Anahtarlama güç kaynağını test etmek için dijital osiloskop nasıl kullanılır?
Osiloskop ve güç ölçümleri
Osiloskopla yüksek bant genişliği ölçümleri yapmaya alışkın olanlar için güç kaynağı ölçümleri, nispeten düşük frekansları nedeniyle basit olabilir. Aslında güç ölçümünde yüksek hızlı devre tasarımcılarının asla yüzleşmek zorunda kalmayacağı pek çok zorluk vardır.
Şalt donanımının tamamı yüksek voltajda ve "yüzer" olabilir, yani toprağa bağlı olmayabilir. Sinyalin darbe genişliği, periyodu, frekansı ve görev döngüsü tamamen değişecektir. Dalga formundaki herhangi bir anormalliği bulmak için dalga formu yakalanmalı ve aslına uygun bir şekilde analiz edilmelidir. Bu osiloskop için zorlu bir durumdur. Çoklu problar – Tek uçlu problar, diferansiyel problar ve akım problarının tümü gereklidir. Uzun vadeli düşük frekanslı kazanım sonuçları için kayıt alanı sağlamak amacıyla cihazın geniş bir belleğe sahip olması gerekir. Ve tek bir alımda geniş çapta değişen genliklere sahip farklı sinyallerin yakalanması gerekebilir.
Güç kaynağını değiştirmenin temelleri
Çoğu modern sistemdeki baskın DC güç mimarisi, değişen yükleri etkili bir şekilde idare etme yeteneği ile iyi bilinen anahtarlamalı güç kaynağıdır (anahtarlamalı güç kaynağı). Tipik bir anahtarlamalı güç kaynağının güç sinyali yolu, pasif bileşenleri, aktif bileşenleri ve manyetik bileşenleri içerir. Anahtarlamalı güç kaynakları mümkün olduğunca az kayıplı bileşen (dirençler ve doğrusal transistörler gibi) kullanır ve çoğunlukla (ideal olarak) kayıpsız bileşenler kullanır: anahtarlama transistörleri, kapasitörler ve manyetik bileşenler.
Anahtarlamalı güç kaynağı ekipmanı ayrıca bir darbe genişliği modülasyon regülatörü, bir darbe frekansı modülasyon regülatörü ve bir geri besleme döngüsü (1) ve diğer bileşenleri içeren bir kontrol parçasına sahiptir. Kontrol bölümünün kendi güç kaynağı olabilir. Şekil 1, aktif cihazlar, pasif cihazlar ve manyetik bileşenler dahil olmak üzere güç dönüşüm kısmını gösteren bir anahtarlamalı güç kaynağının basitleştirilmiş şematik diyagramıdır.
Anahtarlamalı güç kaynağı teknolojisi, metal oksit alan etkili transistörler (MOSFET'ler) ve yalıtımlı kapı bipolar transistörleri (IGBT'ler) gibi güç yarı iletken anahtarlama cihazlarını kullanır. Bu cihazların anahtarlama süreleri kısadır ve dengesiz voltaj yükselmelerine dayanabilirler. Aynı derecede önemli olan, çok az enerji tüketmeleri, son derece verimli olmaları ve açık veya kapalı durumdayken düşük ısı üretmeleridir. Anahtarlama cihazları, anahtarlamalı bir güç kaynağının genel performansını büyük ölçüde belirler. Anahtarlama cihazlarının ana ölçümleri şunları içerir: anahtarlama kaybı, ortalama güç kaybı, güvenli çalışma alanı ve diğerleri.
