Método de medição de osciloscópio digital de fonte de alimentação comutada
Desde fontes de alimentação analógicas tradicionais até fontes de alimentação comutadas eficientes, os tipos e tamanhos das fontes de alimentação variam muito. Todos eles têm que enfrentar ambientes de trabalho complexos e dinâmicos. A carga e a demanda dos equipamentos podem sofrer alterações significativas em um instante. Mesmo as fontes de alimentação comutadas "diariamente" devem ser capazes de suportar valores de pico instantâneos que excedem em muito seu nível operacional médio. Os engenheiros que projetam fontes de alimentação ou sistemas para usar fontes de alimentação precisam compreender as condições de funcionamento da fonte de alimentação sob condições estáticas e de pior caso.
No passado, descrever as características comportamentais de uma fonte de alimentação significava usar um multímetro digital para medir corrente e tensão estáticas e realizar cálculos difíceis com uma calculadora ou PC. Hoje, a maioria dos engenheiros recorre aos osciloscópios como sua plataforma preferida de medição de potência. Os osciloscópios modernos podem ser equipados com software integrado de medição e análise de potência, simplificando a configuração e facilitando as medições dinâmicas. Os usuários podem personalizar parâmetros-chave, calcular automaticamente e ver os resultados em segundos, não apenas dados brutos.
Problemas de projeto de fonte de alimentação e seus requisitos de medição
Em uma situação ideal, cada fonte de alimentação deveria funcionar como o modelo matemático projetado para ela. Mas no mundo real, os componentes apresentam defeito, as cargas podem mudar, as fontes de alimentação podem ficar distorcidas e as mudanças ambientais podem alterar o desempenho. Além disso, as constantes mudanças nos requisitos de desempenho e custo tornam o projeto da fonte de alimentação mais complexo. Considere estas questões:
Quantos watts de potência a fonte de alimentação pode manter além de sua potência nominal? Quanto tempo pode durar? Quanto calor a fonte de alimentação emite? O que acontece quando superaquece? Quanto fluxo de ar de resfriamento é necessário? O que acontece quando a corrente de carga aumenta significativamente? O dispositivo pode manter sua tensão nominal de saída? Como a fonte de alimentação lida com um curto-circuito completo na saída? O que acontece quando a tensão de entrada da fonte de alimentação muda?
Os projetistas precisam desenvolver fontes de alimentação que ocupem menos espaço, reduzam o calor, reduzam os custos de fabricação e atendam aos padrões EMI/EMC mais rígidos. Somente um sistema de medição rigoroso pode permitir que os engenheiros atinjam esses objetivos.
Osciloscópio e medição de potência
Para aqueles acostumados a usar osciloscópios para medições de alta largura de banda, a medição de potência pode ser simples devido à sua frequência relativamente baixa. Na verdade, existem muitos desafios na medição de potência que os projetistas de circuitos de alta velocidade nunca terão que enfrentar.
A tensão de todo o quadro pode ser alta e “flutuante”, o que significa que não está aterrado. A largura do pulso, o período, a frequência e o ciclo de trabalho do sinal irão variar. É necessário capturar e analisar com precisão a forma de onda e detectar quaisquer anomalias na forma de onda. Os requisitos para este osciloscópio são rigorosos. Múltiplas sondas - exigindo sondas de terminação única, sondas diferenciais e sondas de corrente simultaneamente. O instrumento deve ter uma memória grande para fornecer espaço de gravação para resultados de aquisição de baixa frequência de longo prazo. E pode exigir a captura de sinais diferentes com amplitudes significativamente diferentes em uma aquisição.
