스위칭 전원 디지털 오실로스코프 측정 방법
기존 아날로그 전원 공급 장치부터 효율적인 스위칭 전원 공급 장치까지 전원 공급 장치의 유형과 크기는 매우 다양합니다. 그들은 모두 복잡하고 역동적인 작업 환경에 직면해야 합니다. 장비 부하와 수요는 순간적으로 큰 변화를 겪을 수 있습니다. "일일" 스위치 모드 전원 공급 장치라도 평균 작동 수준을 훨씬 초과하는 순간 피크 값을 견딜 수 있어야 합니다. 전원 공급 장치 또는 전원 공급 장치를 사용하는 시스템을 설계하는 엔지니어는 정적 조건과 최악의 조건에서 전원 공급 장치의 작동 조건을 이해해야 합니다.
과거에는 전원 공급 장치의 동작 특성을 설명하려면 디지털 멀티미터를 사용하여 정적 전류와 전압을 측정하고 계산기나 PC를 사용하여 어려운 계산을 수행해야 했습니다. 오늘날 대부분의 엔지니어는 선호하는 전력 측정 플랫폼으로 오실로스코프를 선택합니다. 최신 오실로스코프에는 통합 전력 측정 및 분석 소프트웨어가 장착되어 설정이 단순화되고 동적 측정이 더 쉬워집니다. 사용자는 원시 데이터뿐만 아니라 주요 매개변수를 사용자 정의하고, 자동으로 계산하고, 몇 초 만에 결과를 확인할 수 있습니다.
전원 공급 장치 설계 문제 및 측정 요구 사항
이상적인 상황에서는 각 전원 공급 장치가 해당 장치에 맞게 설계된 수학적 모델처럼 작동해야 합니다. 그러나 실제 세계에서는 구성 요소에 결함이 있고, 부하가 변경될 수 있으며, 전원 공급 장치가 왜곡될 수 있으며, 환경 변화로 인해 성능이 변경될 수 있습니다. 더욱이 끊임없이 변화하는 성능 및 비용 요구 사항으로 인해 전원 공급 장치 설계가 더욱 복잡해졌습니다. 다음 문제를 고려하십시오.
전원 공급 장치는 정격 전력 이상으로 몇 와트의 전력을 유지할 수 있습니까? 얼마나 오래 지속될 수 있나요? 전원 공급 장치는 얼마나 많은 열을 방출합니까? 과열되면 어떻게 되나요? 얼마나 많은 냉각 공기 흐름이 필요합니까? 부하 전류가 크게 증가하면 어떻게 되나요? 장치가 정격 출력 전압을 유지할 수 있습니까? 전원 공급 장치는 출력 끝의 완전한 단락을 어떻게 처리합니까? 전원 공급 장치의 입력 전압이 변경되면 어떻게 되나요?
설계자는 더 적은 공간을 차지하고, 열을 줄이고, 제조 비용을 낮추고, 더 엄격한 EMI/EMC 표준을 충족하는 전원 공급 장치를 개발해야 합니다. 엔지니어는 엄격한 측정 시스템을 통해서만 이러한 목표를 달성할 수 있습니다.
오실로스코프 및 전력 측정
고대역폭 측정을 위해 오실로스코프를 사용하는 데 익숙한 사용자의 경우 상대적으로 낮은 주파수로 인해 전력 측정이 간단할 수 있습니다. 실제로 전력 측정에는 고속 회로 설계자가 결코 직면할 필요가 없는 많은 과제가 있습니다.
전체 스위치기어의 전압은 높고 '부동'할 수 있습니다. 이는 접지되지 않았음을 의미합니다. 신호의 펄스 폭, 주기, 주파수 및 듀티 사이클은 다양합니다. 파형을 정확하게 포착, 분석하고, 파형의 이상 징후를 검출하는 것이 필요합니다. 이 오실로스코프에 대한 요구 사항은 엄격합니다. 다중 프로브 - 싱글 엔드 프로브, 차동 프로브 및 전류 프로브가 동시에 필요합니다. 장비에는 장기간 저주파 획득 결과를 위한 기록 공간을 제공하기 위해 큰 메모리가 있어야 합니다. 또한 한 번의 획득으로 진폭이 상당히 다른 다양한 신호를 캡처해야 할 수도 있습니다.
