Lülitustoite mõõtmise meetod digitaalse ostsilloskoobiga
Alates traditsioonilistest analoogtoiteallikatest kuni tõhusate lülitustoiteallikateni on toiteallikate tüübid ja suurused väga erinevad. Nad kõik peavad seisma silmitsi keeruka ja dünaamilise töökeskkonnaga. Seadme koormus ja nõudlus võivad hetkega oluliselt muutuda. Isegi "igapäevane" lülitustoiteallikas peab vastu pidama hetkelistele tipptasemetele, mis ületavad tunduvalt selle keskmist töötaset. Insenerid, kes projekteerivad toiteallikaid või süsteeme toiteallikate kasutamiseks, peavad mõistma toiteallika töötingimusi staatilistes ja halvimatel tingimustel.
Varem tähendas toiteallika käitumisomaduste kirjeldamine digitaalse multimeetri kasutamist staatilise voolu ja pinge mõõtmiseks ning raskete arvutuste tegemist kalkulaatori või arvuti abil. Tänapäeval kasutavad enamik insenere ostsilloskoobid kui eelistatud võimsuse mõõtmise platvormi. Kaasaegsed ostsilloskoobid saab varustada integreeritud võimsuse mõõtmise ja analüüsi tarkvaraga, mis lihtsustab seadistusi ja muudab dünaamilised mõõtmised lihtsamaks. Kasutajad saavad kohandada peamisi parameetreid, automaatselt arvutada ja näha tulemusi mõne sekundi jooksul, mitte ainult töötlemata andmeid.
Toiteallika projekteerimise küsimused ja mõõtmisnõuded
Ideaalses olukorras peaks iga toiteallikas töötama nagu selle jaoks loodud matemaatiline mudel. Kuid tegelikus maailmas on komponentidel defekte, koormused võivad muutuda, toiteallikas võib olla moonutatud ja keskkonnamuutused võivad jõudlust muuta. Lisaks muudavad pidevalt muutuvad jõudlus- ja kulunõuded toiteallika disaini keerukamaks. Kaaluge neid probleeme:
Mitu vatti võimsust suudab toiteallikas hoida üle nimivõimsuse? Kui kaua see kesta võib? Kui palju soojust toiteplokk eraldab? Mis juhtub, kui see üle kuumeneb? Kui palju jahutusõhuvoolu see nõuab? Mis juhtub, kui koormusvool oluliselt suureneb? Kas seade suudab säilitada oma nimiväljundpinget? Kuidas reageerib toiteallikas täielikule lühisele väljundis? Mis juhtub, kui toiteallika sisendpinge muutub?
Disainerid peavad välja töötama toiteallikad, mis võtavad vähem ruumi, vähendavad soojust, vähendavad tootmiskulusid ja vastavad rangematele EMI/EMC standarditele. Ainult range mõõtmissüsteem võimaldab inseneridel neid eesmärke saavutada.
Ostsilloskoobi ja toiteallika mõõtmine
Neile, kes on harjunud suure ribalaiuse mõõtmiseks kasutama ostsilloskoopi, võib võimsuse mõõtmine olla lihtne, kuna selle sagedus on suhteliselt madal. Tegelikult on võimsuse mõõtmisel palju väljakutseid, millega kiirete vooluahelate projekteerijad kunagi silmitsi seisma ei pea.
Kogu jaotusseadme pinge võib olla kõrge ja ujuv, mis tähendab, et see pole maandatud. Signaali impulsi laius, periood, sagedus ja töötsükkel on kõik erinevad. On vaja lainekuju täpselt tabada ja analüüsida ning avastada lainekuju kõik kõrvalekalded. Nõuded sellele ostsilloskoobile on ranged. Mitu sondi – üheaegselt nõuavad ühe otsaga sonde, diferentsiaalsonde ja voolusonde. Instrumendil peab olema suur mälu, et pakkuda salvestusruumi pikaajaliste madala sagedusega salvestustulemuste jaoks. Ja see võib nõuda erinevate signaalide hõivamist märkimisväärselt erineva amplituudiga ühe võttega.
