使用桌上型示波器进行电源供应器量测和分析-Tektronix.PDF

使用桌上型示波器進行電源供應器 量測和分析 應用摘要 引言 電源供應器的範圍，涵蓋傳統線性供應器到高效率的 電源供應器存在於許多不同的電子裝置中，包括兒童 切換式電源供應器 (SMPS) ，後者是專為複雜的動態 玩具、電腦和辦公室設備到工業設備。這些電源供應 作業環境設計。裝置上的電力負載，在每種情況下會 器是用來轉換電力的形式，以讓裝置正常運作。常見 有大幅變化，即使是便利型的切換式電源供應器，也 的電源供應器為 AC 轉 DC 轉換器或 DC 轉 DC 轉換 必須能夠承受遠超過其平均操作位準的突峰負載。設 器，前者將交流電壓改變為穩壓直流電壓，後者將電 計電源供應器的工程師，或是使用電源供應器的系 池電力轉換為所需的電壓位準。 統，必須瞭解其電源供應器在從靜態到最壞情況下的 反應。 應用摘要 輸入濾波 切換裝置 整流器與濾波器 線電壓 VIN VOUT 輸出電壓 電源品質 切換損耗 漣波 諧波分析 安全工作區 總諧波失真 di/dt 、dv/dt 控制電路 PWM 反饋 調變分析 圖 1. 使用 DPOxPWR 功率分析軟體進行特性分析的 SMPS 元件 在過去，描述電源供應器的反應，表示著需使用數位萬 電源供應器量測準備動作 用電錶量測靜態電流和電壓，並以計算機或電腦進行艱 電源供應器理想上應確實如設計和模型運作。但實際 深的運算。今日，大部分的工程師偏好使用示波器來作 上，元件並不會完全相同；負載會變化、線路功率可能 為功率量測工具。 失真、環境變化會改變效能。對提高效能、改善效率、 本應用摘要將說明，使用 Tektronix MSO/DPO4000 或 縮小體積和降低成本的需求，讓電源供應器設計變得更 MSO/DPO3000 系列示波器進行常見的切換式電源供 為複雜。 應器量測，如圖 1 所示。有了選購的功率量測與分析軟 鑑於這些設計挑戰，必須正確設定量測系統，以精確擷 體 (DPOxPWR) ，這些示波器便能提供自動化的功率量 取波形進行分析及疑難排除。以下為幾項需考量的重要 測功能，以快速分析並簡化設定，並對探棒進行偏移 主題： 校正，使量測達到最高的準確度。 ■ 示波器擷取模式 ■ 消除電壓與電流探棒間的偏移 ■ 消除探棒偏移 ■電流探棒消磁 ■ 限頻濾波器 2 /zh-tw/power 使用臺式示波器進行電源測量和分析 取樣模式 圖 2. 取樣模式