泰克示波器在电源行业的测试应用方案

　1、 测试需求背景

　　从儿童玩具到计算机和办公设备、再到工业设备，许多不同的电子设备都会使用电源，电源用来把电能从一种形式转换成另一种形式，以使设备正确运行。常见的电源实例包括：把AC电压转换成稳定的DC电压的 AC 到 DC 转换器;把电池电源转换成要求的电压电平的 DC 到 DC 转换器。

　　电源分成许多不同的类型和规格，包括传统线性电源到为复杂动态工作环境设计的高效开关式电源(SMPS)。设备负载和需求在不同时间之间可能会大幅度变化。即使是商用开关电源也必须能够承受突然出现的远远超过平均工作电流的峰值电流。从静止条件到最坏情况条件，设计电源的工程师或使用电源的系统需要了解电源在各种条件下的行为。

　　从历史上看，检定电源行为意味着使用数字万用表进行静态电流和电压测量，然后在计算器或计算机上进行麻烦的计算。今天，大多数工程师正转向泰克示波器，作为首选的电源测量平台。

　　开关电源技术的发展趋势的高要求让电源工程师在设计中遇到了极大的挑战：提升开关电源效率，降低开关损耗，并最大限度地降低磁性器件的功率损耗，并需要更快的控制环路响应;同时提高开关电源系统可靠性，海量数据分析，符合宽带技术标准;最重要是需要简便易用、可靠的工具，定位问题，解决问题。

　　2、 测试的关键环节

　　开关电源框架图如图 1

　　图1. 使用 DPOxPWR 电源分析软件检定 SMPS 元件。

　　开关电源测试中主要有以下几方面内容：

　　1) 电源质量测量(图 12)RMS, 波峰因数, 真实功率, 无功功率, 视在功率,功率因数及电压和电流相角测量

　　2) 谐波测量THD-F, THD-R 和RMS 测量及每个谐波的幅度和相位;根据 IEC 61000-3-2 和 MIL-STD-1399 标准进行测试

　　3) 开关损耗测量(图 13)启动, 关闭, 传导和总功率和能量损耗图

       4) 安全工作区开关设备电压和电流的 X-Y 显示;相对于设备规范限制图形描述，对信号进行模板测试

　　5) 纹波测量信号 AC 成分测量表和测量统计

　　6) 调制分析以图形方式显示被调制开关信号的周期间变化;+/- 脉宽, +/- 占空比, 频率和周期

　　7) BH 曲线

　　3、泰克产品的优势

　　1) 长记录长度：可以高采样率来求捕获电源测量的整个周期

　　2) 波形导航：方便进行电源系统查障

　　3) 高级数学计算：定义全面的代数表达式，自动计算功率等测试结果

　　4) 串行总线分析和触发：支持 SMBus 等低速串行总线的自动触发、解码和搜索

　　5) 自动校正探头偏移，保证最大的结果测量精度

　　6) PWR 功率分析应用模块：自动测量电源, 如电源质量, 开关损耗, 谐波, 安全工作区, 调制, 波纹和转换速率, 提供了快速准确的结果。

　　7) 完善的探头测试方案：

　　电流探头，测量 1 mA - 150 ARMS 或 500 Apeak 的 AC 和 DC 电流;

　　高速差分探头，高达 1 GHz 的带宽，测量± 42 V 的差分信号;

　　高压探头，测量高达 5600 V 的差分信号或高达 20 kV 的参考接地信号。

　　3、 泰克产品的配置图

　　推荐MSO/DPO4000系列，DPO3000系列

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