開關電源適配器參數測試過程中示波器的選擇
在開關電源適配器調測中,盡管電壓表可以測出電源適配器輸出電壓的電壓值,一般是平均值或者有效值,有的電壓表也能測量電源適配器輸出的峰值電壓和頻率,但電壓表不能給出有關信號形狀的信息。開關電源適配器的調試,常常需要測量相關控制電路、高頻變壓器繞組的脈沖電壓波形和輸出端的紋波值,示波器就是完結這種測驗的理想儀器。
我們可以把示波器簡單的比方成是具有圖畫顯示功能的電壓表。一般電壓表是由其表盤上移動的指針或者顯示的數字來給出被測信號的電壓讀數。而示波器的顯示方法就不同,它具有顯示屏幕,它能在屏幕上以圖形的方法顯示信號電壓隨時間改動的動態狀況,即電壓波形。也就是說,示波器能以圖形的方法顯示電壓信號隨時間改動的實時狀況。一般電壓表一般只能對開關電源其間一個電壓進行測量,而示波器則能一同顯示兩個以上的電壓波形,以便當我們對信號波形的對比。
示波器可以測量開關電源的交流、直流或者脈沖電壓波形,它由信號放大器、掃描振蕩器、顯示驅動電路等組成。除觀測電壓的波形外,還可以測量頻率、電壓峰峰值等。凡是可以變為電信號的周期性物理進程,都可以用示波器進行觀測。
示波器分為數字示波器和仿照示波器。仿照示波器是選用仿照電路,其根底是示波器中的電子槍,電子槍向屏幕發射電子,電子通過聚集后形成電子束讓屏幕顯示出畫面。數字示波器則是選用數據收集、仿照信號到數字信號轉化、軟件編程等一系列的技術組合的高性能、多功能的示波器。數字示波器一般支持多級菜單,能提供更多選擇功能,有多種分析計劃給用戶選擇,并且具有存儲功能,可以完結對電壓波形的保存和調取。 因而數字示波器也常稱為數字存儲示波器。
為了地測量開關電源適配器的頻率響應和高速信號的上升沿,示波器和探頭必須具有滿足的寬帶。一般的方法是示波器和探頭的寬帶應該是被測信號頻率的3-5倍。-3dB帶寬衰減會引進大約30%的起伏測量過失,因而示波器和探頭的帶寬越寬越好。數字示波器的采樣速率,應在被測信號頻率的十倍以上。鑒于一般開關電源的作業頻率大多不逾越200KHz,其主要諧波分量不逾越2MHz,因而,20MHz帶寬的通用雙蹤示波器都可以滿足測驗要求。
為了測量開關電源適配器中的電流信號,還可以選擇示波器專用的電流探頭。有些電流探頭是通用選件,探頭通過外部專用電源供電,可以連接到所有的通用示波器。但也有些探頭是專用配件,探頭必須通過示波器內部電源供電,只能接到特定類型的示波器上配套運用。示波器的電流探頭給開關電源適配器的調試帶來了很大的便當,但其價格昂貴,與其配套的示波器價格也不廉價,可以依據實際需要進行選擇配套。
在開關電源適配器的調試中,常常會遇到“起浮”測量問題,所謂“起浮”測量,就是測量的兩個信號點不處于同一個接地址,接地電位不同,該測量也稱為差分測量。被測信號公共線與地之間的電壓可能會高數百伏特,差分測量接地的示波器是通過運用隔離變壓器,將信號公共線從大地斷開。由于起浮測量技術使機殼、機柜和連接器等儀器可接觸部件具有探頭地線連接點的電勢。這就有可能形成不僅起浮參考點接地的示波器很危險,而且會使測量結果不,該過失是由于在地線連接點處之間將示波器機殼的總電容與被測電路相連所造成的。為解決這個問題,有些示波器生產商運用了內置隔離通道技術,使得工程師和技術人員可以快速、、經濟地進行多通道隔離測量。