Método de medición del osciloscopio digital con fuente de alimentación conmutada
Desde fuentes de alimentación analógicas tradicionales hasta fuentes de alimentación conmutadas eficientes, los tipos y tamaños de fuentes de alimentación varían mucho. Todos ellos tienen que afrontar entornos de trabajo complejos y dinámicos. La carga y demanda de los equipos pueden sufrir cambios significativos en un instante. Incluso las fuentes de alimentación conmutadas "diarias" deben poder soportar valores máximos instantáneos que superan con creces su nivel operativo medio. Los ingenieros que diseñan fuentes de alimentación o sistemas para utilizar fuentes de alimentación deben comprender las condiciones de funcionamiento de la fuente de alimentación en condiciones estáticas y en las peores condiciones.
En el pasado, describir las características de comportamiento de una fuente de alimentación significaba utilizar un multímetro digital para medir la corriente y el voltaje estáticos y realizar cálculos difíciles 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, calcular automáticamente y ver resultados en segundos, no solo datos sin procesar.
Problemas de diseño de fuentes de alimentación y sus requisitos de medición.
En una situación ideal, cada fuente de alimentación debería funcionar como el modelo matemático diseñado para ella. 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 requisitos de rendimiento y costos en constante cambio hacen que el diseño de la fuente de alimentación sea más complejo. Considere estas cuestiones:
¿Cuántos vatios de potencia puede mantener la fuente de alimentación más allá de su potencia nominal? ¿Cuánto tiempo puede durar? ¿Cuánto calor emite la 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 su voltaje de salida nominal? ¿Cómo aborda la fuente de alimentación un cortocircuito completo en el extremo de 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 estricto puede permitir a los ingenieros alcanzar estos objetivos.
Osciloscopio y medida de potencia.
Para aquellos acostumbrados a utilizar osciloscopios para mediciones de gran ancho de banda, la medición de potencia puede resultar sencilla debido a su frecuencia relativamente baja. De hecho, existen muchos desafíos en la medición de potencia que los diseñadores de circuitos de alta velocidad nunca tienen que enfrentar.
El voltaje de todo el cuadro puede ser alto y "flotante", lo que significa que no está conectado a tierra. El ancho del pulso, el período, la frecuencia y el ciclo de trabajo de la señal variarán. Es necesario capturar y analizar con precisión la forma de onda y detectar cualquier anomalía en la forma de onda. Los requisitos para este osciloscopio son estrictos. Múltiples sondas: requieren sondas de un solo extremo, sondas diferenciales y sondas de corriente simultáneamente. 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 amplitudes significativamente diferentes en una sola adquisición.
