Chuyển mạch phương pháp đo dao động kỹ thuật số cung cấp điện
Từ bộ nguồn analog truyền thống đến bộ nguồn chuyển mạch hiệu quả, loại và kích cỡ của bộ nguồn rất khác nhau. Họ đều phải đối mặt với môi trường làm việc phức tạp và năng động. Tải trọng và nhu cầu thiết bị có thể trải qua những thay đổi đáng kể ngay lập tức. Ngay cả các nguồn cung cấp năng lượng ở chế độ chuyển đổi "hàng ngày" cũng phải có khả năng chịu được các giá trị cực đại tức thời vượt xa mức hoạt động trung bình của chúng. Các kỹ sư thiết kế bộ nguồn hoặc hệ thống sử dụng bộ nguồn cần hiểu rõ điều kiện làm việc của bộ nguồn trong điều kiện tĩnh và trong trường hợp xấu nhất.
Trước đây, việc mô tả các đặc tính hoạt động của nguồn điện có nghĩa là sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số để đo dòng điện và điện áp tĩnh, đồng thời thực hiện các phép tính khó bằng máy tính hoặc PC. Ngày nay, hầu hết các kỹ sư đều sử dụng máy hiện sóng làm nền tảng đo công suất ưa thích của họ. Máy hiện sóng hiện đại có thể được trang bị phần mềm phân tích và đo công suất tích hợp, giúp đơn giản hóa việc thiết lập và thực hiện các phép đo động dễ dàng hơn. Người dùng có thể tùy chỉnh các thông số chính, tự động tính toán và xem kết quả sau vài giây chứ không chỉ dữ liệu thô.
Các vấn đề về thiết kế nguồn điện và yêu cầu đo lường của chúng
Trong tình huống lý tưởng, mỗi bộ nguồn sẽ hoạt động giống như mô hình toán học được thiết kế cho nó. Nhưng trong thế giới thực, các bộ phận bị lỗi, tải có thể thay đổi, nguồn điện có thể bị biến dạng và những thay đổi về môi trường có thể làm thay đổi hiệu suất. Hơn nữa, các yêu cầu về hiệu suất và chi phí liên tục thay đổi khiến cho việc thiết kế nguồn điện trở nên phức tạp hơn. Hãy xem xét những vấn đề sau:
Bộ nguồn có thể duy trì bao nhiêu watt điện vượt quá công suất định mức? Nó có thể kéo dài bao lâu? Nguồn điện tỏa ra bao nhiêu nhiệt? Điều gì xảy ra khi nó quá nóng? Nó cần bao nhiêu luồng không khí làm mát? Điều gì xảy ra khi dòng tải tăng đáng kể? Thiết bị có thể duy trì điện áp đầu ra định mức không? Bộ nguồn xử lý tình trạng ngắn mạch hoàn toàn ở đầu ra như thế nào? Điều gì xảy ra khi điện áp đầu vào của nguồn điện thay đổi?
Các nhà thiết kế cần phát triển các bộ nguồn chiếm ít không gian hơn, giảm nhiệt, giảm chi phí sản xuất và đáp ứng các tiêu chuẩn EMI/EMC chặt chẽ hơn. Chỉ có hệ thống đo lường nghiêm ngặt mới có thể giúp các kỹ sư đạt được những mục tiêu này.
Máy hiện sóng và đo công suất
Đối với những người quen sử dụng máy hiện sóng để đo băng thông cao, việc đo công suất có thể đơn giản do tần số tương đối thấp. Trên thực tế, có rất nhiều thách thức trong việc đo công suất mà các nhà thiết kế mạch tốc độ cao không bao giờ phải đối mặt.
Điện áp của toàn bộ thiết bị đóng cắt có thể cao và 'nổi', nghĩa là nó không được nối đất. Độ rộng xung, chu kỳ, tần số và chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu sẽ khác nhau. Cần phải nắm bắt và phân tích chính xác dạng sóng, đồng thời phát hiện bất kỳ sự bất thường nào trong dạng sóng. Các yêu cầu đối với máy hiện sóng này rất nghiêm ngặt. Nhiều đầu dò - yêu cầu đầu dò một đầu, đầu dò vi sai và đầu dò dòng điện đồng thời. Thiết bị phải có bộ nhớ lớn để cung cấp không gian ghi cho kết quả thu nhận tần số thấp trong thời gian dài. Và nó có thể yêu cầu thu các tín hiệu khác nhau với biên độ khác nhau đáng kể trong một lần thu.
