Com utilitzar l'oscil·loscopi digital per provar la font d'alimentació de commutació
Oscil·loscopi i mesures de potència
Per a aquells acostumats a fer mesures d'amplada de banda alta amb un oscil·loscopi, les mesures de la font d'alimentació poden ser senzilles a causa de la seva freqüència relativament baixa. De fet, hi ha molts reptes en la mesura de potència que els dissenyadors de circuits d'alta velocitat mai han d'afrontar.
Tot l'aparell de commutació pot estar a alta tensió i "flotar", és a dir, no connectat a terra. L'amplada del pols, el període, la freqüència i el cicle de treball del senyal canviaran. La forma d'ona s'ha de capturar i analitzar fidelment per trobar qualsevol anomalia en la forma d'ona. Això és exigent per a l'oscil·loscopi. Sondes múltiples: es requereixen 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 ser necessari capturar diferents senyals amb amplituds molt diferents en una sola adquisició.
Conceptes bàsics de commutació d'alimentació
L'arquitectura d'alimentació de corrent continu dominant en la majoria dels sistemes moderns és la font d'alimentació de commutació (font d'alimentació de commutació), que és ben coneguda per la seva capacitat per gestionar eficaçment les càrregues canviants. El camí del senyal d'alimentació d'una font d'alimentació de commutació típica inclou components passius, components actius i components magnètics. Les fonts d'alimentació de commutació utilitzen el menor nombre possible de components amb pèrdues (com resistències i transistors lineals) i utilitzen principalment (idealment) components sense pèrdues: transistors de commutació, condensadors i components magnètics.
L'equip d'alimentació de commutació també té una part de control, que inclou un regulador de modulació d'amplada de pols, un regulador de modulació de freqüència de pols i un bucle de retroalimentació 1 i altres components. 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 de commutació, que mostra la part de conversió d'energia, inclosos els dispositius actius, els dispositius passius i els components magnètics.
La tecnologia de commutació d'alimentació 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 temps de commutació curts i poden suportar pics de tensió inestables. Igualment important, consumeixen molt poca energia, són altament eficients i generen poca calor, ja sigui en estat encès o apagat. Els dispositius de commutació determinen en gran mesura el rendiment global d'una font d'alimentació commutada. Les mesures principals dels dispositius de commutació inclouen: pèrdua de commutació, pèrdua de potència mitjana, àrea operativa segura i altres.
