電源を切り替えるためのデジタルオシロスコープ測定方法
従来のアナログ電源から効率的なスイッチング電源まで、電源の種類とサイズは大きく異なります。それらはすべて、複雑で動的な作業環境に直面する必要があります。機器の負荷と需要は、瞬時に大幅な変化を受ける可能性があります。 「毎日」のスイッチモード電源でさえ、平均運転レベルをはるかに上回る瞬間的なピーク値に耐えることができなければなりません。電源またはシステムを設計するエンジニアは、電源を使用して、静的および最悪の条件下で電源の労働条件を理解する必要があります。
過去には、電源の動作特性を説明することは、デジタルマルチメーターを使用して静的電流と電圧を測定し、計算機またはPCで困難な計算を実行することを意味しました。今日、ほとんどのエンジニアは、優先電力測定プラットフォームとしてオシロスコープに目を向けています。最新のオシロスコープには、統合された電力測定および分析ソフトウェアを装備し、セットアップを簡素化し、動的測定を容易にすることができます。ユーザーは、生データだけでなく、主要なパラメーターをカスタマイズし、自動的に計算し、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
理想的な状況では、各電源はそれのために設計された数学モデルのように機能する必要があります。しかし、現実の世界では、コンポーネントは欠陥があり、負荷が変化し、電源が歪む可能性があり、環境の変化がパフォーマンスを変える可能性があります。さらに、パフォーマンスとコストの要件が絶えず変化すると、電源設計がより複雑になります。これらの問題を考慮してください：
定格電力を超えて、電源は何ワットの電源を維持できますか？どのくらい続くことができますか？電源はどのくらいの熱を放出しますか？過熱するとどうなりますか？どのくらいの冷却気流が必要ですか？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？電源は、出力端で完全な短絡をどのように扱いますか？電源の入力電圧が変化するとどうなりますか？
設計者は、スペースを減らし、熱を減らし、製造コストを削減し、より厳しいEMI/EMC基準を満たす電源を開発する必要があります。厳密な測定システムのみが、エンジニアがこれらの目標を達成できるようにすることができます。
オシロスコープと電力測定
帯域幅測定のためにオシロスコープを使用することに慣れている人にとっては、頻度が比較的低いため、電力測定は簡単かもしれません。実際、電力測定には、高速回路設計者が直面する必要がないという多くの課題があります。
スイッチギア全体の電圧は高く「浮遊」する場合があります。つまり、接地されていません。信号のパルス幅、周期、周波数、およびデューティサイクルは異なります。波形を正確にキャプチャして分析し、波形の異常を検出する必要があります。このオシロスコープの要件は厳格です。複数のプローブ - 単一のエンドプローブ、差動プローブ、および電流プローブを同時に必要とします。機器には、長期的な低周波取得結果のための記録スペースを提供するための大きなメモリが必要です。また、1つの取得で大幅に異なる振幅で異なる信号をキャプチャする必要がある場合があります。
