デジタルオシロスコープでスイッチング電源を測定する方法
電源には、従来のアナログ電源から高効率スイッチング電源まで、さまざまなタイプとサイズがあります。それらはすべて、複雑で動的な作業環境に直面しています。機器の負荷と要求は、一瞬にして大きく変化する可能性があります。「日常的な」スイッチング電源でさえ、平均動作レベルをはるかに超える瞬間的なピークに耐えることができなければなりません。電源または電源を使用するシステムを設計するエンジニアは、静的な条件だけでなく最悪の条件下でも電源がどのように動作するかを理解する必要があります。
かつて、電源の動作を特性評価するには、デジタル マルチメータで静止電流と電圧を測定し、計算機や PC で面倒な計算を行う必要がありました。今日では、ほとんどのエンジニアがオシロスコープを電力測定プラットフォームとして好んで使用しています。最新のオシロスコープには統合電力測定および分析ソフトウェアが搭載されているため、セットアップが簡素化され、動的な測定が容易になります。ユーザーは主要なパラメータをカスタマイズし、計算を自動化し、生データだけでなく結果を数秒で確認できます。
電源設計の問題とその測定要件
理想的には、すべての電源は、設計された数学モデルのように動作するはずです。しかし、現実の世界では、コンポーネントに欠陥があったり、負荷が変化したり、電源が歪んだり、環境の変化によってパフォーマンスが変わったりすることがあります。さらに、パフォーマンスとコストの要件が変化すると、電源の設計も複雑になります。次の質問を検討してください。
電源装置は定格電力を超えて何ワットの電力を維持できますか? どのくらい持続できますか? 電源装置はどのくらいの熱を放散しますか? 過熱するとどうなりますか? どのくらいの冷却空気流が必要ですか? 負荷電流が大幅に増加するとどうなりますか? デバイスは定格出力電圧を維持できますか? 出力で完全な短絡が発生した場合、電源装置はどのように反応しますか? 電源装置の入力電圧が変化するとどうなりますか?
設計者は、占有スペースが少なく、発熱が少なく、製造コストが削減され、より厳しい EMI/EMC 規格を満たす電源を開発する必要があります。エンジニアがこれらの目標を達成できるのは、厳格な測定システムだけです。
