GDS-3000示波器在開關(guān)電源（SMPS）的測(cè)量應(yīng)用

作者：admin??????時(shí)間：2020年05月08日

• 開關(guān)電源（Switching Mode Power Supply）的主要用途是將電力公司所提供的高壓、低穩(wěn)定的交流電源，轉(zhuǎn)換成適合各種電子產(chǎn)品使用的低壓、穩(wěn)定性較好的直流電源。SMPS可廣泛應(yīng)用在電腦、辦公室自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)控制設(shè)備、通訊設(shè)備等。以目前的應(yīng)用及趨勢(shì)，朝體積小，重量輕、轉(zhuǎn)換率高的開關(guān)電源將會(huì)是應(yīng)用主流。

• 設(shè)計(jì)一個(gè)開關(guān)電源，需要評(píng)估開關(guān)電源一次測(cè)的質(zhì)量。實(shí)際供電電壓和電流波形不是理想的正弦波，而是包括失真及其它異常的現(xiàn)象。這種異常影響功率消耗、效率和可靠性，因此衡量電源質(zhì)量是非常重要的。CDS-3000電源分析軟件除了計(jì)算基礎(chǔ)的參數(shù)，如視在功率（Apparent Power)有效功率（True Power)、無功功率（Reac tivepower）與功率因子（Power Factor）外（圖1)，亦包含其它豐富的參數(shù)可供使用者用來判別電源質(zhì)量的優(yōu)劣（圖2)

• 理想的交流電源應(yīng)是純正的弦波波形，若負(fù)載是線性負(fù)載的話，其電流也會(huì)是純正弦波，不會(huì)有失真現(xiàn)象。但若負(fù)載是非線性負(fù)載，例如整流性負(fù)載，電流波形就會(huì)失真。若電壓頻率是50Hz，將失真的電流經(jīng)傅立葉轉(zhuǎn)換分析后，可將其電流組成分解為除了基頻(50Hz）外、倍頻（l00Hz、l50Hz）成份的組合。其倍頻的成份就稱為諧波。由于近年來整流性負(fù)載的大量使用，造成大量的諧波電流的出現(xiàn)，也間接污染了市電。所以會(huì)有IEC61000-3-2這個(gè)法規(guī)的實(shí)施,來確保市電電壓的純正。GDS-3000 諧波測(cè)試包含了業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-3-2(圖3)

• 開關(guān)電源輸出的整體噪聲可以被視為是具有漣波和噪聲的組合。漣波是開關(guān)電源的充放電所造成的電壓波動(dòng)事件。漣波波形代表輸入和輸出電容的充放電效應(yīng)，增加輸入和／或輸出電容值可以降低漣波的影響。高頻的噪聲尖峰發(fā)生在電源的開啟和關(guān)閉時(shí)，當(dāng)噪聲發(fā)生在一個(gè)較高的頻率時(shí)，噪聲尖峰極易受探棒或?qū)嶒?yàn)室設(shè)置的影響。相較于其它示波器的電源測(cè)量功能僅能測(cè)量 Ripple ,GDS-3000 通過自行研發(fā)技術(shù)，還能測(cè)量電源的 Noise ，讓使用者更能完整的預(yù)測(cè)電源的實(shí)際狀況，做出更精確的評(píng)估（見圖 5 ）。其測(cè)量示意圖可參考圖 4.

• 涌電流可視為：當(dāng)開關(guān)電源第一次啟動(dòng)時(shí)流入電子裝置瞬間最大的輸入電流。此瞬間浪涌的電流測(cè)量，目的在確認(rèn)電源供應(yīng)器的輸入電容的充電電流不會(huì)超過最大額定電流或超過輸入端的組件可承受的最大電流。 GDS-3000 的電源分析軟件，通過一階浪涌電流（ First peak ）的計(jì)算，可讓設(shè)計(jì)者可以輕松地選擇保險(xiǎn)絲規(guī)格，省去手動(dòng)計(jì)算的耗時(shí)與錯(cuò)誤。而除了一階浪涌電流的計(jì)算外，固緯獨(dú)創(chuàng)的第二階浪涌電流觀測(cè)，讓使用者更可清晰地觀測(cè)待測(cè)物開機(jī)時(shí)瞬間的變化（見圖 7 ）。其測(cè)量示意圖如圖 6 所示。

• 固緯 GDS-3000 示波器，搭配電源分析軟件包含了完整的電源質(zhì)量分析、諧波分析測(cè)試、漣波測(cè)試和浪涌電流測(cè)試，可取代傳統(tǒng)使用示波器外加功率計(jì)的效能，為您在提供完整的工具的前提下，減少您所需投入的成本。