Mjerna metoda digitalnog osciloskopa sklopnog napajanja
Od tradicionalnih analognih izvora napajanja do učinkovitih prekidačkih izvora napajanja, vrste i veličine izvora napajanja uvelike se razlikuju. Svi se moraju suočiti sa složenim i dinamičnim radnim okruženjima. Opterećenje opreme i potražnja mogu pretrpjeti značajne promjene u trenutku. Čak i "dnevni" prekidački načini napajanja moraju moći izdržati trenutne vršne vrijednosti koje daleko premašuju njihovu prosječnu radnu razinu. Inženjeri koji dizajniraju izvore napajanja ili sustave za korištenje izvora napajanja moraju razumjeti radne uvjete napajanja u statičkim i najgorim uvjetima.
U prošlosti je opisivanje karakteristika ponašanja napajanja značilo korištenje digitalnog multimetra za mjerenje statičke struje i napona i izvođenje teških izračuna pomoću kalkulatora ili računala. Danas se većina inženjera okreće osciloskopima kao preferiranoj platformi za mjerenje snage. Moderni osciloskopi mogu biti opremljeni integriranim softverom za mjerenje i analizu snage, što pojednostavljuje postavljanje i čini dinamička mjerenja lakšim. Korisnici mogu prilagoditi ključne parametre, automatski izračunati i vidjeti rezultate u sekundi, a ne samo neobrađene podatke.
Pitanja dizajna napajanja i njihovi zahtjevi za mjerenje
U idealnoj situaciji, svaki izvor napajanja trebao bi raditi kao matematički model koji je za njega dizajniran. Ali u stvarnom svijetu, komponente su neispravne, opterećenja se mogu promijeniti, napajanje može postati iskrivljeno, a promjene u okruženju mogu promijeniti performanse. Štoviše, zahtjevi za performansama i troškovima koji se stalno mijenjaju čine dizajn napajanja složenijim. Razmotrite ove probleme:
Koliko vata snage može održati napajanje izvan svoje nazivne snage? Koliko može trajati? Koliko topline emitira napajanje? Što se događa kada se pregrije? Koliki protok zraka za hlađenje zahtijeva? Što se događa kada se struja opterećenja znatno poveća? Može li uređaj održati nazivni izlazni napon? Kako se napajanje nosi s potpunim kratkim spojem na kraju izlaza? Što se događa kada se ulazni napon napajanja promijeni?
Dizajneri moraju razviti napajanja koja zauzimaju manje prostora, smanjuju toplinu, niže troškove proizvodnje i zadovoljavaju strože EMI/EMC standarde. Samo strogi sustav mjerenja može omogućiti inženjerima postizanje ovih ciljeva.
Osciloskop i mjerenje snage
Za one koji su navikli koristiti osciloskope za mjerenja velike propusnosti, mjerenje snage može biti jednostavno zbog svoje relativno niske frekvencije. Zapravo, postoje mnogi izazovi u mjerenju snage s kojima se dizajneri brzih sklopova nikada ne moraju suočiti.
Napon cijelog rasklopnog uređaja može biti visok i 'plutajući', što znači da nije uzemljen. Širina impulsa, period, frekvencija i radni ciklus signala će varirati. Potrebno je precizno uhvatiti i analizirati valni oblik, te otkriti sve anomalije u valnom obliku. Zahtjevi za ovaj osciloskop su strogi. Višestruke sonde - zahtijevaju istovremene sonde s jednim krajem, diferencijalne sonde i strujne sonde. Instrument mora imati veliku memoriju kako bi osigurao prostor za snimanje dugoročnih rezultata niskofrekventne akvizicije. I može zahtijevati hvatanje različitih signala sa značajno različitim amplitudama u jednom prikupljanju.
