Kako izmjeriti gubitak snage u prekidačkim izvorima napajanja pomoću digitalnog osciloskopa
Sa sve većom potražnjom za prekidačima napajanja u mnogim industrijama, mjerenje i analiza gubitka snage sljedeće generacije prekidača napajanja postalo je ključno. U ovom polju primjene, digitalni fluorescentni osciloskopi serije TDS5000 ili TDS7000, u kombinaciji sa softverom za mjerenje snage TDSPWR2, mogu vam pomoći da lako izvršite potrebne zadatke mjerenja i analize.
Nova arhitektura napajanja sa prekidačkim načinom napajanja (SMPS) zahtijeva visoku struju i nizak napon koji će biti osigurani procesorima sa velikom brzinom podataka i nivoom GHz, što dodaje neopipljive nove pritiske na dizajnere energetskih uređaja u smislu efikasnosti, gustine snage, pouzdanosti i cijene. Kako bi uzeli u obzir ove zahtjeve u dizajnu, dizajneri su usvojili nove arhitekture kao što su tehnologija sinhrone ispravljanja, korekcija filtriranja aktivne snage i povećana frekvencija prebacivanja. Ove tehnologije donose i veće izazove, kao što su veći gubici snage, toplotna disipacija i prekomjerni EMI/EMC na prekidačima.
Tokom prijelaza iz stanja "isključeno" (provođenje) u stanje "uključeno" (isključenje), uređaj za napajanje će doživjeti veliki gubitak energije. Gubitak snage prekidača u stanju "uključeno" ili "isključeno" je relativno nizak jer je struja koja prolazi kroz uređaj ili napon na uređaju mali. Induktori i transformatori mogu izolovati izlazni napon i izgladiti struju opterećenja. Induktori i transformatori su također podložni utjecaju frekvencije prebacivanja, što dovodi do rasipanja snage i povremenih kvarova uzrokovanih zasićenjem.
U stvarnim radnim okruženjima, uređaji za napajanje imaju stalne dinamičke promjene opterećenja. Situacija prikazana na slici 5 pokazuje da gubitak snage tokom konverzije takođe varira tokom promene opterećenja. Dakle, važan korak u mjerenju je uhvatiti cijeli događaj promjene opterećenja i identificirati gubitke prekidača kako bi se osiguralo da uređaj za napajanje nije preopterećen zbog ovih faktora.
Danas većina dizajnera koristi osciloskope s dubokom memorijom (2MB) i visokim stopama uzorkovanja za snimanje događaja u potrebnoj rezoluciji. Ali izazov koji dolazi s tim je kako analizirati veliku količinu podataka generiranih od strane gubitaka svakog prekidača, jer to stavlja veliki stres na uređaj prekidača.
