文档介绍：2 /power 入门手册目录引言?????????????????????3 电源设计问题指向测量需求???????????3 开关式电源基础知识?????????????3-4 有源元件测量:开关单元??????????4-11 开关式设备中的功率损耗原理?????????4 关闭损耗??????????????????4 启动损耗??????????????????5 功率损耗??????????????????5 安全工作区?????????????????6 动态开点电阻????????????????6 进行有源元件测量??????????????6 选择适当的测量解决方案??????????7 示波器的性能指标?????????????7 上升时间???????????????7 采样率????????????????7 记录长度???????????????7 电源测量和分析软件??????????7 电源探头??????????????????9 消除探头偏置和噪声????????????11 自动消除偏置?????????????11 手动去掉偏置?????????????11 无源元件测量: 磁性元件??????????12-17 电感基础知识???????????????12 使用示波器测量电感????????????12 磁性功率损耗基础知识???????????13 磁芯损耗????????????????13 铜线损耗????????????????13 使用示波器测量磁性功率损耗????????14 磁性属性基础知识?????????????14 B-H曲线????????????????15 磁性属性测量??????????????16 使用示波器测量磁性属性??????????17 电源线测量???????????????? 18-19 电源质量测量基础知识???????????18 使用示波器测量电源质量??????????19 总结????????????????????20 产品比较图?????????????????21 /power 3 电源测量和分析引言电源是把电能从一台设备转换到另一台设备的元件、子系统或系统,其通常从交流(AC) 电源转换成直流(DC) 电源。从个人电脑到军事设备和工用机械, 电子设备的正常运转离不开DC电源的性能和可靠性。电源分成许多不同的类型和规格, 包括传统模拟式电源电源到高效的开关式电源。所有这些电源都面临着复杂的动态工作环境。设备负载和需求在不同时间之间可能会大幅度变化。即使是商用开关电源, 也必须能够承受突然出现的远远超过平均工作电流的峰值电流。设计电源或设计采用电源的系统的工程师必需了解电源在静止条件到最坏条件下的行为。从历史上看, 检定电源行为意味着使用数字万用表进行静态电流和电压测量,然后在计算器或PC上麻烦地进行计算。今天,大多数工程师正转向示波器,作为首选的电源测量平台。现代示波器可以配备集成电源测量和分析软件, 简化设置, 更轻松地进行测量。用户可以定制关键参数,自动进行计算,在几秒钟内查看结构,而不只是原始数字。本入门手册将重点介绍怎样使用示波器和专用软件测量开关式电源设计。电源设计问题指向测量需求在理想状态下, 每个电源的的行为方式都应与设计使用的数学模型类似。但在实际环境中, 元件是不理想的, 负载会变化, 线路电源可能会失真, 环境变化会改变性能。此外, 性能和成本需求变化也进一步提高了电源设计的复杂性。考虑一下下面的问题: 电源可以保持高于额定输出容量多少瓦?保持多长时间? 电源散发多少热量?在过热时会出现什么情况?要求多少冷却气流? 在负载电流大幅度提高时会发生什么情况?设备能够保持额定输出电压(负载稳压)?电源对输出完全短路会作出什么样的反应? 在电源输入电压变化时会发生什么情况(线路稳压)? 设计人员需要开发出占用空间更少、能耗效率更高、减少散热量、降低制造成本、满足更严格的 EMI/EMC标准的电源。只有严格的测量体系,才能引导工程师实现上述目标。开关式电源基础知识在大多数现代系统中,流行的DC电源结构是开关式电源(SMPS),这种电源因能够高效处理负载变化而闻名。典型SMPS的电源信号路径包括无源元件、有源元件和磁性元件。SMPS最大限度地减少了有损耗的元件的使用量, 如电阻器和线性模式晶体管, 重点采用(在理想条件下)没有损耗的元件, 如开关式晶体管、电容器和磁性元件。 4 /power 入门手册图1. 开关式电源简化的示意图。无源元件有源元件: 磁性元件时钟漏极源极栅极 SMPS设备还包括一个控制段, 其中包含脉宽调制稳定器、脉冲速率调制稳定器和反馈环路等单元 1。控制段可以有自己的电源