Metoda mjerenja prekidačkog napajanja digitalnim osciloskopom
Od tradicionalnih analognih napajanja do efikasnih prekidačkih izvora napajanja, vrste i veličine izvora napajanja uvelike variraju. Svi se moraju suočiti sa složenim i dinamičnim radnim okruženjima. Opterećenje uređaja i potražnja mogu u trenu pretrpjeti značajne promjene. Čak i "dnevno" prekidačko napajanje mora biti u stanju da izdrži trenutne vrhove koji daleko premašuju njegov prosječni radni nivo. Inženjeri koji dizajniraju izvore napajanja ili sisteme za korištenje izvora napajanja moraju razumjeti radne uvjete napajanja u statičkim i najgorim uvjetima.
U prošlosti, opisivanje karakteristika ponašanja izvora napajanja značilo je korištenje digitalnog multimetra za mjerenje statičke struje i napona, te izvođenje teških proračuna pomoću kalkulatora ili PC-a. Danas se većina inženjera okreće osciloskopima kao svojoj preferiranoj platformi za mjerenje snage. Moderni osciloskopi mogu biti opremljeni integriranim softverom za mjerenje i analizu snage, pojednostavljujući postavke i olakšavajući dinamička mjerenja. Korisnici mogu prilagoditi ključne parametre, automatski izračunati i vidjeti rezultate u roku od nekoliko sekundi, a ne samo neobrađene podatke.
Problemi dizajna napajanja i zahtjevi mjerenja
U idealnoj situaciji, svako napajanje bi trebalo da radi kao matematički model dizajniran za njega. Ali u stvarnom svijetu, komponente imaju defekte, opterećenja se mogu promijeniti, napajanje može biti izobličeno, a promjene okoline mogu promijeniti performanse. Štaviše, zahtjevi za performansama i troškovima koji se stalno mijenjaju čine dizajn napajanja složenijim. Razmotrite ove probleme:
Koliko vati snage napajanje može održati iznad svoje nazivne snage? Koliko dugo može trajati? Koliko toplote emituje napajanje? Šta se dešava kada se pregreje? Koliki je protok vazduha za hlađenje potreban? Šta se događa kada se struja opterećenja značajno poveća? Može li uređaj održati svoj nazivni izlazni napon? Kako napajanje reaguje na potpuni kratki spoj na izlaznom kraju? Šta se događa kada se promijeni ulazni napon napajanja?
Dizajneri moraju razviti izvore napajanja koji zauzimaju manje prostora, smanjuju toplinu, smanjuju troškove proizvodnje i ispunjavaju strože EMI/EMC standarde. Samo strog sistem mjerenja može omogućiti inženjerima da postignu ove ciljeve.
Osciloskop i mjerenje napajanja
Za one koji su navikli da koriste osciloskop za mjerenja velikog propusnog opsega, mjerenje snage može biti jednostavno jer je njegova frekvencija relativno niska. U stvari, postoje mnogi izazovi u mjerenju snage s kojima se dizajneri kola velike brzine nikada ne moraju suočiti.
Napon čitavog sklopnog uređaja može biti visok i plutajući, što znači da nije uzemljen. Širina impulsa, period, frekvencija i radni ciklus signala će varirati. Neophodno je precizno uhvatiti i analizirati valni oblik, te otkriti sve abnormalnosti u valnog oblika. Zahtjevi za ovaj osciloskop su strogi. Više sondi - istovremeno zahtijevaju jednostrane sonde, diferencijalne sonde i strujne sonde. Instrument mora imati veliku memoriju kako bi osigurao prostor za snimanje za dugoročne rezultate akvizicije niske frekvencije. I može zahtijevati hvatanje različitih signala sa značajno različitim amplitudama u jednoj akviziciji.
