Cómo medir la fuente de alimentación conmutada con un osciloscopio digital
Las fuentes de alimentación vienen en una amplia variedad de tipos y tamaños, desde fuentes de alimentación analógicas tradicionales hasta fuentes de alimentación conmutadas de alta eficiencia. Todos ellos se enfrentan a entornos laborales complejos y dinámicos. Las cargas y demandas de los equipos pueden cambiar significativamente en un instante. Incluso las fuentes de alimentación conmutadas "cotidianas" deben poder soportar picos instantáneos que superan con creces sus niveles operativos medios. Los ingenieros que diseñan fuentes de alimentación o sistemas que utilizarán fuentes de alimentación deben comprender cómo funciona la fuente de alimentación en condiciones estáticas y en las peores condiciones.
En el pasado, caracterizar el comportamiento de una fuente de alimentación significaba medir la corriente y el voltaje en reposo con un multímetro digital y realizar cálculos minuciosos con una calculadora o una PC. Hoy en día, la mayoría de los ingenieros recurren a los osciloscopios como su plataforma preferida de medición de potencia. Los osciloscopios modernos pueden equiparse con software integrado de análisis y medición de potencia, lo que simplifica la configuración y facilita las mediciones dinámicas. Los usuarios pueden personalizar parámetros clave, automatizar cálculos y ver resultados en segundos, no solo datos sin procesar.
Problemas de diseño de fuentes de alimentación y sus requisitos de medición.
Idealmente, cada fuente de alimentación debería comportarse como el modelo matemático para el que fue diseñada. Pero en el mundo real, los componentes están defectuosos, las cargas pueden cambiar, las fuentes de alimentación pueden distorsionarse y los cambios ambientales pueden alterar el rendimiento. Además, los cambios en los requisitos de rendimiento y costos también hacen que el diseño de la fuente de alimentación sea más complejo. Considere estas preguntas:
¿Cuántos vatios de potencia puede soportar la fuente de alimentación más allá de su potencia nominal? ¿Cuánto tiempo puede durar? ¿Cuánto calor disipa una fuente de alimentación? ¿Qué pasa cuando se sobrecalienta? ¿Cuánto flujo de aire de refrigeración requiere? ¿Qué sucede cuando la corriente de carga aumenta significativamente? ¿Puede el dispositivo mantener el voltaje de salida nominal? ¿Cómo responde la fuente de alimentación a un cortocircuito completo en la salida? ¿Qué sucede cuando cambia el voltaje de entrada de la fuente de alimentación?
Los diseñadores necesitan desarrollar fuentes de alimentación que ocupen menos espacio, reduzcan el calor, reduzcan los costos de fabricación y cumplan con estándares EMI/EMC más estrictos. Sólo un sistema de medición riguroso puede permitir a los ingenieros alcanzar estos objetivos.
