A kapcsolóüzemű tápegységek áramveszteségének mérése digitális oszcilloszkóp segítségével
A kapcsolóüzemű tápegységek iránti kereslet növekedésével számos iparágban a következő generációs kapcsolóüzemű tápegységek teljesítményveszteségének mérése és elemzése kulcsfontosságúvá vált. Ezen az alkalmazási területen a TDS5000 vagy TDS7000 sorozatú digitális fluoreszcens oszcilloszkópok a TDSPWR2 teljesítménymérő szoftverrel kombinálva segíthetik a szükséges mérési és elemzési feladatok egyszerű elvégzését.
Az új kapcsolóüzemű tápegység (SMPS) architektúrája nagy áramerősséget és alacsony feszültséget igényel a nagy adatsebességű és GHz-es processzorok számára, ami megfoghatatlan új nyomást jelent az energiaellátó eszközök tervezőire a hatékonyság, a teljesítménysűrűség, a megbízhatóság és a költségek tekintetében. Annak érdekében, hogy a tervezés során figyelembe vegyék ezeket a követelményeket, a tervezők új architektúrákat alkalmaztak, például szinkron egyenirányító technológiát, aktív teljesítmény szűrési korrekciót és megnövelt kapcsolási frekvenciát. Ezek a technológiák nagyobb kihívásokat is jelentenek, mint például a nagyobb teljesítményveszteség, hőleadás és túlzott EMI/EMC a kapcsolóeszközökön.
A "ki" (vezető) állapotból a "be" (leállás) állapotba való átmenet során a tápegység nagy teljesítményveszteséget szenved. A kapcsolókészülékek teljesítményvesztesége "be" vagy "kikapcsolt" állapotban viszonylag kicsi, mivel az eszközön áthaladó áram vagy a készüléken lévő feszültség kicsi. Az induktorok és a transzformátorok leválaszthatják a kimeneti feszültséget és simíthatják a terhelési áramot. Az induktorok és a transzformátorok is érzékenyek a kapcsolási frekvencia hatására, ami teljesítményveszteséghez és telítés okozta esetenkénti hibákhoz vezet.
A tényleges működési környezetben a tápegységek folyamatos dinamikus terhelésváltozásokkal rendelkeznek. Az 5. ábrán látható helyzet azt jelzi, hogy az átalakítás során bekövetkező teljesítményveszteség a terhelésváltáskor is változik. Tehát a mérés egyik fontos lépése a teljes terhelésváltozási esemény rögzítése és a kapcsolóveszteségek azonosítása, így biztosítva, hogy a tápegység ne legyen túlterhelve ezen tényezők miatt.
Manapság a legtöbb tervező mély memóriával (2 MB) és magas mintavételezési sebességgel rendelkező oszcilloszkópokat használ az események megfelelő felbontású rögzítésére. Az ezzel járó kihívás azonban az, hogy hogyan elemezzük az egyes kapcsolók veszteségi pontjai által generált nagy mennyiségű adatot, mivel ez nagy terhelést jelent a kapcsolóeszközre.
