Uso de un osciloscopio digital para medir la disipación de la fuente de alimentación de conmutación
Debido a la potencia disipada dentro del dispositivo de fuente de alimentación del modo de interruptor, se determina la eficiencia general del efecto térmico de la fuente de alimentación. Por lo tanto, medir la pérdida de potencia del dispositivo de fuente de alimentación del modo de interruptor e inductor/transformador es una tarea de medición extremadamente importante. Esta medida puede determinar la eficiencia energética y la disipación de calor.
Medición y análisis de la pérdida de energía
Equipo de prueba requerido para la medición de pérdida de energía
Circuito simplificado para la transformación del interruptor. El transistor de potencia de efecto de campo MOSFET controla la corriente bajo la excitación de un reloj de 40 kHz. El MOSFET en la Figura 1 no está conectado al suelo de la línea de alimentación de CA o al suelo de salida del circuito, es decir, aislado de la tierra. Por lo tanto, no es posible realizar mediciones simples de voltaje de referencia de tierra utilizando un osciloscopio, ya que la conexión del cable de tierra de la sonda a cualquier terminal del MOSFET causará un corto circuito entre ese punto y tierra a través del osciloscopio.
En este caso, la medición diferencial es un método excelente para medir la forma de onda de voltaje de M 0 SFET. Por medición diferencial, puede determinar VDS, que es el voltaje en los terminales de drenaje y fuente de MOSFET. Los VDS pueden fluctuar por encima del voltaje, con un rango de voltaje de decenas a cientos de voltios dependiendo del rango de voltaje del dispositivo de fuente de alimentación. Puede medir VDS a través de varios métodos:
· El alambre de tierra del chasis del osciloscopio flotante. Se recomienda no usarlo, ya que es extremadamente dañino y representa un peligro para el usuario, el dispositivo que se está probando y el osciloscopio.
· Use dos sondas pasivas de un solo extremo convencional, conecte sus cables de conexión a tierra juntos y luego mida utilizando la función de cálculo del canal del osciloscopio. Este método de medición se llama medición cuasi diferencial. Sin embargo, aunque las sondas pasivas se pueden usar junto con amplificadores en osciloscopios, carecen de la función "relación de rechazo de modo común" (CMRR) que puede evitar adecuadamente cualquier voltaje de modo común. Esta configuración no puede medir con precisión el voltaje, pero se pueden usar sondas existentes.
· Use el aislador de la sonda disponible en la tienda para aislar el chasis del osciloscopio y moldearlo. El cable de conexión a tierra de la sonda ya no tendrá el potencial de conexión a tierra principal y la sonda se puede conectar directamente a un punto de prueba. Los aisladores de la sonda son una solución efectiva, pero son relativamente caras, con un costo de dos a cinco bits para sondas diferenciales.
· Use una verdadera sonda diferencial en un osciloscopio de banda ancha. Puede medir VDS utilizando una sonda diferencial, que también es un buen método.
Al medir la corriente a través de MOSFET, primero sujete la sonda actual y luego ajuste el sistema de medición. Muchas sondas diferenciales están equipadas con condensadores de ajuste de desplazamiento de CC incorporado. Apague el dispositivo bajo la prueba y espere a que el osciloscopio y la sonda se calenten antes de configurar los valores promedio del voltaje y las formas de onda de corriente medidas por el osciloscopio. La configuración de sensibilidad debe usar los valores realmente medidos. En ausencia de una señal, ajuste el condensador de ajuste fino para ajustar el promedio de posición cero de cada forma de onda a 0 v. Este paso puede reducir en gran medida los errores de medición causados por el voltaje estático y la corriente en el sistema de medición.
