Импульсные источники питания, освоение материала необходимо (ЧАСТЬ 3)

Ссылка на страничку сайта Магазина Gtest(R) с номенклатурой источников питания постоянного тока, а также рекомендуемые приборы и статьи для дальнейшего самообразования - в самом конце этого Раздела

Что такое функция статистики цикла?

Статистика цикла автоматически распознает циклы отображаемой формы сигнала во временной последовательности. Она измеряет и статистически обрабатывает элементы в автоматическом измерении параметров, которые выбираются из данных в этом цикле. Функция статистики цикла может даже использовать каналы, отличные от тех, которые предназначены для статистической обработки, в качестве опорной формы сигнала. Например, вы можете установить форму сигнала коммерческого источника питания на CH1 в качестве опорного цикла, а затем измерить потребление энергии на каждом цикле формы сигнала мощности MATH1.

Рисунок 21 – Пример.

Статистические элементы

Макс.: Максимум Мин.: Минимальное значение Среднее: Среднее значение

σ: Стандартное отклонение

Cnt: Количество измеренных значений, используемых в статистической обработке

Рисунок 22 – Пример статистики цикла (DL9000).

В примере на рисунке 22 измеряется шесть циклов формы волны Vds, и статистика циклов для максимального напряжения перенапряжения (параметр: U+pk) вычисляется для каждого цикла переключения. Максимальное, минимальное и среднее значение циклов были вычислены как 445 В, 430 В и 435,625 В соответственно.

Меры предосторожности при анализе потерь при переключении

Коррекция (автоматическое устранение перекоса) разницы во времени передачи анализируемых сигналов

Как было описано ранее, потери переключения вычисляются как произведение Vds и Id. Задержки возникают на выходе из-за внутренней цепи дифференциальных или токовых датчиков и длины кабеля датчика. Эта задержка отличается для каждого датчика. Наряду с увеличением скорости переключения частот, влияние задержки распространения, специфичной для датчика, на результаты расчета потерь переключения становится все более серьезной проблемой. Очень важно точно рассчитать потери переключения, чтобы отрегулировать разницу во времени (перекос) из-за задержки распространения датчика напряжения и тока, используемого при измерении источников питания. С помощью DLM2000/DL9000 вы можете автоматически отрегулировать перекос с помощью простой операции. После подключения датчика просто выберите настроенный опорный сигнал (напряжение или ток) и нажмите клавишу Auto Deskew Exec.

Рисунок 23 – Автоматическое исправление перекоса (DL9000). Автоматически устанавливает задержку (распространения) сигналов тока и напряжения на ноль, включая используемый зонд.

Рисунок 24 – Пример.

Коррекция смещения источника сигнала (701935, продается отдельно)

• Питание подается через разъем DL

• Функция коррекции смещения DLM2000/DL9000

• Поддержка автоматического устранения смещения

Для безопасного измерения

Временные различия (перекос), возникающие в напряжении V и токе I из-за внутренних цепей зондов и различий в длине кабеля. Дифференциальные зонды необходимы при измерении напряжения Vds между источниками стока с помощью осциллографов, поскольку коммутационные элементы имеют плавающие соединения.

Заземление осциллографов такое же, как заземление, используемое в шасси. Опасно подключать заземляющий провод зонда к любой клемме в МОП-транзисторе, так как это приведет к короткому замыканию на землю через осциллограф.

Рисунок 25 – Пример.

Анализ времени переключения

Инверторы имеют переключатели высокой и низкой стороны. Когда оба переключателя включены одновременно, возникают электрические потери с потоком больших сквозных токов. Переключатели включаются попеременно во время простоя. Более короткое время простоя может уменьшить количество потерь, однако динамический запас уменьшается, что увеличивает риск возникновения сквозных токов. Серии DLM2000/DL9000 наблюдают за формами сигналов Vgs высокой и низкой стороны, чтобы проверить, является ли время простоя ненормальным.

Рисунок 26 – Высокий Vgs. Низкий Vgs.

В рамках множества функций триггера в DLM2000/DL9000 триггер ширины состояния * используется для запуска областей, в которых отсутствует мертвое время. Можно сохранять данные, даже если явление встречается нечасто, путем перекрытия форм волн.

Рисунок 27 – Пример измерения триггера ширины состояния (DL9000).

Установив условие срабатывания триггера на t<T, где «t» определяется как время, когда оба канала CH1 и CH2 находятся в состоянии низкого времени, а «T» — это время настройки, триггеры могут быть активированы, когда настройка ненормальна.

Каждая из перекрывающихся волновых форм записывается в память истории DLM2000 и DL9000. Таким образом, прошлые волновые формы могут быть отслежены, чтобы найти нужную волновую форму.

*1. Определение триггера ширины состояния

Срабатывает, когда устанавливается связь между заданной шириной времени состояния «t» и назначенным временем «T».

Проверьте переходный процесс динамики переключения

Необходимо проверить переходный процесс динамики переключения при запуске, во время выключения, состоянии коротких замыканий и выключения нагрузки, а также резких изменениях нагрузки. Возможно, что цепи могут выйти из строя, когда происходят импульсные блоки и пропуски переключения. Для проверки переходного процесса форма сигнала переключения фиксируется в условиях длительной и высокой выборки и увеличивается на каждый импульс переключения, чтобы проверить, есть ли какие-либо аномальные формы сигнала. Аномальные формы сигнала можно искать мгновенно с помощью функции поиска богатых форм сигнала. Кроме того, ошибки импульса можно найти путем статистической обработки основных параметров (ширины импульса) с помощью статистической функции цикла. Кроме того, это удобная функция, поскольку область может быть автоматически увеличена по времени для отображения путем прокрутки для подтверждения и оценки.

Рисунок 28 – Пример подтверждения переходного процесса (DL9000). Ненормально: пример нерегулярного пульса

Перенапряжение, которое генерируется коммутационными элементами, должно оставлять запас по сравнению с номинальным напряжением. Чтобы подавить перенапряжение, инженеры будут регулировать детали, наблюдая за формами волн и потерями одновременно. Серия DLM2000/DL9000 наблюдает за формами волн переключения, чтобы измерить пик перенапряжения. Максимальное, минимальное, среднее и стандартное отклонение рассчитывается с помощью статистической функции. Что касается его распределения, можно проверить рассеивание на гистограмме. Кроме того, длинная память имеет достаточное временное разрешение для коммерческих частот и может захватывать даже редкие низкие пиковые значения.

Рисунок 29 – Пример подтверждения переходного процесса (DL9000).

Измерение безопасной рабочей области (SOA)

В DLM2000/DL9000 уровни берутся из CH1 (Vds) для оси X и формы сигнала CH2 (Id) для оси Y. SOA можно подтвердить, посмотрев на корреляцию между двумя уровнями входного сигнала. Возможно одновременное наблюдение за формами сигнала X-Y и обычными формами сигнала T-Y (отображение формы сигнала с использованием оси времени и уровня). Кроме того, поскольку вы можете поместить курсор в произвольное место на отображаемой форме сигнала SOA, чтобы прочитать его значение, вы можете легко проверить, находится ли уровень в пределах.

Указание области из формы сигнала T-Y и отображение

Чтобы повысить надежность цепей импульсного источника питания, инженеры должны подумать, как заставить силовое устройство работать в рабочих границах. Для этого на графике X-Y отображается соотношение между напряжением и током для оценки характеристик активной области устройства. В случае MOSFET силовое устройство работает в пределах безопасной рабочей зоны (SOA), показанной на рисунке 30 (область под линиями). Точки измерения те же, что и на рисунке 5.

Рисунок 30 – Определение SOA.

В DLM2000/DL9000 уровни берутся из CH1 (Vds) для оси X и формы сигнала CH2 (Id) для оси Y. SOA можно подтвердить, посмотрев на корреляцию между двумя уровнями входного сигнала. Возможно одновременное наблюдение форм сигнала X-Y и обычных форм сигнала T-Y (отображение формы сигнала с использованием оси времени и уровня). Кроме того, поскольку вы можете поместить курсор в произвольное место на отображаемой форме сигнала SOA, чтобы прочитать его значение, вы можете легко проверить, находится ли уровень в пределах.

Указание площади из формы сигнала T-Y и отображение

Рисунок 31 – Пример измерения SOA с помощью DL9000.

Курсоры диапазона размещаются на форме волны T-Y и форме волны X-Y (SOA) соответствующего диапазона (цикла) и отображаются одновременно. Таким образом, соответствующий SOA можно оценить при выборе условий (точек) из формы волны T-Y, например, при включении питания или при колебаниях нагрузки. Кроме того, форма волны цикла (форма волны T-Y) может отображаться в области масштабирования SOA, а график X-Y (SOA) с использованием данных из диапазона может отображаться в этой области масштабирования. Путем автоматической прокрутки области масштабирования можно непрерывно подтверждать циклические тренды SOA на экране X-Y.

Рисунок 32 – Пример измерения курсора на форме сигнала SOA.

ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ…

Магазин Gtest® - официальный поставщик источников (блоков) питания постоянного тока в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/bloky-pitaniya

Сопутствующие Товары