開(kāi)關(guān)電源的主要測試點(diǎn)

　　調試開(kāi)關(guān)電源時(shí)，除了用電壓表測量控制電路中相關(guān)元器件引腳的電壓外，更重要的是用示波器觀(guān)測相關(guān)的電壓波形，以便判斷開(kāi)關(guān)電源是否處于最佳工作狀態(tài)。本篇文章主要講解示波器測試點(diǎn)的選擇。例如，測試點(diǎn)為PWM控制芯片的輸出引腳時(shí)，可用示波器同時(shí)測量驅動(dòng)脈沖的幅度和占空比這兩個(gè)重要參數。

　　測試點(diǎn)的選擇非常重要，測試點(diǎn)選擇合理，既可以保證調試安全，又可以反映出開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)，能夠簡(jiǎn)化調試過(guò)程。

　　開(kāi)關(guān)電源的測試點(diǎn)選擇

　　功率開(kāi)關(guān)管的漏極電壓波形

　　開(kāi)關(guān)電源的測試點(diǎn)選擇如圖所示。測試點(diǎn)TP1為MOSFET功率開(kāi)關(guān)管的漏極，TP2為開(kāi)關(guān)管的源極，Rs為電流取樣電阻，TP3是初級一次高壓回路的負極。我們可以將TP1、TP2這兩個(gè)測試點(diǎn)連接到雙蹤示波器的兩個(gè)輸入通道(CH1和CH2)，同時(shí)觀(guān)察兩點(diǎn)的電壓波形。此時(shí)兩個(gè)探頭的接地端要同時(shí)連接到一次輸入直流回路的負極，即TP3位置。實(shí)際測量時(shí)，可將探頭的接地夾直接夾在Rs的接地引腳上。

　　從TP1可以看到功率開(kāi)關(guān)管的漏極電壓波形，這個(gè)波形能夠反映出漏極尖峰電壓、輸入直流高壓、二次反射電壓、開(kāi)關(guān)管導通壓降及導通與截止時(shí)間等信息。在單端反激式開(kāi)關(guān)電源中，功率開(kāi)關(guān)管的漏極電壓波形如圖2所示。

　　從TP2可以看到功率開(kāi)關(guān)管的源極電壓波形，這個(gè)波形是取樣電阻Rs上的電壓波形，能夠反映出漏極電流及導通與截止時(shí)間等信息。功率開(kāi)關(guān)管得漏極電流波形如圖3所示。該波形反映出開(kāi)關(guān)電源工作在電流連續模式。每個(gè)周期中，開(kāi)關(guān)管導通時(shí)，漏極電流從最小的起始電流開(kāi)始上升。開(kāi)關(guān)管關(guān)斷前，漏極電流到達最大值。

　　功率開(kāi)關(guān)管的漏極電流波形

　　一次電流的取樣電路

　　TP1和TP2這兩個(gè)測試點(diǎn)很關(guān)鍵，基本能夠反映出開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)和有無(wú)故障。在調試過(guò)程中，要特別注意這兩個(gè)測試點(diǎn)的波形。在逐漸升高輸入交流電壓時(shí)，如果發(fā)現峰值電壓或者峰值電流超過(guò)設計范圍，應該立即關(guān)閉電源，查找原因，以防功率開(kāi)關(guān)管的損壞。

　　有時(shí)，為了觀(guān)測高頻變壓器初級一次繞組的電流波形，還可以在一次繞組串聯(lián)取樣電阻。一次回路電流的取樣電路如圖4所示，這時(shí)的測量狀態(tài)就是之前文章談到的“浮動(dòng)”測量。理論上講，取樣電阻串聯(lián)在初級一次繞組上端或者下端都可以;實(shí)際上，如果串聯(lián)在一次繞組下端，見(jiàn)圖中Rs1位置，測量時(shí)會(huì )在示波器接地線(xiàn)上產(chǎn)生浮動(dòng)的高壓脈沖。這樣做既不安全，也會(huì )產(chǎn)生較大的測量干擾和誤差，還可能影響開(kāi)關(guān)電源的正常工作。正確的方法是將取樣電阻串聯(lián)在一次繞組上端，見(jiàn)圖Rs位置，并且要在TP1端連接示波器探頭的信號線(xiàn)，在TP2端連接探頭的接地夾子。這樣，雖然一次回路電路波形是反極性的，但測量時(shí)的干擾和誤差是最小的，對開(kāi)關(guān)電源的正常工作沒(méi)有影響?？梢酝ㄟ^(guò)示波器的反極性(INV)功能按鈕，觀(guān)看到正極性的一次電流波形。

　　特別說(shuō)明：觀(guān)測高頻變壓器初級電流波形時(shí)，示波器探頭的接地夾子將與直流高壓的正端連接。示波器其他通道的探頭及接地夾必須與相關(guān)電路斷開(kāi)，否則會(huì )發(fā)生短路或者損壞電路的元器件。也就是說(shuō)，觀(guān)測初級一次回路電流波形時(shí)，只能使用一個(gè)通道，其他通道必須完全斷開(kāi)。當使用內置隔離通道技術(shù)的示波器時(shí)，不存在這個(gè)問(wèn)題。