使用DPO示波器測量開關電源中的功耗

　　在負荷動態(tài)變化時分析功率損耗

　　在實際環(huán)境中，電源一直面臨著動態(tài)負荷。圖5顯示了開關時發(fā)生的功率損耗在負荷變化期間也會變化。捕獲整個負荷變化事件、檢定開關損耗至關重要，以保證其不會達到設備極限。

　　今天，大多數設計人員使用擁有深內存(2 Mbyte)和高取樣速率的示波器，以滿足要求的分辨率捕獲事件。但是，這種方法帶來了一個挑戰(zhàn)，需要從開關損耗點分析數量龐大的數據。功率分析軟件的“HiPower Finder”消除了分析深內存數據的挑戰(zhàn)，圖6是典型結果。圖7則更進一步顯示了采集的數據中的開關事件數量及最大開關損耗和最小開關損耗。然后，通過輸入感興趣的某個范圍，可以查看希望的開關損耗點。用戶只需在范圍內選擇感興趣的點，然后讓“HiPower Finder”在深內存數據中定位這個點。光標將連接請求的區(qū)域。在定位點時，可以使用軟件，縮放光標位置周圍的區(qū)域，更詳細地查看活動情況。這與前面提到的開關損耗功能相結合，可以迅速高效地分析開關設備的功耗。

　　計算磁性器件的功率損耗

　　降低功耗的另一種方式來自磁芯領域。從典型的AC/DC和DC/DC電路圖中，電感器和變壓器也會消耗功率，從而會影響功率效率，導致溫度上升。

　　一般來說，會使用LCR儀表測試電感器，LCR儀表會生成正弦波測試信號。在開關式電源中，電感器會傳送高電壓、高電流開關信號，這些信號不是正弦曲線。結果，電源設計人員必需監(jiān)測實地電源中的電感器或變壓器行為。使用LCR儀表進行測試可能并能不反映實際環(huán)境情況。

　　監(jiān)測磁芯行為的最有效方法是使用B-H曲線，它會迅速揭示電源中的電感器行為。功率分析軟件可以在示波器上快速執(zhí)行B-H分析，而不需昂貴的專用工具。

　　電感器和變壓器在電源開機過程中及在穩(wěn)定狀態(tài)下擁有不同的行為。在過去，為了查看和分析B-H特點，設計人員必須采集信號，在PC上進一步進行分析。通過示波器軟件，現在可以在示波器軟件上直接執(zhí)行B-H分析，瞬時查看電感器行為，如圖8所示。

　　這種磁性分析功能還在實際電源環(huán)境中自動測量功率損耗和電感值。為推導出電感器或變壓器上的磁損耗，用戶只需測量原邊和副邊上的功率損耗。這些結果的差異在于磁芯上的功率損耗。此外，在無負荷條件下，主設備上的功率損耗是副邊上的總功率損耗，包括磁芯損耗。這些測量可以揭示與功耗領域有關的信息。

　　總結

　　本文中介紹了功率測量和分析軟件的主要特點，包括能夠測量開關設備上的功率損耗、“HiPower Finder”功能和B-H分析，為在開關式電源上進行快速測量提供了工具。在使用數字熒光示波器時，該軟件允許用戶迅速定位感興趣的功耗區(qū)域，在動態(tài)情況下查看功耗的行為特點。