Kako izmjeriti gubitak struje prekidačkog napajanja pomoću digitalnog osciloskopa
Sa sve većom potražnjom za prekidačkim izvorima napajanja u mnogim industrijama, ključno je izmjeriti i analizirati gubitak energije sljedeće generacije prekidačkih izvora napajanja. U ovoj oblasti 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 SMPS (Switch Mode PowerSupply) arhitektura zahteva visoku struju i nizak napon za procesore sa velikom brzinom podataka i nivoom GHz, što dodaje neopipljiv novi pritisak na dizajnere uređaja za napajanje u smislu efikasnosti, gustine snage, pouzdanosti i cene. Kako bi uzeli u obzir ove zahtjeve u dizajnu, dizajneri su usvojili nove arhitekture kao što su sinhrona tehnologija ispravljanja, korekcija filtera aktivne snage i povećanje frekvencije prebacivanja. Ove tehnologije donose i neke veće izazove, kao što su veliki gubici snage, toplotna disipacija i prekomjerni EMI/EMC na komutacijskim uređajima.
Tokom prijelaza iz stanja "isključeno" (kondukcija) u stanje "uključeno" (isključeno), jedinica za napajanje će doživjeti velike gubitke snage. Gubitak snage sklopnih uređaja u stanju "uključeno" ili "isključeno" je relativno mali jer je struja koja prolazi kroz uređaj ili napon na uređaju vrlo 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.
Zbog raspršene snage unutar sklopnog uređaja za napajanje određuje se ukupna efikasnost termičkog efekta napajanja. Stoga je mjerenje gubitka snage sklopnog uređaja i induktora/transformatora izuzetno važan mjerni posao. Ovo mjerenje može mjeriti efikasnost energije i toplotnu disipaciju.
Sa sve većom potražnjom za prekidačkim izvorima napajanja u mnogim industrijama, ključno je izmjeriti i analizirati gubitak energije sljedeće generacije prekidačkih izvora napajanja. U ovoj oblasti 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 SMPS (Switch Mode PowerSupply) arhitektura zahteva visoku struju i nizak napon za procesore sa velikom brzinom podataka i nivoom GHz, što dodaje neopipljiv novi pritisak na dizajnere uređaja za napajanje u smislu efikasnosti, gustine snage, pouzdanosti i cene. Kako bi uzeli u obzir ove zahtjeve u dizajnu, dizajneri su usvojili nove arhitekture kao što su sinhrona tehnologija ispravljanja, korekcija filtera aktivne snage i povećanje frekvencije prebacivanja. Ove tehnologije donose i neke veće izazove, kao što su veliki gubici snage, toplotna disipacija i prekomjerni EMI/EMC na komutacijskim uređajima.
Tokom prijelaza iz stanja "isključeno" (kondukcija) u stanje "uključeno" (isključeno), jedinica za napajanje će doživjeti velike gubitke snage. Gubitak snage sklopnih uređaja u stanju "uključeno" ili "isključeno" je relativno mali jer je struja koja prolazi kroz uređaj ili napon na uređaju vrlo 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.
Zbog raspršene snage unutar sklopnog uređaja za napajanje određuje se ukupna efikasnost termičkog efekta napajanja. Stoga je mjerenje gubitka snage sklopnog uređaja i induktora/transformatora izuzetno važan mjerni posao. Ovo mjerenje može mjeriti efikasnost energije i toplotnu disipaciju.
Izračunajte gubitak snage elektromagnetnih komponenti
Druga metoda koja može smanjiti gubitak snage povezana je s magnetnom jezgrom. Iz tipičnih AC/DC i DC/DC dijagrama kola, induktori i transformatori su druge komponente koje rasipaju snagu, čime ne samo da utiču na energetsku efikasnost, već i uzrokuju toplotnu disipaciju.
Testiranje induktora obično koristi LCR. LCR koristi sinusni val kao test signal. U uređaju za prebacivanje napajanja, induktor će biti opterećen visokonaponskim i visokostrujnim prekidačkim signalima, ali nijedan od njih nije sinusoidni signal. Stoga, dizajneri energetskih uređaja moraju pratiti karakteristike ponašanja induktora ili transformatora unutar stvarnog energetskog uređaja. Stoga, testiranje pomoću LCR-a možda neće odražavati stvarnu situaciju.
Efikasna metoda za posmatranje karakteristika magnetnih jezgara je preko BH krive, jer BH kriva može brzo otkriti karakteristike ponašanja induktora unutar uređaja za napajanje. TDSPWR2 vam omogućava da brzo izvršite BH analizu pomoću laboratorijskog osciloskopa bez potrebe za skupim specijalizovanim alatima.
Tokom perioda uključenja i stacionarnog stanja uređaja za napajanje, induktori i transformatori imaju različite karakteristike ponašanja. Ranije, da bi vidjeli i analizirali BH karakteristike, dizajneri su morali prvo uhvatiti signal, a zatim izvršiti daljnju analizu na ličnom računaru. Sada možete izvršiti BH analizu direktno na osciloskopu preko TDSPWR2 da biste promatrali karakteristike ponašanja induktora u realnom vremenu. Prilikom obavljanja dubinske analize, TDSPWR2 također može obezbijediti kursorske veze između BH grafikona i snimljenih podataka na osciloskopu.
