开关电源是一种应用广泛的电能转换装置,具有体积小、效率高等特性。ZDS示波器搭载的电源分析功能便是对开关电源各项技术指标进行测试的功能。今天为大家带来其中效率分析、开关元件分析和磁性元件分析的介绍。
测试内容
ZDS3000/4000系列示波器电源分析插件即使用示波器来对开关电源进行相关测试,可以提高电源 开发人员的工作效率,方便对电源模块进行测试。电源分析插件涉及效率分析、开关元件分析、磁性元件分析、输入分析、输出分析、调制分析六个部分,今天我们主要对前三项进行介绍。
-效率分析
效率分析主要计算输入端和输出端的功率,以此来估算电源模块的转换效率。
-开关元件分析
开关电源(SMPS)技术依托电源半导体开关设备,如金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)和绝缘门双极晶体管(IGBT)。开关设备在极大程度上决定着开关电源的整体性能。开关设备的关键测量项目包括开关损耗、SOA安全工作区等。
-磁性分析
磁性元件分析具体分为磁性分析与电感测试,可对磁损耗、电感值、有功功率值等进行测试。
测试步骤
1、测前准备
为了保证测试的准确性,我们必须保证使用正确的测试系统,才能准确的捕获波形进行分析和调试,所以测试前需进行如下准备:
(1)设置示波器的采集模式。需根据测试项从四种采集模式中选择合适的一种;
(2)电流探头进行消磁调零,以便去掉变压器核心中残余的DC通量,防止数据产生偏差;
(3)电压探头和电流探头的偏移校正。需搭配偏移校正夹具。过调整示波器的通道偏移时间参数,从而校正电压探头 和电流钳的传输延迟时间差,如下图所示。
2、接线
接线方式
注:开关元件分析包括开关损耗、SOA、动态开点电阻、dv/dt和di/dt。
3、参数设置
确认接线无误后即可点击“参数配置”进行测量参数的设定。我们以SOA为例进行演示,在参数配置菜单中,可对坐标系参数、电压电流限定参数等进行设定,测试项意义如图所示。
测试常见问题
1、进行电源分析测试时如何设置示波器的采集模式呢?
示波器提供了四种采集模式:标准模式、峰值模式、平均模式、高分辨率模式。示波器的采集模式就是信号的采集、处理和显示过程。不同的采集模式会产生不同的效果,选择的采集模式可能会影响电源测量的精度。不同采集模式的使用条件和使用测量项举例如下图所示。
2、开关损耗测试前需要了解什么呢?