利用数字示波器测试开关电源的方法

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用示波器测试电源环路稳定性的方法

用示波器测试电源环路稳定性的方法

用示波器测试电源环路稳定性的方法首先开关电源的环路补偿基础知识内容涉及广,需要的数理知识比较庞杂。

1、反馈控制系统开关电源是一种典型的反馈控制系统,其有响应速度和稳定性两个重要的指标。

响应速度就是当负载变化或者输入电压变化时,电源能迅速做出调整的速度。

因为开关电源的负载多数情况下都是数字IC,其电流会随着逻辑功能的变化而变化,比如FPGA在进行配置时,电流会增大一倍以上。

而开关电源的输入电压也会有一定程度的波动。

为了保证电源稳定输出,不产生跌落或者过冲,就要求电源必须迅速做出调整,使得最终输出的电压没有变化。

而电源的响应速度就决定了电源的调整速度。

由于电源加入了反馈系统,就可能发生震荡。

如果电源系统的参数没有设置好,就会产生震荡,结果就是电压上会被叠加一个固定频率的波动。

导致电源不稳定。

开关电源如下图所示:从开关电源的框图中可以看出,该系统是通过一个反馈电路,将最终输出的变化反馈给比例电路,经过比例电路的等比例衰减,输入到误差放大器中。

而后误差放大器通过比较该信号和内部参考信号的差异,来驱动后级脉宽调制器等一系列的输出环节,最终与干扰信号相互抵消,从而保证电源的稳定。

2、波特图幅度曲线的频率响应是电压增益改变与频率改变的关系,这种关系可以用波特图上一条以分贝(dB)来表示的电压增益比频率(Hz)曲线来描述.波特幅度图被绘成一种半对数曲线:x轴为采用对数刻度的频率(Hz),y轴则为采用线性刻度的电压增益(dB),波特图的另一半则是相位曲线(相移比频率),并被描述成以”度”来表示的相移比频率关系.波特相位曲线亦被绘成一种半对数曲线:x轴为采用对数刻度的频率(Hz),y轴为采用线性刻度的相移(度)。

很多同学容易把波特图看不明白,是因为用一个坐标系,把增益和相位画到一张图上,导致的认知错乱。

如下图,注意左边纵坐标是增益,单位是dB;右边的纵坐标是相位,单位是°。

横坐标是频率,是两个变量曲线共用的。

手把手教你用示波器进行电源功率分析

手把手教你用示波器进行电源功率分析

手把手教你用示波器进行电源功率分析在实际的应用中,工程师们经常遇到需要进行功率测量的场景,除却专门的功率分析仪可以完成测量之外,日常使用的示波器也能为其所用。

 理论来说,功率等于电压乘以电流,而示波器是电压响应仪器,如何来进行功率分析呢?示波器配备电流探头后,通过电流探头把电流信号转换成电压信号,即可达到测量电流的目的,因此示波器可以测量功率。

鼎阳科技SDS2000X系列示波器具备功能完善的电源分析软件。

我们可以借助SDS2000X系列示波器方便、高效地分析开关电源效率及可靠性。

 那幺具体如何操作呢?下面就手把手教大家如何用示波器测量功率。

 首先让我们明确示波器功率分析能做到哪些功能: 1. 分析整体谐波失真、有效功率、视在功率、功率因素、波峰因素 2. 根据IEC61000-3-2标准进行电流谐波测试 3. 测量开关设备的开关损耗和导通损耗。

 4. 分析电流和电压的转换速率dl/dt和dV/dt 5. 自动设置示波器纹波测量 6. 对脉冲宽度调制进行分析 测试内容 我们通过测试功率和分析谐波来展示SDS2000X的电源分析功能。

 功率测试:通过对电源输入功率的计算可以了解到电源输入端电压与电流的情况,反映输入端的电源能量消耗情况。

 谐波测试:由于电源谐波的产生会增大电源系统的谐波损耗,降低电源利用率,使电源负载等设备过载运行,缩短使用寿命,也有可能发生谐振现象,导致各个器件因电流过大或电压过大而损坏,所以谐波参数测试和分析至关重要。

 测试工具 1、SDS2000X (已开通功率分析选件) 2、开关电源模块,可输出24V直接电压 3、高压差分探头DPB4080,最高可测电压1600Vpp 4、一个电流探头CP4050,最高可测电流70A 5、一个20W、50欧负载 测试前准备通道时滞校准 要进行准确的功率损耗测量,必须使用DF2001A时滞校准装置执行电流和电压通道时滞校准。

通道时滞校准可校正电流和电压探头之间的时间延迟。

使用DPO示波器测量开关电源中的功耗

使用DPO示波器测量开关电源中的功耗

使用DPO示波器测量开关电源中的功耗电源需求的变化推动了开关电源系统的体系结构变化,能够测量和分析下一代开关式电源 (SMPS)的功耗至关重要。

支持高得多的数据速度及千兆赫级处理器的新型电源,需要更大的电流和更低的电压,在效率、功率密度、可靠性和成本方面给电源设计人员带来了新的压力。

为满足这些需求,设计人员正在采用新的结构,其中包括同步整流器、有源功率系数校正和更高的开关频率。

这些技术也带来了新的挑战,如开关设备上的高功耗、温度上升和EMI/EMC过高等影响。

了解这些影响的一个关键参数是在开关过程中发生的功率损耗。

在从“off”状态转换到“on”状态的过程中,电源会发生更高的功率损耗。

而开关设备处于“on”或“off”状态时的功率损耗较低,因为流过设备的电流或加在设备上的电压相当小。

与开关设备有关的电感器和变压器会平滑负荷电流隔离输出电压。

这些电感器和变压器还受到开关频率的影响,会产生一定功耗,偶尔会由于饱和而发生故障。

由于开关电源中消耗的功率决定着电源的整体效率及热量效应,因此测量开关设备及电感器和变压器上的功率损耗具有非常重要的意义,特别是在指明功率效率和温度上升方面。

因此,工程师需要测量和分析设备能够在变化的负荷条件下迅速精确地测量和分析瞬时功率损耗。

需要精确测量和分析不同设备瞬时功率损耗的设计人员面临的挑战如下:● 如何组建测试设备,精确测量功率损耗● 校正电压探头和电流探头中的传输延迟引起的误差● 计算非周期性的开关周期中的功率损耗● 在负荷动态变化时分析功率损耗● 计算电感器或变压器的核心损耗幸运的是,市场上已经出现了完善的功率分析软件,这种软件在最新一代数字荧光示波器上运行,与示波器用户界面拥有共同的“感观”,提供了直观的导航能力和简便易用性。

开关电源纹波测试方法

开关电源纹波测试方法

开关电源纹波测试方法
开关电源的纹波测试方法如下:
1. 准备测试设备:需要一台示波器和一个负载电阻。

2. 连接测试设备:将示波器的探头连接到开关电源的输出端,将负载电阻连接到开关电源的输出端和地线之间。

3. 调整示波器:选择合适的示波器探头放大倍数和时间基准,确保能够观察到电源输出的纹波。

4. 设置电源负载:根据开关电源的额定输出电流和电压,选择一个适当的负载电阻值。

确保负载电阻不会超过开关电源的额定功率。

5. 测量纹波:打开开关电源,观察示波器上的波形。

通常,纹波的峰-峰值(Peak-to-Peak)或峰值(Peak)被用来描述纹波的大小。

6. 记录结果:将纹波的数值记录下来,并与开关电源的规格进行比较,以确定其纹波是否在规定范围内。

7. 分析结果:如果纹波超过规定范围,可能需要考虑采取一些措施来降低纹波,例如添加滤波电路或改变开关频率等。

需要注意的是,开关电源的纹波测试方法可能会因具体的产品和测试要求而有所不同,因此在进行测试时应根据具体情况进行调整。

数字示波器在测试开关电源的方法

数字示波器在测试开关电源的方法

数字示波器测试开关电源的方法是什么(2014-04-25 09:58:59)转载▼数字示波器是示波器众多类型中的一种,使用方便、可靠性好、耐用性强、使用寿命长等多种的优点,被广泛的应用于多个行业当中。

数字示波器的功能是很多的,还可以测试开关电源。

那么数字示波器测试开关电源的方法是什么呢?下面小编就来为大家具体介绍一下吧。

从传统的模拟型电源到高效的开关电源,电源的种类和大小千差万别。

它们都要面对复杂、动态的工作环境。

设备负载和需求可能在瞬间发生很大变化。

即使是“日用的”开关电源,也要能够承受远远超过其平均工作电平的瞬间峰值。

设计电源或系统中要使用电源的工程师需要了解在静态条件以及最差条件下电源的工作情况。

过去,要描述电源的行为特征,就意味着要使用数字万用表测量静态电流和电压,并用计算器或PC进行艰苦的计算。

今天,大多数工程师转而将示波器作为他们的首选电源测量平台。

现代示波器可以配备集成的电源测量和分析软件,简化了设置,并使得动态测量更为容易。

用户可以定制关键参数、自动计算,并能在数秒钟内看到结果,而不只是原始数据。

电源设计问题及其测量需求理想情况下,每部电源都应该像为它设计的数学模型那样地工作。

但在现实世界中,元器件是有缺陷的,负载会变化,供电电源可能失真,环境变化会改变性能。

而且,不断变化的性能和成本要求也使电源设计更加复杂。

考虑这些问题:电源在额定功率之外能维持多少瓦的功率?能持续多长时间?电源散发多少热量?过热时会怎样?它需要多少冷却气流?负载电流大幅增加时会怎样?设备能保持额定输出电压吗?电源如何应对输出端的完全短路?电源的输入电压变化时会怎样?设计人员需要研制占用空间更少、降低热量、缩减制造成本、满足更严格的EMI/EMC标准的电源。

只有一套严格的测量体系才能让工程师达到这些目标。

示波器和电源测量对那些习惯于用示波器进行高带宽测量的人来说,电源测量可能很简单,因为其频率相对较低。

实际上,电源测量中也有很多高速电路设计师从来不必面对的挑战。

利用示波器有效辅助开关电源设计Q-A

利用示波器有效辅助开关电源设计Q-A

利用示波器有效辅助开关电源设计Q/A中心议题:使用示波器示波器来测量开关电源开关电源的参数优化开关电源的设计Q1:开关电源输出电压的纹波纹波是一个重要的指标,如何正确使用示波器来测量这个指标?A1:纹波的定义是附着于直流电平之上的包含周期性与随机性成分的杂波信号,英文称为PARD (Periodic And Random Deviation)。

它的定义是杂波的峰峰值。

测量纹波要注意的事项:示波器探头地线会带来很大纹波,应该拔掉地线直接使用探头内地线进行测量。

当然,最好的测量方法是使用50欧姆终端电阻,用BNC电缆直接联结到示波器,这里应该注意该50欧姆电阻要考虑功耗,可能要大功率电阻。

相关的标准要求,比如是否要分出周期性工频纹波和开关纹波,高频噪声等。

再比如,测量频率是否要限制在20MHz以下。

Q2:开关电源总会有电磁辐射,同时也有可能受到其他电器设备的干扰。

怎样做才能达到开关电源即不受其他电器的干扰,又有效地防止其向外辐射呢?A2:开关电源因工作在高电压大电流的开关状态下,其引起的电磁兼容性问题是相当复杂的。

从整机的电磁兼容性讲,主要有共阻抗耦合、线间耦合、电场耦合、磁场耦合和电磁波耦合几种。

电磁兼容产生的三个要素为:干扰源、传播途径及受干扰体。

共阻抗耦合主要是干扰源与受干扰体在电气上存在共同阻抗,通过该阻抗使干扰信号进入受干扰对象。

线间耦合主要是产生干扰电压及干扰电流的导线或PCB线,因并行布线而产生的相互耦合。

电场耦合主要是由于电位差的存在,产生的感应电场对受干扰体产生的耦合。

磁场耦合主要是大电流的脉冲电源线附近产生的低频磁场对干扰对象产生的耦合。

而电磁波耦合,主要是由于脉动的电压或电流产生的高频电磁波,通过空间向外辐射,对相应的受干扰体产生的耦合。

实际上,每一种耦合方式是不能严格区分的,只是侧重点不同而已。

从电磁兼容性的三要素讲,要解决开关电源的电磁兼容性,可从三个方面入手。

1)减小干扰源产生的干扰信号;2)切断干扰信号的传播途径;3)增强受干扰体的抗干扰能力。

使用示波器进行电路实验的关键步骤

使用示波器进行电路实验的关键步骤

使用示波器进行电路实验的关键步骤示波器是一种用来观测电子信号的仪器,广泛应用于电子工程领域。

它可以显示电压随时间变化的图像,帮助工程师、技术人员进行信号分析、故障诊断等工作。

为了确保正确、高效地使用示波器进行电路实验,下面将介绍使用示波器的关键步骤。

步骤一:准备工作在进行实验之前,我们需要做一些准备工作。

首先,确保示波器的正常工作状态,检查示波器的电源是否正常连接,以及示波器的各项功能是否完好。

其次,确保实验电路的安全性,检查电路中是否存在问题,如短路、开路等。

步骤二:连接电路将要测量的电路与示波器连接起来。

首先,将示波器的探头连接到电路中要测量的信号点上,确保连接牢固、稳定。

如果电路中存在多个信号点,可以分别连接多个探头进行测量。

需要注意的是,示波器探头的地线应连接到电路的地点。

步骤三:示波器参数设置在进行实验之前,我们需要根据实验需求设置示波器的参数。

首先,选择合适的时间基准,即设置示波器的时间刻度。

时间刻度决定了示波器屏幕上显示的电压波形的时间长度,根据信号频率的不同选择合适的时间刻度,确保波形能够完整显示在屏幕上。

其次,设置示波器的垂直刻度,即设置示波器的电压范围。

根据实验电路的信号幅值范围,选择合适的电压范围,确保测量的电压波形能够在垂直方向上完整显示。

步骤四:观察波形在示波器参数设置完成后,我们可以开始观察电路信号的波形了。

打开示波器的电源开关,开始测量。

示波器屏幕上将显示出电路信号的波形,我们可以通过观察波形的形状、频率、幅值等参数来分析电路的工作情况。

如果需要记录波形或进行进一步的分析,可以使用示波器上的储存功能,将波形保存下来或进行其他操作。

步骤五:数据分析通过观察波形,我们可以初步判断电路的工作情况。

但为了更准确地分析电路,我们可能需要进行一些数据分析。

示波器通常提供了一些测量功能,如测量频率、峰值、峰峰值等参数。

我们可以利用这些功能对信号进行进一步分析,获取更详细的数据。

步骤六:结果记录在完成数据分析后,我们可以将结果记录下来。

示波器测试开关电源纹波的方法

示波器测试开关电源纹波的方法

示波器测试开关电源纹波的方法以20M示波器带宽为限制标准,电压设为PK-PK(也有测有效值的),去除示波器控头上的夹子与地线(因为这个本身的夹子与地线会形成环路,像一个天线接收杂讯,引入一些不必要的杂讯),使用接地环(不使用接地环也可以,不过要考虑其产生的误差),在探头上并联一个10UF电解电容与一个0.1UF瓷片电容,用示波器的探针直接开展测试;如果示波器探头不是直接接触输出点,应该用双绞线,或者50Ω同轴电缆方式测量。

开关电源输出纹波主要来源于五个方面:输入低频纹波;高频纹波;寄生参数引起的共模纹波噪声;功率器件开关过程中产生的超高频谐振噪声;闭环调节控制引起的纹波噪声。

纹波是叠加在直流信号上的交流干扰信号,是电源测试中的一个很重要的标准。

尤其是作特殊用途的电源,如激光器电源,纹波则是其致命要害之一。

所以,电源纹波的测试就显得极为重要。

电源纹波的测量方法大致分为两种:一种是电压信号测量法;另一钟是电流信号测量法。

一般对于恒压源或纹波性能要求不大的恒流源,都可以用电压信号测量法。

而对于纹波性能要求高的恒流源则最好用电流信号测量法。

电压信号测量纹波是指,用示波器测量叠加在直流电压信号上的交流纹波电压信号。

对于恒压源,测试可以直接用电压探头测量输出到负载上的电压信号。

对于恒流源的测试,则一般是通过使用电压探头,测量采样电阻两端的电压波形。

整个测试过程中,示波器的设置是能否采样到真实信号的关键。

所用的仪器是:配有电压测量探头的TDS1012B示波器。

测量之前需要开展如下设置。

1.通道设置:耦合:即通道耦合方式的选择。

纹波是叠加在直流信号上的交流信号,所以,我们要测试纹波信号就可以去掉直流信号,直接测量所叠加的交流信号就好。

宽带限制:关探头:首先选用电压探头的方式。

然后选择探头的衰减比例。

必须与实际所用探头的衰减比例保持一致,这样从示波器所读取数才是真实的数据。

比方,所用电压探头放在×10档,则此时,这里的探头的选项也必须设置为×10档。

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利用数字示波器测试开关电源的方法从传统的模拟型电源到高效的开关电源,电源的种类和大小千差万别。

它们都要面对复杂、动态的工作环境。

设备负载和需求可能在瞬间发生很大变化。

即使是“日用的”开关电源,也要能够承受远远超过其平均工作电平的瞬间峰值。

设计电源或系统中要使用电源的工程师需要了解在静态条件以及最差条件下电源的工作情况。

过去,要描述电源的行为特征,就意味着要使用数字万用表测量静态电流和电压,并用计算器或PC进行艰苦的计算。

今天,大多数工程师转而将示波器作为他们的首选电源测量平台。

现代示波器可以配备集成的电源测量和分析软件,简化了设置,并使得动态测量更为容易。

用户可以定制关键参数、自动计算,并能在数秒钟内看到结果,而不只是原始数据。

电源设计问题及其测量需求理想情况下,每部电源都应该像为它设计的数学模型那样地工作。

但在现实世界中,元器件是有缺陷的,负载会变化,供电电源可能失真,环境变化会改变性能。

而且,不断变化的性能和成本要求也使电源设计更加复杂。

考虑这些问题:电源在额定功率之外能维持多少瓦的功率?能持续多长时间?电源散发多少热量?过热时会怎样?它需要多少冷却气流?负载电流大幅增加时会怎样?设备能保持额定输出电压吗?电源如何应对输出端的完全短路?电源的输入电压变化时会怎样?设计人员需要研制占用空间更少、降低热量、缩减制造成本、满足更严格的EMI/EMC标准的电源。

只有一套严格的测量体系才能让工程师达到这些目标。

示波器和电源测量对那些习惯于用示波器进行高带宽测量的人来说,电源测量可能很简单,因为其频率相对较低。

实际上,电源测量中也有很多高速电路设计师从来不必面对的挑战。

整个开关设备的电压可能很高,而且是“浮动的”,也就是说,不接地。

信号的脉冲宽度、周期、频率和占空比都会变化。

必须如实捕获并分析波形,发现波形的异常。

这对示波器的要求是苛刻的。

多种探头——同时需要单端探头、差分探头以及电流探头。

仪器必须有较大的存储器,以提供长时间低频采集结果的记录空间。

并且可能要求在一次采集中捕获幅度相差很大的不同信号。

开关电源基础大多数现代系统中主流的直流电源体系结构是开关电源(SMPS),它因为能够有效地应对变化负载而众所周知。

典型SMPS的电能信号路径包括无源器件、有源器件和磁性元件。

SMPS尽可能少地使用损耗性元器件(如电阻和线性晶体管),而主要使用(理想情况下)无损耗的元器件:开关晶体管、电容和磁性元件。

SMPS设备还有一个控制部分,其中包括脉宽调制调节器脉频调制调节器以及反馈环路1等组成部分。

控制部分可能有自己的电源。

图1是简化的SMPS示意图,图中显示了电能转换部分,包括有源器件、无源器件以及磁性元件。

SMPS技术使用了金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)与绝缘栅双极晶体管(IGBT)等功率半导体开关器件。

这些器件开关时间短,能承受不稳定的电压尖峰。

同样重要的是,它们不论在开通还是断开状态,消耗的能量都极少,效率高而发热低。

开关器件在很大程度上决定了SMPS的总体性能。

对开关器件的主要测量包括:开关损耗、平均功率损耗、安全工作区及其他。

准备进行电源测量准备进行开关电源的测量时,一定要选择合适的工具,并且设置这些工具,使它们能够准确、可重复地工作。

当然示波器必须具备基本的带宽和采样速率,以适应SMPS的开关频率。

电源测量最少需要两个通道,一个用于电压,一个用于电流。

有些设施同样重要,它们可以使电源测量更容易、更可靠。

下面是一部分要考虑的事项:仪器能在同一次采集中处理开关器件的开通和断开电压吗?这些信号的比例可能达到100,000:1。

有可靠、准确的电压探头和电流探头吗?有可以校正它们的不同延迟的有效方法吗?有没有有效的方法来将探头的静态噪声降至最低?仪器能够配备足够的记录长度,以很高的采样速率捕获较长的完整工频波形吗?这些特征是进行有意义且有效的电源设计测量的基础。

测量一次采集中的100伏和100毫伏电压要测量开关器件的开关损耗和平均功率损耗,示波器首先必须分别确定在断开和开通时开关器件上的电压。

在AC/DC变流器中,开关器件上的电压动态范围非常大。

开通状态下开关器件上通过的电压取决于开关器件的类型。

在MOSFET管中,开通电压为导通电阻和电流的乘积。

在双极结型晶体管(BJT)和IGBT器件中,该电压主要取决于饱和导通压(VCEsat)。

断开状态的电压取决于工作输入电压和开关变换器的拓扑。

为计算设备设计的典型直流电源使用80Vrms到264Vrms之间的通用市电电压。

在最高输入电压下开关器件上的断开状态电压(TP1和TP2之间)可能高达750V。

在开通状态,相同端子间的电压可能在几毫伏到大约1伏之间。

显示了开关器件的典型信号特性。

为了准确地进行开关器件电源测量,必须先测量断开和开通电压。

然而,典型的8位数字示波器的动态范围不足以在同一个采集周期中既准确采集开通期间的毫伏级信号,又准确采集断开期间出现的高电压。

要捕获该信号,示波器的垂直范围应设为每分度100伏。

在此设置下,示波器可以接受高达1000V的电压,这样就可以采集700V的信号而不会使示波器过载。

使用该设置的问题在于最大灵敏度(能解析的最小信号幅度)变成了1000/256,即约为4V。

泰克DPOPWR软件解决了这个问题,用户可以把设备技术数据中的RDSON或VCEsat值输入图4所示的测量菜单中。

如果被测电压位于示波器的灵敏度范围内,DPOPWR也可以使用采集的数据进行计算,而不是使用手动输入的值。

消除电压探头和电流探头之间的时间偏差要使用数字示波器进行电源测量,就必须测量MOSFET开关器件漏极、源极间的电压和电流,或IGBT 集电极、发射极间的电压。

该任务需要两个不同的探头:一支高压差分探头和一支电流探头。

后者通常是非插入式霍尔效应型探头。

这两种探头各有其独特的传输延迟。

这两个延迟的差(称为时间偏差),会造成幅度测量以及与时间有关的测量不准确。

一定要了解探头传输延迟对最大峰值功率和面积测量的影响。

毕竟,功率是电压和电流的积。

如果两个相乘的变量没有很好地校正,结果就会是错误的。

探头没有正确进行“时间偏差校正”时,开关损耗之类测量的准确性就会影响。

表明了探头时滞影响的实际示波器屏幕图。

它使用泰克P52051.3kV差分探头和TCP0030AC/DC电流探头连接到DUT上。

电压和电流信号通过校准夹具提供。

说明了电压探头和电流探头之间的时滞,显示了在没有校正两个探头时滞时获得的测量结果(6.059mW)。

显示了校正探头时滞的影响。

两条参考曲线重叠在一起,表明已经补偿了延迟。

中的测量结果表明了正确校正时滞的重要性。

这一实例表明,时滞引入了6%的测量误差。

准确地校正时滞降低了峰到峰功率损耗测量误差。

DPOPWR电源测量软件可以自动校正所选探头组合的时间偏差。

该软件控制示波器,并通过实时电流和电压信号调整电压通道和电流通道之间的延迟,以去除电压探头和电流探头之间传输延迟的差别。

还可以使用一种静态校正时间偏差的功能,但前提是特定的电压探头和电流探头有恒定、可重复的传输延迟。

静态校正时间偏差的功能根据一张内置的传输时间表,自动为选定探头(如本文档中讨论的Tektronix 探头)调整选定电压和电流通道之间的延迟。

该技术提供了一种快速而方便的方法,可以将时间偏差降至最小。

消除探头零偏和噪声差分探头和电流探头可能会有很小的偏置。

应在测量前消除这一偏置,因为它会影响测量精度。

某些探头采用内置的自动方法消除偏置,其它探头则要求手动消除偏置。

自动消除偏置配有TekVPITM探头接口的探头与示波器相结合,可以消除信号路径中发生的任何DC偏置误差。

在TekVPITM探头上按Menu按钮,示波器上出现ProbeControls框,显示AutoZero功能。

选择AutoZero选项,会自动清除测量系统中存在的任何DC偏置误差。

TekVPITM电流探头还在探头机身上有一个Degauss/AutoZero按钮。

压下AutoZero按钮,会消除测量系统中存在的任何DC偏置误差。

手动消除偏置大多数差分电压探头都有内置的直流零偏修整控制,这使消除零偏成为一件相对简单的步骤:准备工作完成之后,接下来:将示波器设置为测量电压波形的平均值;选择将在实际测量中使用的灵敏度(垂直)设置;不加信号,将修整器调为零,并使平均电平为0V(或尽量接近0V)。

相似地,在测量前必须调节电流探头。

在消除零偏之后:将示波器灵敏度设置为实际测量中将要使用的值;关闭没有信号的电流探头;将直流平衡调为零;把中间值调节到0A或尽可能接近0A;注意,这些探头都是有源设备,即使在静态,也总会有一些低电平噪声。

这种噪声可能影响那些同时依赖电压和电流波形数据的测量。

DPOPWR软件包包含一项信号调节功能,可以将固有探头噪声的影响降至最低。

记录长度在电源测量中的作用示波器在一段时间内捕获事件的能力取决于所用的采样速率,以及存储采集到的信号样本的存储器的深度(记录长度)。

存储器填充的速度和采样速率成正比。

如果为了提供详细的高分辨率信号而将采样速率设得很高,存储器很快就会充满。

对很多SMPS电源测量来说,必须捕获工频信号的四分之一周期或半个周期(90或180度),有些甚至需要整个周期。

这是为了积累足够的信号数据,以在计算中抵消工频电压波动的影响。

识别真正的Ton与Toff转换为了精确地确定开关转换中的损耗,首先必须滤除开关信号中的振荡。

开关电压信号中的振荡很容易被误认为开通或关断转换。

这种大幅度振荡是SMPS在非持续电流模式(DCM)和持续电流模式(CCM)之间切换时电路中的寄生元件造成的。

简化形式表示出了一个开关信号。

这种振荡使示波器很难识别真正的开通或关断转换。

一种解决方法是预先定义一个信号源进行边沿识别、一个参考电平和一个迟滞电平,根据信号复杂度和测量要求的不同,也可以将测得信号本身作为边沿电平的信号源。

或者,也可以指定某些其它的整洁的信号。

在某些开关电源设计(如有源功率因数校正变流器)中,振荡可能要严重得多。

DCM模式大大增强了振荡,因为开关电容开始和滤波电感产生共振。

仅仅设置参考电平和磁滞电平可能不足以识别真正的转换。

这种情况下,开关器件的栅极驱动信号可以确定真正的开通和关断转换,这样就只需要适当设置栅极驱动信号的参考电平和磁滞电平。

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