Como medir a perda de energia da fonte de alimentação comutada com um osciloscópio digital
Com a crescente demanda por fontes de alimentação chaveadas em muitos setores, é crucial medir e analisar a perda de energia da próxima geração de fontes de alimentação chaveadas. Neste campo de aplicação, os osciloscópios digitais de fluorescência das séries TDS5000 ou TDS7000, combinados com o software de medição de potência TDSPWR2, podem ajudá-lo a concluir facilmente as tarefas de medição e análise necessárias.
A nova arquitetura SMPS (Switch Mode PowerSupply) requer alta corrente e baixa tensão para processadores com alta velocidade de dados e nível de GHz, o que adiciona uma nova pressão intangível aos projetistas de dispositivos de energia em termos de eficiência, densidade de energia, confiabilidade e custo. Para considerar esses requisitos no projeto, os projetistas adotaram novas arquiteturas, como tecnologia de retificação síncrona, correção de filtro de potência ativa e aumento da frequência de comutação. Essas tecnologias também trazem alguns desafios maiores, como altas perdas de potência, dissipação térmica e EMI/EMC excessiva em dispositivos de comutação.
Durante a transição do estado "desligado" (condução) para "ligado" (desligado), a unidade de fonte de alimentação sofrerá grandes perdas de energia. A perda de potência dos dispositivos de comutação no estado "ligado" ou "desligado" é relativamente pequena porque a corrente que passa pelo dispositivo ou a tensão no dispositivo é muito pequena. Indutores e transformadores podem isolar a tensão de saída e suavizar a corrente de carga. Indutores e transformadores também são suscetíveis à influência da frequência de chaveamento, levando à dissipação de potência e falhas ocasionais causadas por saturação.
Devido à potência dissipada dentro do dispositivo de fonte de alimentação chaveada, a eficiência geral do efeito térmico da fonte de alimentação é determinada. Portanto, medir a perda de potência do dispositivo de chaveamento e do indutor/transformador é um trabalho de medição extremamente importante. Esta medição pode medir a eficiência energética e a dissipação térmica.
Com a crescente demanda por fontes de alimentação chaveadas em muitos setores, é crucial medir e analisar a perda de energia da próxima geração de fontes de alimentação chaveadas. Neste campo de aplicação, os osciloscópios digitais de fluorescência das séries TDS5000 ou TDS7000, combinados com o software de medição de potência TDSPWR2, podem ajudá-lo a concluir facilmente as tarefas de medição e análise necessárias.
A nova arquitetura SMPS (Switch Mode PowerSupply) requer alta corrente e baixa tensão para processadores com alta velocidade de dados e nível de GHz, o que adiciona uma nova pressão intangível aos projetistas de dispositivos de energia em termos de eficiência, densidade de energia, confiabilidade e custo. Para considerar esses requisitos no projeto, os projetistas adotaram novas arquiteturas, como tecnologia de retificação síncrona, correção de filtro de potência ativa e aumento da frequência de comutação. Essas tecnologias também trazem alguns desafios maiores, como altas perdas de potência, dissipação térmica e EMI/EMC excessiva em dispositivos de comutação.
Durante a transição do estado "desligado" (condução) para "ligado" (desligado), a unidade de fonte de alimentação sofrerá grandes perdas de energia. A perda de potência dos dispositivos de comutação no estado "ligado" ou "desligado" é relativamente pequena porque a corrente que passa pelo dispositivo ou a tensão no dispositivo é muito pequena. Indutores e transformadores podem isolar a tensão de saída e suavizar a corrente de carga. Indutores e transformadores também são suscetíveis à influência da frequência de chaveamento, levando à dissipação de potência e falhas ocasionais causadas por saturação.
Devido à potência dissipada dentro do dispositivo de fonte de alimentação chaveada, a eficiência geral do efeito térmico da fonte de alimentação é determinada. Portanto, medir a perda de potência do dispositivo de chaveamento e do indutor/transformador é um trabalho de medição extremamente importante. Esta medição pode medir a eficiência energética e a dissipação térmica.
Calcule a perda de potência dos componentes eletromagnéticos
Outro método que pode reduzir a perda de energia está relacionado ao núcleo magnético. Nos diagramas típicos de circuitos CA/CC e CC/CC, indutores e transformadores são outros componentes que dissipam energia, afetando não apenas a eficiência energética, mas também causando dissipação térmica.
O teste de indutores geralmente usa LCR. LCR usa uma onda senoidal como sinal de teste. Em um dispositivo de fonte de alimentação chaveada, o indutor será carregado com sinais de comutação de alta tensão e alta corrente, mas nenhum deles é sinal senoidal. Portanto, os projetistas de dispositivos de potência precisam monitorar as características comportamentais dos indutores ou transformadores dentro do dispositivo de potência real alimentado. Portanto, os testes que utilizam LCR podem não refletir a situação real.
O método eficaz para observar as características dos núcleos magnéticos é através da curva BH, pois a curva BH pode revelar rapidamente as características comportamentais dos indutores dentro do dispositivo de alimentação. O TDSPWR2 permite realizar rapidamente análises de BH usando um osciloscópio de laboratório sem a necessidade de ferramentas especializadas caras.
Durante os períodos de ligação e estado estacionário do dispositivo de alimentação, indutores e transformadores apresentam características comportamentais diferentes. Anteriormente, para visualizar e analisar as características do BH, os projetistas tinham que primeiro capturar o sinal e depois realizar análises adicionais em um PC pessoal. Agora, você pode realizar análises de BH diretamente no osciloscópio por meio do TDSPWR2 para observar as características comportamentais do indutor em tempo real. Ao conduzir análises aprofundadas, o TDSPWR2 também pode fornecer links de cursor entre gráficos de BH e dados capturados no osciloscópio.
