Método y pasos para probar la fuente de alimentación conmutada utilizando un osciloscopio digital.
Medición de osciloscopio y fuente de alimentación.
Para quienes están acostumbrados a utilizar un osciloscopio para mediciones de gran ancho de banda, la medición de potencia puede resultar sencilla porque su frecuencia es relativamente baja. De hecho, también existen muchos desafíos que los diseñadores de circuitos de alta velocidad nunca tienen que enfrentar en la medición de potencia.
La tensión de todo el cuadro puede ser alta y flotante, lo que significa que no está conectada a tierra. El ancho del pulso, el período, la frecuencia y el ciclo de trabajo de la señal variarán. Es necesario capturar y analizar la forma de onda con sinceridad y detectar cualquier anomalía en la forma de onda. Los requisitos para los osciloscopios son exigentes. Múltiples sondas: requieren simultáneamente sondas de un solo extremo, sondas diferenciales y sondas de corriente. El instrumento debe tener una memoria grande para proporcionar espacio de registro para resultados de adquisición de baja frecuencia a largo plazo. Y puede requerir capturar diferentes señales con diferencias de amplitud significativas en una sola adquisición.
Fundamentos de la fuente de alimentación conmutada
La arquitectura de fuente de alimentación de CC principal en la mayoría de los sistemas modernos es una fuente de alimentación conmutada (SMPS), que es bien conocida por su capacidad para hacer frente de manera efectiva a cargas cambiantes. La ruta de la señal eléctrica de una fuente de alimentación conmutada típica incluye componentes pasivos, componentes activos y componentes magnéticos. Las fuentes de alimentación conmutadas deben minimizar el uso de componentes con pérdidas, como resistencias y transistores lineales, y utilizar principalmente (idealmente) componentes sin pérdidas, como transistores conmutados, condensadores y componentes magnéticos.
El dispositivo de suministro de energía conmutada también tiene una parte de control, que incluye componentes tales como un regulador de modulación de ancho de pulso, un regulador de modulación de frecuencia de pulso y un circuito de retroalimentación 1. La sección de control puede tener su propia fuente de alimentación. La Figura 1 es un diagrama esquemático simplificado de una fuente de alimentación conmutada, que muestra la parte de conversión de energía, incluidos dispositivos activos, dispositivos pasivos y componentes magnéticos.
La tecnología de fuente de alimentación conmutada utiliza dispositivos de conmutación de semiconductores de potencia, como transistores de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET) y transistores bipolares de puerta aislada (IGBT). Estos dispositivos tienen un tiempo de conmutación corto y pueden soportar picos de voltaje inestables. Igualmente importante es que consumen muy poca energía tanto en estado abierto como cerrado, con alta eficiencia y baja generación de calor. Los dispositivos de conmutación determinan en gran medida el rendimiento general de las fuentes de alimentación conmutadas. Las principales medidas de los dispositivos de conmutación incluyen: pérdida de conmutación, pérdida de potencia promedio, área de trabajo segura y otras.
