gran mesura el rendiment global de les fonts d'alimentació de commutació. Les mesures principals dels dispositius de commutació inclouen: pèrdua de commutació, pèrdua de potència mitjana, àrea de treball segura i altres.
