使用DPO示波器測量開(kāi)關(guān)電源中的功耗

　　在負荷動(dòng)態(tài)變化時(shí)分析功率損耗

　　在實(shí)際環(huán)境中，電源一直面臨著(zhù)動(dòng)態(tài)負荷。圖5顯示了開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)生的功率損耗在負荷變化期間也會(huì )變化。捕獲整個(gè)負荷變化事件、檢定開(kāi)關(guān)損耗至關(guān)重要，以保證其不會(huì )達到設備極限。

　　今天，大多數設計人員使用擁有深內存(2 Mbyte)和高取樣速率的示波器，以滿(mǎn)足要求的分辨率捕獲事件。但是，這種方法帶來(lái)了一個(gè)挑戰，需要從開(kāi)關(guān)損耗點(diǎn)分析數量龐大的數據。功率分析軟件的“HiPower Finder”消除了分析深內存數據的挑戰，圖6是典型結果。圖7則更進(jìn)一步顯示了采集的數據中的開(kāi)關(guān)事件數量及最大開(kāi)關(guān)損耗和最小開(kāi)關(guān)損耗。然后，通過(guò)輸入感興趣的某個(gè)范圍，可以查看希望的開(kāi)關(guān)損耗點(diǎn)。用戶(hù)只需在范圍內選擇感興趣的點(diǎn)，然后讓“HiPower Finder”在深內存數據中定位這個(gè)點(diǎn)。光標將連接請求的區域。在定位點(diǎn)時(shí)，可以使用軟件，縮放光標位置周?chē)膮^域，更詳細地查看活動(dòng)情況。這與前面提到的開(kāi)關(guān)損耗功能相結合，可以迅速高效地分析開(kāi)關(guān)設備的功耗。

　　計算磁性器件的功率損耗

　　降低功耗的另一種方式來(lái)自磁芯領(lǐng)域。從典型的AC/DC和DC/DC電路圖中，電感器和變壓器也會(huì )消耗功率，從而會(huì )影響功率效率，導致溫度上升。

　　一般來(lái)說(shuō)，會(huì )使用LCR儀表測試電感器，LCR儀表會(huì )生成正弦波測試信號。在開(kāi)關(guān)式電源中，電感器會(huì )傳送高電壓、高電流開(kāi)關(guān)信號，這些信號不是正弦曲線(xiàn)。結果，電源設計人員必需監測實(shí)地電源中的電感器或變壓器行為。使用LCR儀表進(jìn)行測試可能并能不反映實(shí)際環(huán)境情況。

　　監測磁芯行為的最有效方法是使用B-H曲線(xiàn)，它會(huì )迅速揭示電源中的電感器行為。功率分析軟件可以在示波器上快速執行B-H分析，而不需昂貴的專(zhuān)用工具。

　　電感器和變壓器在電源開(kāi)機過(guò)程中及在穩定狀態(tài)下?lián)碛胁煌男袨?。在過(guò)去，為了查看和分析B-H特點(diǎn)，設計人員必須采集信號，在PC上進(jìn)一步進(jìn)行分析。通過(guò)示波器軟件，現在可以在示波器軟件上直接執行B-H分析，瞬時(shí)查看電感器行為，如圖8所示。

　　這種磁性分析功能還在實(shí)際電源環(huán)境中自動(dòng)測量功率損耗和電感值。為推導出電感器或變壓器上的磁損耗，用戶(hù)只需測量原邊和副邊上的功率損耗。這些結果的差異在于磁芯上的功率損耗。此外，在無(wú)負荷條件下，主設備上的功率損耗是副邊上的總功率損耗，包括磁芯損耗。這些測量可以揭示與功耗領(lǐng)域有關(guān)的信息。

　　總結

　　本文中介紹了功率測量和分析軟件的主要特點(diǎn)，包括能夠測量開(kāi)關(guān)設備上的功率損耗、“HiPower Finder”功能和B-H分析，為在開(kāi)關(guān)式電源上進(jìn)行快速測量提供了工具。在使用數字熒光示波器時(shí)，該軟件允許用戶(hù)迅速定位感興趣的功耗區域，在動(dòng)態(tài)情況下查看功耗的行為特點(diǎn)。