スイッチング電源の主なテストポイント
スイッチング電源をデバッグする場合、電圧計を使用して制御回路内の関連コンポーネントのピンの電圧を測定することに加えて、スイッチング電源が適切かどうかを判断するために、オシロスコープを使用して関連する電圧波形を観察することがより重要です。供給は最良の状態にあります。 この記事では、オシロスコープのテストポイントの選択を中心に説明します。 たとえば、テスト ポイントが PWM 制御チップの出力ピンである場合、オシロスコープを使用して、駆動パルスの振幅とデューティ サイクルの 2 つの重要なパラメータを同時に測定できます。
テストポイントの選択は非常に重要です。 テストポイントを合理的に選択すると、デバッグの安全性が確保されるだけでなく、スイッチング電源の動作状態が反映され、デバッグプロセスが簡素化されます。
スイッチング電源のテストポイントの選択 テストポイント TP1 は MOSFET パワースイッチ管のドレイン、TP2 はスイッチ管のソース、Rs は電流サンプリング抵抗、TP3 は一次高電圧回路の負極です。 。 2 つのテスト ポイント TP1 と TP2 をデュアル トレース オシロスコープの 2 つの入力チャネル (CH1 と CH2) に接続し、2 つのポイントの電圧波形を同時に観察できます。 このとき、2 つのプローブの接地端子は同時に一次入力 DC 回路の負極、つまり TP3 の位置に接続する必要があります。 実際の測定中は、プローブのグランド クリップを Rs のグランド ピンに直接クランプできます。
TP1 からは、パワー スイッチ管のドレイン電圧波形がわかります。 この波形は、ドレイン ピーク電圧、入力 DC 高電圧、二次反射電圧、スイッチ管の導通電圧降下、導通時間とカットオフ時間などの情報を反映できます。 シングルエンド・フライバック・スイッチング電源では、パワー・スイッチ管のドレイン電圧波形
TP2からはパワースイッチ管の電源電圧波形が確認できます。 この波形はサンプリング抵抗 Rs の電圧波形であり、ドレイン電流、ターンオン時間、ターンオフ時間などの情報を反映できます。 パワースイッチ管のドレイン電流波形。 この波形は、スイッチング電源が連続電流モードで動作することを反映しています。 各サイクルにおいて、スイッチ管がオンになると、ドレイン電流は最小初期電流から上昇し始めます。 スイッチ管がオフになる前にドレイン電流は最大値に達します。
2 つのテスト ポイント TP1 と TP2 は非常に重要であり、基本的にスイッチング電源の動作ステータスと障害の有無を反映できます。 デバッグ中は、これら 2 つのテスト ポイントの波形に特に注意してください。 入力AC電圧を徐々に増加させた場合、ピーク電圧またはピーク電流が設計範囲を超えた場合は、電源スイッチ管の損傷を防ぐために、直ちに電源をオフにして原因を究明する必要があります。
高周波トランスの一次巻線の電流波形を観測するために、一次巻線に直列にサンプリング抵抗を接続する場合もあります。 1次ループ電流のサンプリング回路については、この時の測定状態が前回の記事で述べた「フローティング」測定となります。 理論的に言えば、サンプリング抵抗は一次巻線の上端または下端に直列に接続できます。 実際、一次巻線の下端に直列に接続されている場合（図の Rs1 の位置を参照）、測定中にオシロスコープのアース線に浮遊高電圧パルスが生成されます。 これは安全ではありませんが、大きな測定干渉や誤差が発生し、スイッチング電源の通常の動作にも影響を与える可能性があります。 正しい方法は、一次巻線の上端にサンプリング抵抗を直列に接続し、図の Rs の位置を参照して、オシロスコープのプローブの信号線を TP1 端に接続し、プローブの接地クリップを接続することです。 TP2終了時。 このように、1次ループ回路の波形は逆極性になりますが、測定時の干渉や誤差は最小限であり、スイッチング電源の正常な動作には影響を与えません。 正極性の一次電流波形は、オシロスコープの逆極性（INV）機能ボタンを通じて観察できます。
特記事項: 高周波トランスの一次電流波形を観察する場合、オシロスコープのプローブのグランド クリップは DC 高電圧の正端に接続されます。 オシロスコープの他のチャンネルのプローブとグランド クリップは、関連する回路から切断する必要があります。切断しないと、短絡が発生したり、回路のコンポーネントが損傷したりする可能性があります。 つまり、一次一次ループ電流波形を観察する場合は、1 つのチャネルのみを使用でき、他のチャネルは完全に切断する必要があります。 絶縁チャネル技術が組み込まれたオシロスコープを使用する場合、この問題は発生しません。
