Komutācijas barošanas avota mērīšanas metode ar digitālo osciloskopu
No tradicionālajiem analogajiem barošanas avotiem līdz efektīviem komutācijas barošanas avotiem, barošanas avotu veidi un izmēri ir ļoti atšķirīgi. Viņiem visiem ir jāsaskaras ar sarežģītu un dinamisku darba vidi. Ierīces slodze un pieprasījums vienā mirklī var būtiski mainīties. Pat "ikdienas" komutācijas barošanas avotam jāspēj izturēt momentāni virsotnes, kas ievērojami pārsniedz vidējo darbības līmeni. Inženieriem, kuri izstrādā barošanas avotus vai sistēmas, lai izmantotu barošanas avotus, ir jāsaprot barošanas avota darba apstākļi statiskos un sliktākos apstākļos.
Agrāk barošanas avota uzvedības raksturlielumu aprakstīšana nozīmēja digitālā multimetra izmantošanu statiskās strāvas un sprieguma mērīšanai, kā arī sarežģītu aprēķinu veikšanu, izmantojot kalkulatoru vai datoru. Mūsdienās lielākā daļa inženieru izmanto osciloskopus kā vēlamo jaudas mērīšanas platformu. Mūsdienu osciloskopus var aprīkot ar integrētu jaudas mērīšanas un analīzes programmatūru, kas vienkāršo iestatījumus un atvieglo dinamiskos mērījumus. Lietotāji var pielāgot galvenos parametrus, automātiski aprēķināt un redzēt rezultātus dažu sekunžu laikā, nevis tikai neapstrādātus datus.
Elektroapgādes projektēšanas jautājumi un mērījumu prasības
Ideālā situācijā katram barošanas blokam jādarbojas kā tam paredzētajam matemātiskajam modelim. Bet reālajā pasaulē komponentiem ir defekti, var mainīties slodzes, var būt izkropļota barošana un vides izmaiņas var mainīt veiktspēju. Turklāt pastāvīgi mainīgās veiktspējas un izmaksu prasības padara barošanas avota dizainu sarežģītāku. Apsveriet šos jautājumus:
Cik vatu jaudu barošanas bloks var uzturēt, pārsniedzot tā nominālo jaudu? Cik ilgi tas var ilgt? Cik daudz siltuma izdala barošanas bloks? Kas notiek, kad tas pārkarst? Cik daudz dzesēšanas gaisa plūsmas tas prasa? Kas notiek, ja slodzes strāva ievērojami palielinās? Vai ierīce var uzturēt savu nominālo izejas spriegumu? Kā barošanas avots reaģē uz pilnīgu īssavienojumu izejas galā? Kas notiek, kad mainās barošanas avota ieejas spriegums?
Dizaineriem ir jāizstrādā barošanas avoti, kas aizņem mazāk vietas, samazina siltumu, samazina ražošanas izmaksas un atbilst stingrākiem EMI/EMC standartiem. Tikai stingra mērīšanas sistēma var ļaut inženieriem sasniegt šos mērķus.
Osciloskopa un barošanas avota mērīšana
Tiem, kas ir pieraduši izmantot osciloskopu liela joslas platuma mērījumiem, jaudas mērīšana var būt vienkārša, jo tā frekvence ir salīdzinoši zema. Faktiski jaudas mērīšanā ir daudz izaicinājumu, ar kuriem ātrgaitas ķēžu dizaineriem nekad nav jāsaskaras.
Visas sadales iekārtas spriegums var būt augsts un peldošs, kas nozīmē, ka tas nav iezemēts. Signāla impulsa platums, periods, frekvence un darba cikls atšķirsies. Ir nepieciešams precīzi uztvert un analizēt viļņu formu, kā arī atklāt visas viļņu formas novirzes. Prasības šim osciloskopam ir stingras. Vairākas zondes — vienlaikus nepieciešamas viena gala zondes, diferenciālās zondes un strāvas zondes. Instrumentam ir jābūt lielai atmiņai, lai nodrošinātu ierakstīšanas vietu ilgtermiņa zemas frekvences iegūšanas rezultātiem. Un tas var prasīt dažādu signālu uztveršanu ar ievērojami atšķirīgu amplitūdu vienā ieguvē.
