Kako izmjeriti gubitak snage sklopnog napajanja digitalnim osciloskopom
Uz sve veću potražnju za prekidačkim izvorima napajanja u mnogim industrijama, ključno je izmjeriti i analizirati gubitak snage sljedeće generacije prekidačkih izvora napajanja. U ovom području primjene, digitalni fluorescentni osciloskop serije TDS5000 ili TDS7000, u kombinaciji sa softverom za mjerenje snage TDSPWR2, može vam pomoći da jednostavno izvršite potrebne zadatke mjerenja i analize.
Nova SMPS (Switch Mode PowerSupply) arhitektura zahtijeva visoku struju i niski napon za procesore s velikom brzinom podataka i razinom GHz, što dodaje nematerijalni novi pritisak na dizajnere energetskih uređaja u smislu učinkovitosti, gustoće snage, pouzdanosti i cijene. Kako bi razmotrili ove zahtjeve u dizajnu, dizajneri su usvojili nove arhitekture kao što su tehnologija sinkronog ispravljanja, korekcija filtera aktivne snage i povećanje frekvencije prebacivanja. Ove tehnologije također donose neke veće izazove, kao što su veliki gubici snage, rasipanje topline i pretjerani EMI/EMC na sklopnim uređajima.
Tijekom prijelaza iz stanja "isključeno" (kondukcija) u stanje "uključeno" (isključeno), jedinica za napajanje će doživjeti velike gubitke snage. Gubitak snage rasklopnih 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 izolirati izlazni napon i izjednačiti struju opterećenja. Induktori i transformatori također su podložni utjecaju sklopne frekvencije, što dovodi do rasipanja snage i povremenih kvarova uzrokovanih zasićenjem.
Zbog disipirane snage unutar sklopnog uređaja za napajanje, određuje se ukupna učinkovitost toplinskog učinka napajanja. Stoga je mjerenje gubitka snage rasklopnog uređaja i induktora/transformatora iznimno važan mjerni posao. Ovo mjerenje može mjeriti učinkovitost energije i rasipanje topline.
Uz sve veću potražnju za prekidačkim izvorima napajanja u mnogim industrijama, ključno je izmjeriti i analizirati gubitak snage sljedeće generacije prekidačkih izvora napajanja. U ovom području primjene, digitalni fluorescentni osciloskop serije TDS5000 ili TDS7000, u kombinaciji sa softverom za mjerenje snage TDSPWR2, može vam pomoći da jednostavno izvršite potrebne zadatke mjerenja i analize.
Nova SMPS (Switch Mode PowerSupply) arhitektura zahtijeva visoku struju i niski napon za procesore s velikom brzinom podataka i razinom GHz, što dodaje nematerijalni novi pritisak na dizajnere energetskih uređaja u smislu učinkovitosti, gustoće snage, pouzdanosti i cijene. Kako bi razmotrili ove zahtjeve u dizajnu, dizajneri su usvojili nove arhitekture kao što su tehnologija sinkronog ispravljanja, korekcija filtera aktivne snage i povećanje frekvencije prebacivanja. Ove tehnologije također donose neke veće izazove, kao što su veliki gubici snage, rasipanje topline i pretjerani EMI/EMC na sklopnim uređajima.
Tijekom prijelaza iz stanja "isključeno" (kondukcija) u stanje "uključeno" (isključeno), jedinica za napajanje će doživjeti velike gubitke snage. Gubitak snage rasklopnih 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 izolirati izlazni napon i izjednačiti struju opterećenja. Induktori i transformatori također su podložni utjecaju sklopne frekvencije, što dovodi do rasipanja snage i povremenih kvarova uzrokovanih zasićenjem.
Zbog disipirane snage unutar sklopnog uređaja za napajanje, određuje se ukupna učinkovitost toplinskog učinka napajanja. Stoga je mjerenje gubitka snage rasklopnog uređaja i induktora/transformatora iznimno važan mjerni posao. Ovo mjerenje može mjeriti učinkovitost energije i rasipanje topline.
Izračunajte gubitak snage elektromagnetskih komponenti
Druga metoda koja može smanjiti gubitak snage povezana je s magnetskom jezgrom. Iz tipičnih AC/DC i DC/DC dijagrama strujnog kruga, induktori i transformatori su druge komponente koje rasipaju snagu, čime ne samo da utječu na učinkovitost napajanja, već također uzrokuju rasipanje topline.
Ispitivanje induktora obično koristi LCR. LCR koristi sinusni val kao ispitni signal. U sklopnom uređaju za napajanje, induktor će biti opterećen visokonaponskim i visokostrujnim sklopnim signalima, ali nijedan od njih nije sinusoidalni 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.
Učinkovita metoda za promatranje karakteristika magnetskih jezgri je pomoću BH krivulje, budući da BH krivulja može brzo otkriti karakteristike ponašanja induktora unutar uređaja za napajanje. TDSPWR2 vam omogućuje brzo izvođenje BH analize pomoću laboratorijskog osciloskopa bez potrebe za skupim specijaliziranim alatima.
Tijekom razdoblja uključivanja i stacionarnog stanja uređaja za napajanje, induktori i transformatori imaju različite karakteristike ponašanja. Prethodno, za pregled i analizu BH značajki, dizajneri su prvo morali uhvatiti signal, a zatim provesti daljnju analizu na osobnom računalu. Sada možete izvršiti BH analizu izravno na osciloskopu kroz TDSPWR2 kako biste promatrali karakteristike ponašanja induktora u stvarnom vremenu. Prilikom provođenja dubinske analize, TDSPWR2 također može pružiti poveznice kursora između BH dijagrama i snimljenih podataka na osciloskopu.
