開關(guān)電源的測量中安全性解決方案(07-100)

　　SMPS技術(shù)使用了金屬氧化物場效應(yīng)晶體管(MOSFET)與絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等功率半導(dǎo)體開關(guān)器件。這些器件開關(guān)時(shí)間短，能承受不穩(wěn)定的電壓尖峰。同樣重要的是，它們不論在開通還是斷開狀態(tài)，消耗的能量都極少，效率高而發(fā)熱低。開關(guān)器件在很大程度上決定了SMPS的總體性能。對開關(guān)器件的主要測量包括：開關(guān)損耗、平均功率損耗、安全工作區(qū)等。

　　開關(guān)電源系統(tǒng)的安全測量

　　工業(yè)電源的安全測量應(yīng)包括：測量高電壓和高電流，測量三相電電路，處理浮動(dòng)設(shè)備或具有不同接地的沒備，檢定數(shù)字控制電路，檢定功率電子器件的瞬時(shí)功率分析、波形分析、相位角及開關(guān)損耗等均應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和法定標(biāo)準(zhǔn)。

　　為什么不能使用傳統(tǒng)示波器測量

　　以交流供電的傳統(tǒng)示波器是以“地為參考點(diǎn)的測量”，其含義是：交流供電的示波器必須與地線相接，探頭的地線與示波器所有通道的參考點(diǎn)相連，從而接到地電位。而傳統(tǒng)交流供電示波器“差分浮地測量”危險(xiǎn)!

　　我們測量的Vc-d=(Va-b+V地環(huán)路電壓)-V地環(huán)路電壓(共模)。

　　通過用切斷標(biāo)準(zhǔn)三頭AC插座地線的方法或使用一個(gè)交流隔離變壓器，切斷中線與地線的連接。將示波器從保護(hù)地線浮動(dòng)起來，以減小地環(huán)路的影響。這種方法其實(shí)并可行，因?yàn)樵诮ㄖ锏牟季€中其中線也許在某處已經(jīng)與地線相連。是不安全的測量方法，會(huì)帶來人身傷害和儀器和電路損壞!

　　不能使用傳統(tǒng)示波器測量技術(shù)的原因如下：

　　·分布電容和電感降對待測點(diǎn)帶來超過100pf的感性負(fù)載，可能造成電路損壞!

　　故不可用剪斷示波器接地線的方法迸行差分測量!也不可使用隔離變壓器進(jìn)行差分測量!

　　·分布電容和電感還可能帶來原本沒有的振鈴! 見圖2(a)所示。

　　圖2a 寄生電感和電容引起振蕩會(huì)使信號失真，導(dǎo)致測量無效。