Ús d'un oscil·loscopi digital per provar els passos del mètode d'alimentació de commutació
Per a aquells acostumats a fer mesures d'amplada de banda alta amb oscil·loscopis, les mesures de la font d'alimentació poden semblar senzilles a causa de la seva freqüència relativament baixa. En realitat, hi ha molts reptes en les mesures de potència que els dissenyadors de circuits d'alta velocitat mai han d'afrontar.
La tensió a través del dispositiu de commutació pot ser alta i "flotant", és a dir, noaterrat. L'amplada del pols, el període, la freqüència i el cicle de treball del senyal poden variar. Les formes d'ona s'han de capturar i analitzar per detectar anomalies. Aquest és un requisit exigent per als oscil·loscopis. Sondes múltiples: també es necessiten sondes d'un sol extrem, sondes diferencials i sondes de corrent.L'instrumentha de tenir una gran memòria per oferir espai per registrar els resultats d'adquisicions llargues i de baixa freqüència. I pot ser necessari capturar diferents senyals amb amplituds molt diferents en una sola adquisició.
Fonaments de la font d'alimentació de commutació
L'arquitectura d'alimentació de corrent continu dominant en la majoria dels sistemes moderns és la font d'alimentació de commutació (font d'alimentació en mode commutat), que és ben coneguda per la seva capacitat per fer front de manera eficient a càrregues variables. El camí del senyal d'energia elèctrica d'una font d'alimentació de commutació típica inclou dispositius passius, dispositius actius i components magnètics. Les fonts d'alimentació de commutació utilitzen pocs pèrduesComponentscom sigui possible (per exemple,resistènciesi transistors lineals) i utilitzen principalment components (idealment) sense pèrdues: transistors de commutació,condensadors, i components magnètics.
L'equip d'alimentació de commutació també té una secció de control, que inclou components com ara un regulador de modulació d'amplada de pols, un regulador de modulació de freqüència de pols i un bucle de retroalimentació1. La secció de control pot tenir la seva pròpia font d'alimentació. FIG. La figura 1 és un esquema simplificat d'una font d'alimentació commutada que mostra la secció de conversió d'energia elèctrica, que inclou components actius i passius, així com 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) amb transistors bipolars de porta aïllada (IGBT). Aquests dispositius tenen temps de commutació curts i poden suportar pics de tensió inestables. Igualment important, consumeixen molt poca energia en l'estat d'encesa o apagat, el que resulta en una alta eficiència i una baixa generació de calor. Els dispositius de commutació determinen en gran mesura el rendiment global d'una font d'alimentació commutada. Les mesures clau dels dispositius de commutació inclouen: pèrdues de commutació, pèrdua mitjana de potència,seguràrea operativa i altres.
