開關電源的質量直接影響到產品的技術性能以及其安全性和可靠性。電源測試項目多,計算量大,統計繁瑣等問題一直困擾著工程師們,為了解決這些問題,今天就帶您走進開關電源測試的新世界。
示波器電源測試分析主要實現使用示波器來對電源(開關電源)進行相關測試,提高電源開發人員的工作效率,方便對電源模塊進行測試。主要涉及開關電源(AC/DC)有關測試。在大多數現代系統中,流行的 DC 電源結構是開關電源(SMPS),這種電源因能夠高效處理負載變化而聞名。典型 SMPS 的電源信號路徑包括無源元件、有源元件和磁性元件。SMPS 最大限度地減少了有損耗的元件的使用量,如電阻器和線性模式晶體管,重點采用(在理想條件下)沒有損耗的元件,如開關式晶體管、電容器和磁性元件。其主要構成如圖 1所示。
開關電源的測試參數主要包括輸入端分析、輸出端分析、磁性元件分析、開關器件分析、調制分析、環路分析等,如下表為進入電源分析測試界面后,對于各個測試功能的測試項目。首先我們先以最常見的開關損耗測試為例進行講解。
一、開關損耗測試
1.測試原理
開關電源的開關器件總是工作在打開或關閉狀態,可以提供更高的效率。理想情況下,開關器件打開和關閉是沒有損耗的。如圖2所示。
ON = 完全導通(理想情況下 V = 0, 意味著開關損耗 P = V x I = 0)
OFF = 完全關閉(理想情況下 I = 0,意味著開關損耗 P = V x I = 0)
但現實情況中,是在存功率損耗的。主要包括開關損耗,傳導損耗。如下圖 3 所示。
針對功率損耗主要計算主要包括三部分之和:
導通過程損耗+關閉過程損耗+導通損耗
2.測試步驟
l開關元件分析的接線示意圖如下圖4所示。其中通道 1 使用高壓差分電壓探頭接開關的兩端,通道 2 使用電流探頭接開關的一端
l調節好電流探頭和電壓探頭的探頭比率后,點擊【Analyze】進入電源分析測試界面,在【功能】中選擇【開關損耗】點擊【參數配置】進入參數設置界面,如下圖5 所示。參數設置用于判定開關的狀態,需要進行設置的參數有電壓通道、電流通道、參考電壓、參考電流和導通計算選擇。
l計算結果表格如圖6所示。
圖6 開關損耗測量結果