Dijital Osiloskopla Anahtarlamalı Güç Kaynağı Gücünün Kaybı Nasıl Ölçülür?
Birçok endüstride anahtarlamalı güç kaynaklarına olan talebin artmasıyla birlikte, yeni nesil anahtarlamalı güç kaynaklarının güç kaybını ölçmek ve analiz etmek çok önemlidir. Bu uygulama alanında, TDS5000 veya TDS7000 serisi dijital floresans osiloskoplar, TDSPWR2 güç ölçüm yazılımıyla birlikte gerekli ölçüm ve analiz görevlerini kolayca tamamlamanıza yardımcı olabilir.
Yeni SMPS (Anahtarlamalı Güç Kaynağı) mimarisi, yüksek veri hızına ve GHz düzeyine sahip işlemciler için yüksek akım ve düşük voltaj gerektirir; bu da güç cihazı tasarımcılarına verimlilik, güç yoğunluğu, güvenilirlik ve maliyet açısından soyut yeni bir baskı ekler. Tasarımcılar tasarımda bu gereksinimleri dikkate almak için senkron düzeltme teknolojisi, aktif güç filtresi düzeltmesi, anahtarlama frekansının arttırılması gibi yeni mimarileri benimsediler. Bu teknolojiler aynı zamanda yüksek güç kayıpları, termal dağılım ve anahtarlama cihazlarında aşırı EMI/EMC gibi bazı daha yüksek zorlukları da beraberinde getirir.
"Kapalı" (iletim) durumdan "açık" (kapalı) duruma geçiş sırasında güç kaynağı ünitesinde yüksek güç kayıpları yaşanacaktır. Anahtarlama cihazlarının "açık" veya "kapalı" durumdaki güç kaybı, cihazdan geçen akımın veya cihaz üzerindeki voltajın çok küçük olması nedeniyle nispeten küçüktür. İndüktörler ve transformatörler çıkış voltajını izole edebilir ve yük akımını düzeltebilir. İndüktörler ve transformatörler ayrıca anahtarlama frekansının etkisine karşı hassastır, bu da güç kaybına ve doygunluğun neden olduğu ara sıra arızalara yol açar.
Anahtarlamalı güç kaynağı cihazı içinde dağılan güç nedeniyle, güç kaynağının termal etkisinin genel verimliliği belirlenir. Bu nedenle anahtarlama cihazının ve indüktör/trafonun güç kaybının ölçülmesi son derece önemli bir ölçüm çalışmasıdır. Bu ölçüm, güç verimliliğini ve termal dağılımı ölçebilir.
Birçok endüstride anahtarlamalı güç kaynaklarına olan talebin artmasıyla birlikte, yeni nesil anahtarlamalı güç kaynaklarının güç kaybını ölçmek ve analiz etmek çok önemlidir. Bu uygulama alanında, TDS5000 veya TDS7000 serisi dijital floresans osiloskoplar, TDSPWR2 güç ölçüm yazılımıyla birlikte gerekli ölçüm ve analiz görevlerini kolayca tamamlamanıza yardımcı olabilir.
Yeni SMPS (Anahtarlamalı Güç Kaynağı) mimarisi, yüksek veri hızına ve GHz düzeyine sahip işlemciler için yüksek akım ve düşük voltaj gerektirir; bu da güç cihazı tasarımcılarına verimlilik, güç yoğunluğu, güvenilirlik ve maliyet açısından soyut yeni bir baskı ekler. Tasarımcılar tasarımda bu gereksinimleri dikkate almak için senkron düzeltme teknolojisi, aktif güç filtresi düzeltmesi, anahtarlama frekansının arttırılması gibi yeni mimarileri benimsediler. Bu teknolojiler aynı zamanda yüksek güç kayıpları, termal dağılım ve anahtarlama cihazlarında aşırı EMI/EMC gibi bazı daha yüksek zorlukları da beraberinde getirir.
"Kapalı" (iletim) durumdan "açık" (kapalı) duruma geçiş sırasında güç kaynağı ünitesinde yüksek güç kayıpları yaşanacaktır. Anahtarlama cihazlarının "açık" veya "kapalı" durumdaki güç kaybı, cihazdan geçen akımın veya cihaz üzerindeki voltajın çok küçük olması nedeniyle nispeten küçüktür. İndüktörler ve transformatörler çıkış voltajını izole edebilir ve yük akımını düzeltebilir. İndüktörler ve transformatörler ayrıca anahtarlama frekansının etkisine karşı hassastır, bu da güç kaybına ve doygunluğun neden olduğu ara sıra arızalara yol açar.
Anahtarlamalı güç kaynağı cihazı içinde dağılan güç nedeniyle, güç kaynağının termal etkisinin genel verimliliği belirlenir. Bu nedenle anahtarlama cihazının ve indüktör/trafonun güç kaybının ölçülmesi son derece önemli bir ölçüm çalışmasıdır. Bu ölçüm, güç verimliliğini ve termal dağılımı ölçebilir.
Elektromanyetik bileşenlerin güç kaybını hesaplayın
Güç kaybını azaltabilecek bir diğer yöntem ise manyetik çekirdekle ilgilidir. Tipik AC/DC ve DC/DC devre şemalarına göre, indüktörler ve transformatörler gücü dağıtan diğer bileşenlerdir, dolayısıyla yalnızca güç verimliliğini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda termal dağılıma da neden olurlar.
İndüktörlerin test edilmesinde genellikle LCR kullanılır. LCR, test sinyali olarak sinüs dalgasını kullanır. Anahtarlamalı bir güç kaynağı cihazında, indüktör yüksek voltaj ve yüksek akım anahtarlama sinyalleriyle yüklenecektir, ancak bunların hiçbiri sinüzoidal sinyaller değildir. Bu nedenle, güç cihazı tasarımcılarının, gerçek güç kaynağı cihazı içindeki indüktörlerin veya transformatörlerin davranışsal özelliklerini izlemeleri gerekir. Bu nedenle LCR kullanılarak yapılan testler gerçek durumu yansıtmayabilir.
Manyetik çekirdeklerin özelliklerini gözlemlemenin etkili yöntemi BH eğrisidir; çünkü BH eğrisi, güç kaynağı cihazı içindeki indüktörlerin davranışsal özelliklerini hızlı bir şekilde ortaya çıkarabilir. TDSPWR2, pahalı özel araçlara ihtiyaç duymadan bir laboratuvar osiloskopu kullanarak hızlı bir şekilde BH analizi yapmanızı sağlar.
Güç kaynağı cihazının anahtarlama ve kararlı durum periyotları sırasında indüktörler ve transformatörler farklı davranış özelliklerine sahiptir. Önceden, BH özelliklerini görüntülemek ve analiz etmek için tasarımcıların önce sinyali yakalaması ve ardından kişisel bir bilgisayarda daha fazla analiz yapması gerekiyordu. Artık indüktörün davranışsal özelliklerini gerçek zamanlı olarak gözlemlemek için TDSPWR2 aracılığıyla doğrudan osiloskop üzerinde BH analizi gerçekleştirebilirsiniz. Derinlemesine analiz gerçekleştirirken TDSPWR2 ayrıca BH grafikleri ile osiloskopta yakalanan veriler arasında imleç bağlantıları da sağlayabilir.
