Introdução ao método de usar osciloscópio digital para testar a fonte de alimentação de comutação
Osciloscópio e medição de energia
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. De fato, existem muitos desafios na medição de energia que os projetistas de circuitos de alta velocidade nunca precisam enfrentar.
A tensão de todo o painel de chave pode ser alta e "flutuante", o que significa que não está fundamentado. A largura do pulso, o período, a frequência e o ciclo de trabalho do sinal variam. 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. Várias sondas - exigindo sondas de ponta única, sondas diferenciais e sondas atuais simultaneamente. O instrumento deve ter uma grande memória para fornecer espaço de gravação para resultados de aquisição de baixa frequência a longo prazo. E pode exigir capturar sinais diferentes com amplitudes significativamente diferentes em uma aquisição.
Fundamentos da fonte de alimentação de troca
A arquitetura da fonte de alimentação DC convencional na maioria dos sistemas modernos é a fonte de alimentação do modo Switch (fonte de alimentação do modo de comutador), o que é bem conhecido por sua capacidade de lidar efetivamente com as mudanças de cargas. O caminho do sinal de potência de uma fonte de alimentação de comutação típica inclui componentes passivos, componentes ativos e componentes magnéticos. As fontes de alimentação de comutação devem minimizar o uso de componentes com perdas, como resistores e transistores lineares, e usar principalmente componentes sem perdas (idealmente), como transistores, capacitores e componentes magnéticos.
O equipamento de fonte de alimentação de comutação também possui uma peça de controle, que inclui componentes como regulador de modulação de largura de pulso, regulador de modulação de frequência de pulso e loop de feedback 1. A peça de controle pode ter sua própria fonte de alimentação. A Figura 1 é um diagrama esquemático simplificado de uma fonte de alimentação de comutação, mostrando a seção de conversão de energia elétrica, incluindo componentes ativos, componentes passivos e componentes magnéticos.
A tecnologia da fonte de alimentação de comutação usa dispositivos de comutação de semicondutores de energia, como transistores de efeito de campo de óxido metálico (MOSFETs) e transistores bipolares de porta isolados (IGBTS). Esses dispositivos têm tempos de comutação curtos e podem suportar picos de tensão instáveis. Igualmente importante é que eles consomem muito pouca energia, com alta eficiência e baixa geração de calor, seja no estado aberto ou fechado. Os dispositivos de comutação determinam amplamente o desempenho geral da comutação de fontes de alimentação. As principais medidas dos dispositivos de comutação incluem: perdas de comutação, perdas médias de energia, área de trabalho segura e outros.
