Perjungiamojo maitinimo matavimo skaitmeniniu osciloskopu metodas
Nuo tradicinių analoginių maitinimo šaltinių iki efektyvių perjungiamųjų maitinimo šaltinių, maitinimo šaltinių tipai ir dydžiai labai skiriasi. Jie visi turi susidurti su sudėtinga ir dinamiška darbo aplinka. Įrenginio apkrova ir paklausa gali akimirksniu smarkiai pasikeisti. Net „kasdienis“ perjungimo maitinimo šaltinis turi atlaikyti momentinius pikus, gerokai viršijančius jo vidutinį veikimo lygį. Inžinieriai, projektuojantys maitinimo šaltinius ar sistemas naudoti maitinimo šaltinius, turi suprasti maitinimo šaltinio darbo sąlygas statinėmis ir blogiausiomis sąlygomis.
Anksčiau maitinimo šaltinio elgsenos charakteristikų aprašymas reiškė naudoti skaitmeninį multimetrą statinei srovei ir įtampai matuoti bei sudėtingus skaičiavimus naudojant skaičiuotuvą arba kompiuterį. Šiandien dauguma inžinierių kreipiasi į osciloskopus kaip pageidaujamą galios matavimo platformą. Šiuolaikiniai osciloskopai gali būti aprūpinti integruota galios matavimo ir analizės programine įranga, supaprastinant nustatymus ir palengvinant dinaminius matavimus. Vartotojai gali tinkinti pagrindinius parametrus, automatiškai skaičiuoti ir per kelias sekundes matyti rezultatus, o ne tik neapdorotus duomenis.
Maitinimo šaltinio projektavimo klausimai ir matavimo reikalavimai
Idealioje situacijoje kiekvienas maitinimo šaltinis turėtų veikti taip, kaip jam sukurtas matematinis modelis. Tačiau realiame pasaulyje komponentai turi defektų, gali keistis apkrovos, gali būti iškraipytas maitinimas, o aplinkos pokyčiai gali pakeisti veikimą. Be to, dėl nuolat kintančių našumo ir sąnaudų reikalavimų maitinimo bloko projektavimas tampa sudėtingesnis. Apsvarstykite šiuos klausimus:
Kiek vatų galios maitinimo šaltinis gali viršyti vardinę galią? Kiek tai gali trukti? Kiek šilumos išskiria maitinimo šaltinis? Kas atsitinka, kai jis perkaista? Kiek reikia aušinimo oro srauto? Kas atsitinka, kai apkrovos srovė žymiai padidėja? Ar įrenginys gali išlaikyti vardinę išėjimo įtampą? Kaip maitinimo šaltinis reaguoja į visišką trumpąjį jungimą išėjimo gale? Kas nutinka pasikeitus maitinimo šaltinio įėjimo įtampai?
Dizaineriai turi sukurti maitinimo šaltinius, kurie užimtų mažiau vietos, sumažintų šilumą, sumažintų gamybos sąnaudas ir atitiktų griežtesnius EMI/EMC standartus. Tik griežta matavimo sistema gali padėti inžinieriams pasiekti šiuos tikslus.
Osciloskopo ir maitinimo šaltinio matavimas
Tiems, kurie įpratę naudoti osciloskopą didelio pralaidumo matavimams, galios matavimas gali būti paprastas, nes jo dažnis yra palyginti mažas. Tiesą sakant, galios matavimo srityje yra daug iššūkių, su kuriais didelės spartos grandinių projektuotojai niekada neturi susidurti.
Viso skirstomojo įrenginio įtampa gali būti aukšta ir svyruoti, tai reiškia, kad ji neįžeminta. Signalo impulso plotis, periodas, dažnis ir darbo ciklas skirsis. Būtina tiksliai užfiksuoti ir išanalizuoti bangos formą ir aptikti bet kokius bangos formos sutrikimus. Šiam osciloskopui keliami griežti reikalavimai. Keli zondai – vienu metu reikalingi vieno galo zondai, diferencialiniai zondai ir srovės zondai. Prietaisas turi turėti didelę atmintį, kad būtų galima įrašyti vietos ilgalaikiams žemo dažnio gavimo rezultatams. Ir tam gali prireikti užfiksuoti skirtingus signalus su žymiai skirtingomis amplitudėmis vienu gavimu.
