手把手教你鼎陽示波器電源分析應用

本文是博宇訊銘以鼎陽科技SDS2000X HD系列示波器講解示波器在電源分析中的應用。

示波器大部分支援電源分析功能（選件）。電源分析可以幫助使用者快速輕鬆地分析開關電源的效率和可靠性等。支援的測量和分析內容包括電源質量、電流諧波、浪湧電流、開關損耗、轉換速率、調製分析、開啟/關閉、瞬變響應、電源抑制比、功率效率及輸出紋波噪聲等。使用電源分析功能還需要準備差分電壓探頭（如 DPB5150A）、電流探頭（如CP6030A）、臺式夾具。

電源質量

分析電源質量可以測試交流輸入線的質量。電源質量分析的具體測量引數包括測量電源輸入端的有功功率、視在功率、無功功率、功率因數、功率相位角、電壓有效值、電流有效值、電壓波峰因數和電流波峰因數等電量引數。

功率

—— 測量電源輸入端的功率引數，如：有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、功率相位角。

電壓波峰

—— 測量電源輸入端的電壓引數，如：電壓峰值、電壓有效值、電壓波峰因數。

電流波峰

—— 測量電源輸入端的電流引數，如：電流峰值、電流有效值、電流波峰因數。

電流諧波

電流諧波測試對輸入電流進行諧波分析（對訊號作 FFT，並從 FFT 結果中獲得各次諧波分量）。

設定

標準型別

IEC 61000-3-2 A—— 適用於平衡三相裝置、家用電器（除 D 類裝置外）、工具（除行動式工具外）、白熾燈調光器及音訊裝置。

IEC 61000-3-2 B—— 適用於行動式工具。

IEC 61000-3-2 C—— 適用於照明裝置。

IEC 61000-3-2 D—— 適用於額定功率小於或等於 600W 的裝置，型別如下：個人計算機、個人計算機顯示器和電視接收機。

浪湧電流

接通電氣裝置電源時，在接通的瞬間可能會流過遠遠大於穩定電流的大電流，該電流即成為浪湧電流（突入電流）。

開關損耗

開關損耗分析可計算在開關裝置中的開關週期內耗散的功率。

轉換速率

轉換速率可測量開關期間電壓或電流的變化速率。給輸入施加上升沿和下降沿比較陡峭的矩形波脈衝時，表示輸出電壓在單位時間內可發生什麼程度的變化。

調製分析

調製分析測量到開關裝置（MOSFET）的控制脈衝訊號，並觀察控制脈衝訊號響應不同事件的脈衝寬度、佔空比、週期、頻率等的趨勢。

輸出紋波

電源紋波是評價直流電源的重要引數，表示輸出直流電壓的波動量。紋波分析能夠測量電源輸出端紋波的當前值、平均值、最小值、最大值、標準差和計數值。

開啟/關閉

開啟分析可確定開啟的電源達到其穩定狀態輸出 90% 所耗用的時間。關閉分析可確定關閉的電源降至其最大輸出電壓 10% 所耗用的時間。

瞬變響應

瞬變響應分析可確定電源的輸出電壓對輸出負載變化的響應速度。該時間從輸出電壓首次退出穩定帶開始，到最後一次進入穩定帶為止。

電源抑制比

電源抑制比 （PSRR） 測試用於確定穩壓器抑制不同頻率範圍波紋噪聲的情況。示波器控制函式訊號發生器輸出掃頻訊號，該訊號用於將波紋引入傳送到穩壓器的 DC 電壓。將測量輸入對輸出的 AC RMS 比例，並繪出該比例與頻率範圍的關係圖。示波器的本底噪聲比網路分析儀高，靈敏度比網路分析儀低，所以測量的PSRR 很難超過 -60 dB。使用示波器進行的 PSRR 測試對於被測電源的整體PSRR 行為的抽檢而言通常是可接受的。

功率效率

功率效率分析透過測量輸出功率和輸入功率，可測試電源的整體效率。此項分析需要 4 通道機型支援，因為要測量輸入電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流。

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