개요

Power Analyzer를 사용하면 그림 1과 같이 고도로 통합된 단일 소프트웨어 도구에서 스위치 모드 전력 장치의 모든 측면을 측정할 수 있습니다.

그림 1 :

장치, 제어 루프 및 라인 전력 분석을 선택할 수 있는 전력 분석기 옵션의 예

전력 손실, 포화 전압, 하이 사이드 게이트 구동, 동적 저항, 안전 작동 영역 등과 같은 장치 분석을 쉽게 수행할 수 있습니다. 제어 루프(변조) 분석은 소프트 스타트 성능 또는 라인 및 부하 변경에 대한 단계적 응답과 같은 제어 루프 응답을 쉽게 이해할 수 있는 도구를 제공합니다.

라인 전력 분석을 통해 EN 61000-3-2에 대한 간단하고 빠른 사전 컴플라이언스 테스트가 가능합니다.

전력 분석은 광범위한 측정 및 분석 도구를 갖춘 완벽한 솔루션입니다. 특징:

  • 관련 파형 및 매개변수의 자동 설정 및 표시
  • 회로 내에서 분석된 전원 장치 성능
  • Volts, Amps, Watts, Joules, Ohms 등으로 스케일링되고 표시되는 파형
  • 전체 제어 루프의 시간 영역 응답 측정 및 보기
  • 라인 고조파를 포함한 라인 분석

장치 분석

장치 분석에는 손실 측정, SOA(Safe Operating Area), RD(Dynamic On Resistance)가 포함됩니다. s [켜짐]), DV/dt 및 Di/dt.

손실 측정에는 그림 1과 같이 색상별 오버레이를 사용하여 구역을 자동으로 식별하여 장치 작동의 전도 및 오프 상태 영역을 표시합니다. 스위칭, 전도 및 오프 상태와 관련된 손실은 독립적으로 측정되며 선택한 손실 유형의 합계와 함께 표시됩니다. 전력 분석에는 기존 및 전력 분석 측정을 동시에 수행할 수 있는 자체 측정 디스플레이 테이블이 포함되어 있습니다.

12비트 동적 범위의 오실로스코프를 사용하면 포화 영역 측정을 보다 쉽게 ​​특성화할 수 있습니다. 포화 영역은 일반적으로 전압이 수백 볼트까지 상승할 수 있는 오프 상태와 번갈아 나타나는 볼트 정도의 매우 낮은 수준입니다.

안전 작동 영역은 장치 특성화의 또 다른 측면이며 그 예가 그림 2에 나와 있습니다.

그림 2 :

안전 작동 영역 플롯의 예

안전 작동 영역 디스플레이는 장치 전압을 전류의 함수로 표시합니다. 테스트 대상 장치의 회로 내 동작을 보여 피크 전압, 전류 및 전력 제한 근처의 모든 전환을 나타냅니다.

스위치 모드 전력 장치의 루프 역학은 그림 3과 같이 전력 분석 소프트웨어의 제어 루프 분석을 사용하여 평가할 수 있습니다.

그림 3 :

스위칭 모드 전원 공급 장치에 대한 게이트 드라이브 파형의 폐쇄 루프 분석은 전원 공급 장치 부하의 변화에 ​​따른 게이트 드라이브 펄스 폭의 변화를 보여줍니다.

제어 루프 분석은 전환 모드 전력 피드백 루프의 매개변수 변화를 연구합니다. 펄스 폭, 듀티 사이클, 기간 또는 주파수의 변화를 표시합니다. 그림 3에서 DUT는 제어 방법으로 펄스 폭 변조를 사용하는 전원 공급 장치입니다. 폐쇄 루프(CL) 플롯은 7.5Hz 구형파 부하 변경으로 인한 PWM 컨트롤러 폭의 변화를 보여줍니다. 플롯은 주기별로 폭 변동의 동역학을 보여줍니다. 폭 매개변수는 100ns(최소)에서 5µs(최대)까지의 변동을 보여줍니다. 듀티 사이클도 비슷한 변화를 보입니다. 

이러한 유형의 분석에서 중요한 측면은 오실로스코프 메모리의 길이입니다. 대부분의 전원 공급 장치 변형에는 시간이 오래 걸립니다. 예를 들어 시작하는 데 몇 초가 걸릴 수 있습니다. HDO 오실로스코프 제품군은 최대 250개까지 지원합니다. Mpts 획득 메모리의 그림 3에서 캡처 시간은 오실로스코프가 여전히 200MS/s 샘플링 속도로 획득하는 시간인 100ms입니다. 전력 분석기의 최종 분석 모드는 라인 전력(Line Power)입니다. 여기서 라인 고조파를 조사하여 EN 61000-3-2와 같은 국제 표준을 준수하는지 확인할 수 있습니다. 

라인 고조파 분석은 그림 4에 나와 있습니다. 여기에는 각각 채널 C1 및 C2의 라인 전압 및 전류 외에도 60Hz 라인 전류의 처음 61000개 고조파가 표시됩니다. 파란색 오버레이는 EN 3-2-XNUMX에 대한 준수 수준을 보여줍니다. 디스플레이 오른쪽 하단의 표에는 이러한 각 고조파가 나열되어 있으며 레벨, 주파수 및 표준 준수가 포함되어 있습니다.

그림 4 :

라인 전류의 고조파를 보여주는 라인 전력 분석. 오른쪽 아래의 표에는 주파수와 레벨을 포함하여 40개의 고조파가 나열되어 있습니다.

결론

HDO4000 및 HDO6000 고화질 오실로스코프용 전력 분석기 옵션은 전력 측정 방법을 단순화합니다. 장치가 회로에서 작동하는 동안 전력 장치 성능은 특별히 설계된 테스트 픽스처 없이도 분석할 수 있습니다. HDO의 긴 메모리는 측정 중에 비정상적인 이벤트를 찾기 위해 높은 샘플링 속도에서 수백 밀리초의 캡처 시간을 가능하게 합니다.