Hvernig á að mæla orkutap þegar skipt er um aflgjafa með stafrænum sveiflusjá
Nýr arkitektúr SMPS:Switch Mode PowerSupply) þarf að veita háan straum og lágspennu til örgjörva með miklum gagnahraða og GHz flokki, sem bætir ósýnilegum nýjum þrýstingi á hönnuði afltækja hvað varðar skilvirkni, aflþéttleika, áreiðanleika og kostnað. Til þess að taka tillit til þessara krafna í hönnuninni hafa hönnuðir tekið upp nýjan arkitektúr eins og samstillta leiðréttingartækni, leiðréttingu á virkri aflsíu og aukna skiptitíðni. Þessi tækni hefur einnig í för með sér meiri áskoranir, svo sem mikið aflmissi, hitaleiðni og of mikið EMI/EMC á skiptibúnaði.
Við umskipti frá „slökkt“ (kveikt) yfir í „kveikt“ (slökkt) ástand mun aflgjafabúnaðurinn hafa mikla orkunotkun. (Hins vegar er aflmissi þess að skipta um tæki í „kveikt“ eða „slökkt“ ástandi minna, vegna þess að straumurinn í gegnum tækið eða spennan á tækinu er mjög lítil). Spólar og spennar geta einangrað útgangsspennuna og jafnað álagsstrauminn. Spólar og spennar eru einnig næm fyrir skiptitíðni, sem leiðir til aflgjafar og einstaka bilana vegna mettunar.
Vegna þess að aflið sem dreifist í rofaaflgjafabúnaðinum ákvarðar heildarhagkvæmni hitauppstreymisáhrifa aflgjafans, er mjög mikilvægt að mæla aflstap rofabúnaðarins og inductor/spenni. Þessi mæling getur ákvarðað orkunýtni og hitaleiðni.
Mæling og greining á aflmissi
1. Prófunartæki sem þarf til að mæla aflmissi
Einfölduð hringrás fyrir umbreytingu rofa. MOSFET sviðsáhrifaflstraumurinn stjórnar straumnum undir örvun 40kHz klukku. MOSFET er ekki tengt við AC fóðrari jörð eða hringrás úttak jörð, það er, það er einangrað frá jörðu. Þess vegna er ómögulegt að mæla jarðtengingarviðmiðunarspennuna einfaldlega með sveiflusjá, því ef jarðtengingarvír rannsakandans er tengdur við hvaða tengi MOSFET sem er, verður punkturinn skammhlaupaður við jörðu í gegnum sveiflusjána.
Í þessu tilviki er mismunamæling góð leið til að mæla spennubylgjuform M0SFET. Með mismunamælingu er hægt að mæla VDS, það er spennuna á frárennslisstönginni og upptökustöðinni á MOSFET. VDS getur flotið yfir spennunni og spennusviðið getur verið tugir volta upp í hundruð volta, allt eftir spennusviði aflgjafabúnaðarins. Þú getur mælt VDS á nokkra vegu:
Jarðvír undirvagns af fjöðrunarsveiflusjá. Mælt er með því að nota það ekki, því það er afar skaðlegt fyrir notandann, tækið sem verið er að prófa og sveiflusjána.
Tveir hefðbundnir einenda óvirkir nemar eru notaðir til að tengja jarðtengingu þeirra saman og síðan er rásarreikningsaðgerð sveiflusjár notuð til að mæla. Þessi mæliaðferð er kölluð hálfmunadrifsmæling. Hins vegar, þó að hægt sé að nota óvirka rannsakann í samsetningu með magnara sveiflusjár, þá skortir hann virkni "common mode rejection ratio" (CMRR) sem getur rétt lokað fyrir allar algengar spennu. Þessi stilling getur ekki mælt spennuna nákvæmlega, en hægt er að nota núverandi rannsakanda.
Notaðu nemaeinangrunarbúnaðinn sem er til í versluninni til að einangra sveiflusjárundirvagninn frá jörðu. Jarðtengingarvír rannsakans mun ekki lengur vera aðal jarðtengingargetan og hægt er að tengja rannsakann beint við prófunarpunkt. Kannaeinangrari er áhrifarík lausn, en hún er dýr og kostnaðurinn er tvisvar til fimm sinnum hærri en mismunadrif.
Notar alvöru mismunadrif á breiðbandssveiflusjá. Hægt er að mæla VDS með mismunaskyni, sem er líka góð aðferð.
Þegar straumur er mældur í gegnum MOSFET skaltu fyrst klemma straumnemann og fínstilla síðan mælikerfið. Margir mismunadrifsnemar eru búnir innbyggðum DC offset trimþéttum. Slökktu á prófuðum búnaði og eftir að sveiflusjáin og rannsakan eru að fullu hituð geturðu stillt meðalgildi spennu- og straumbylgjuforma sem sveiflusjáin mælir. Næmnistilling ætti að nota gildin sem notuð eru við raunverulega mælingu. Ef merki er ekki til staðar skaltu stilla klippiþéttann til að stilla núllmeðaltal hvers bylgjuforms í 0 V. Þetta skref getur dregið verulega úr mæliskekkju sem stafar af kyrrstöðuspennu og straumi í mælikerfinu.
