Com mesurar la pèrdua d'alimentació de commutació amb un oscil·loscopi digital
Amb la creixent demanda de fonts d'alimentació commutades en moltes indústries, és crucial mesurar i analitzar la pèrdua d'energia de la propera generació de fonts d'alimentació commutades. En aquest camp d'aplicació, els oscil·loscopis digitals de fluorescència de la sèrie TDS5000 o TDS7000, combinats amb el programari de mesura de potència TDSPWR2, us poden ajudar a completar fàcilment les tasques de mesura i anàlisi necessàries.
La nova arquitectura SMPS (Switch Mode PowerSupply) requereix un corrent elevat i una tensió baixa per als processadors amb una alta velocitat de dades i un nivell de GHz, que afegeix una nova pressió intangible als dissenyadors de dispositius d'alimentació en termes d'eficiència, densitat de potència, fiabilitat i cost. Per tenir en compte aquests requisits en el disseny, els dissenyadors van adoptar noves arquitectures com la tecnologia de rectificació síncrona, la correcció del filtre de potència activa i l'augment de la freqüència de commutació. Aquestes tecnologies també comporten alguns reptes més elevats, com ara pèrdues de potència elevades, dissipació tèrmica i EMI/EMC excessives en dispositius de commutació.
Durant la transició de l'estat "apagat" (conducció) a l'estat "encès" (apagat), la font d'alimentació experimentarà pèrdues de potència elevades. La pèrdua de potència dels dispositius de commutació en l'estat "encès" o "apagat" és relativament petita perquè el corrent que passa pel dispositiu o la tensió del dispositiu és molt petita. Els inductors i transformadors poden aïllar la tensió de sortida i suavitzar el corrent de càrrega. Els inductors i els transformadors també són susceptibles a la influència de la freqüència de commutació, provocant una dissipació de potència i errors ocasionals causats per la saturació.
A causa de la potència dissipada dins del dispositiu d'alimentació de commutació, es determina l'eficiència global de l'efecte tèrmic de la font d'alimentació. Per tant, mesurar la pèrdua de potència del dispositiu de commutació i de l'inductor/transformador és un treball de mesura extremadament important. Aquesta mesura pot mesurar l'eficiència energètica i la dissipació tèrmica.
Amb la creixent demanda de fonts d'alimentació commutades en moltes indústries, és crucial mesurar i analitzar la pèrdua d'energia de la propera generació de fonts d'alimentació commutades. En aquest camp d'aplicació, els oscil·loscopis digitals de fluorescència de la sèrie TDS5000 o TDS7000, combinats amb el programari de mesura de potència TDSPWR2, us poden ajudar a completar fàcilment les tasques de mesura i anàlisi necessàries.
La nova arquitectura SMPS (Switch Mode PowerSupply) requereix un corrent elevat i una tensió baixa per als processadors amb una alta velocitat de dades i un nivell de GHz, que afegeix una nova pressió intangible als dissenyadors de dispositius d'alimentació en termes d'eficiència, densitat de potència, fiabilitat i cost. Per tenir en compte aquests requisits en el disseny, els dissenyadors van adoptar noves arquitectures com la tecnologia de rectificació síncrona, la correcció del filtre de potència activa i l'augment de la freqüència de commutació. Aquestes tecnologies també comporten alguns reptes més elevats, com ara pèrdues de potència elevades, dissipació tèrmica i EMI/EMC excessives en dispositius de commutació.
Durant la transició de l'estat "apagat" (conducció) a l'estat "encès" (apagat), la font d'alimentació experimentarà pèrdues de potència elevades. La pèrdua de potència dels dispositius de commutació en l'estat "encès" o "apagat" és relativament petita perquè el corrent que passa pel dispositiu o la tensió del dispositiu és molt petita. Els inductors i transformadors poden aïllar la tensió de sortida i suavitzar el corrent de càrrega. Els inductors i els transformadors també són susceptibles a la influència de la freqüència de commutació, provocant una dissipació de potència i errors ocasionals causats per la saturació.
A causa de la potència dissipada dins del dispositiu d'alimentació de commutació, es determina l'eficiència global de l'efecte tèrmic de la font d'alimentació. Per tant, mesurar la pèrdua de potència del dispositiu de commutació i de l'inductor/transformador és un treball de mesura extremadament important. Aquesta mesura pot mesurar l'eficiència energètica i la dissipació tèrmica.
Calcular la pèrdua de potència dels components electromagnètics
Un altre mètode que pot reduir la pèrdua d'energia està relacionat amb el nucli magnètic. A partir dels diagrames de circuits típics d'AC/DC i DC/DC, els inductors i els transformadors són altres components que dissipen l'energia, de manera que no només afecten l'eficiència energètica sinó que també provoquen dissipació tèrmica.
Les proves d'inductors solen utilitzar LCR. LCR utilitza una ona sinusoïdal com a senyal de prova. En un dispositiu d'alimentació de commutació, l'inductor es carregarà amb senyals de commutació d'alta tensió i alt corrent, però cap d'ells és senyal sinusoïdal. Per tant, els dissenyadors de dispositius d'alimentació han de controlar les característiques de comportament dels inductors o transformadors dins del dispositiu d'alimentació real. Per tant, les proves amb LCR poden no reflectir la situació real.
El mètode eficaç per observar les característiques dels nuclis magnètics és a través de la corba BH, ja que la corba BH pot revelar ràpidament les característiques de comportament dels inductors dins del dispositiu d'alimentació. TDSPWR2 us permet realitzar ràpidament anàlisis de BH mitjançant un oscil·loscopi de laboratori sense necessitat d'eines especialitzades cares.
Durant els períodes d'encesa i d'estat estacionari del dispositiu d'alimentació, els inductors i els transformadors tenen diferents característiques de comportament. Anteriorment, per veure i analitzar les característiques de BH, els dissenyadors havien de capturar primer el senyal i després realitzar anàlisis addicionals en un ordinador personal. Ara, podeu realitzar anàlisis BH directament a l'oscil·loscopi mitjançant TDSPWR2 per observar les característiques de comportament de l'inductor en temps real. Quan es realitza una anàlisi en profunditat, TDSPWR2 també pot proporcionar enllaços de cursor entre els diagrames BH i les dades capturades a l'oscil·loscopi.
