Імпульсні джерела живлення, освоєння матеріалу необхідно (ЧАСТИНА 3)

Посилання на сторінку сайту Магазину Gtest(R) з номенклатурою джерел живлення постійного струму, а також рекомендовані прилади та статті для подальшої самоосвіти - наприкінці цієї Розділу

Що таке функція статистики циклу?

Статистика циклу автоматично розпізнає цикли форми сигналу, що відображається в часовій послідовності. Вона вимірює та статистично обробляє елементи в автоматичному вимірі параметрів, які вибираються з даних у цьому циклі. Функція статистики циклу може навіть використовувати канали, відмінні від тих, які призначені для статистичної обробки як опорної форми сигналу. Наприклад, ви можете встановити форму сигналу комерційного джерела живлення на CH1 як опорний цикл, а потім виміряти споживання енергії на кожному циклі форми сигналу потужності MATH1.

Рисунок 21 – Приклад.

Статистичні елементи

Макс.: Максимум Мін.: Мінімальне значення Середнє: Середнє значення

σ: Стандартне відхилення

Cnt: Кількість виміряних значень, що використовуються у статистичній обробці

Рисунок 22 – Приклад статистики циклу (DL9000).

У прикладі на рисунку 22 вимірюється шість циклів форми хвилі Vds і статистика циклів для максимальної напруги перенапруги (параметр: U+pk) обчислюється для кожного циклу перемикання. Максимальне, мінімальне та середнє значення циклів були обчислені як 445, 430 і 435,625 відповідно.

Запобіжні заходи при аналізі втрат при перемиканні

Корекція (автоматичне усунення перекосу) різниці у часі передачі аналізованих сигналів

Як було описано раніше, втрати перемикання обчислюються як добуток Vds та Id. Затримки виникають на виході через внутрішні ланцюги диференціальних або струмових датчиків і довжини кабелю датчика. Ця затримка відрізняється кожного датчика. Поряд із збільшенням швидкості перемикання частот, вплив затримки поширення, специфічної для датчика, на результати розрахунку втрат перемикання стає дедалі серйознішою проблемою. Дуже важливо точно розрахувати втрати перемикання, щоб відрегулювати різницю в часі (перекіс) через затримку поширення датчика напруги та струму, що використовується при вимірі джерел живлення. За допомогою DLM2000/DL9000 можна автоматично відрегулювати перекіс за допомогою простої операції. Після підключення датчика просто виберіть налаштований опорний сигнал (напруга або струм) та натисніть клавішу Auto Deskew Exec.

Рисунок 23 – Автоматичне виправлення перекосу (DL9000). Автоматично встановлює затримку (розповсюдження) сигналів струму та напруги на нуль, включаючи зонд, що використовується.

Рисунок 24 – Приклад.

Корекція зсуву джерела сигналу (701935, продається окремо)

·      Живлення подається через роз'єм DL

·      Функція корекції усунення DLM2000/DL9000

·      Підтримка автоматичного усунення зсуву

Для безпечного виміру

Тимчасові відмінності (перекіс), що виникають у напрузі V і струмі I через внутрішні ланцюги зондів і відмінностей у довжині кабелю. Диференціальні зонди необхідні для вимірювання напруги Vds між джерелами стоку за допомогою осцилографів, оскільки комутаційні елементи мають плаваючі сполуки.

Заземлення осцилографів таке саме, як заземлення, що використовується в шасі. Небезпечно підключати заземлюючий провід зонда до будь-якої клеми в МОП-транзисторі, оскільки це призведе до короткого замикання на землю через осцилограф.

Рисунок 25 – Приклад.

Аналіз часу перемикання

Інвертори мають перемикачі високої та низької сторони. Коли обидва перемикачі увімкнені одночасно, виникають електричні втрати з потоком великих наскрізних струмів. Перемикачі включаються поперемінно під час простою. Коротший час простою може зменшити кількість втрат, проте динамічний запас зменшується, що збільшує ризик виникнення наскрізних струмів. Серії DLM2000/DL9000 спостерігають за формами Vgs сигналів високої і низької сторони, щоб перевірити, чи є час простою ненормальним.

Рисунок 26 – Високий VGS. Низький VGS.

В рамках багатьох функцій тригера в DLM2000/DL9000 тригер ширини стану * використовується для запуску областей, в яких відсутній мертвий час. Можна зберігати дані, навіть якщо явище нечасто, шляхом перекриття форм хвиль.

Рисунок 27 – Приклад виміру тригера ширини стану (DL9000).

Встановивши умову спрацьовування тригера на t<T, де «t» визначається як час, коли обидва канали CH1 і CH2 перебувають у стані низького часу, а «T» - це час налаштування, тригери можуть бути активовані, коли налаштування ненормальне.

Кожна з хвильових форм, що перекриваються, записується в пам'ять історії DLM2000 і DL9000. Таким чином, минулі хвильові форми можуть бути відстежені, щоб знайти потрібну форму хвиль.

*1. Визначення тригера ширини стану

Спрацьовує, коли встановлюється зв'язок між заданою шириною часу стану t і призначеним часом T.

Перевірте перехідний процес динаміки перемикання

Необхідно перевірити перехідний процес динаміки перемикання при запуску, під час вимкнення, стані коротких замикань та вимкнення навантаження, а також різких змін навантаження. Можливо, що ланцюги можуть вийти з ладу, коли відбуваються імпульсні блоки та пропуски перемикання. Для перевірки перехідного процесу форма сигналу перемикання фіксується в умовах тривалої та високої вибірки та збільшується на кожен імпульс перемикання, щоб перевірити, чи є якісь аномальні форми сигналу. Аномальні форми сигналу можна миттєво шукати за допомогою функції пошуку багатих форм сигналу. З іншого боку, помилки імпульсу можна знайти шляхом статистичної обробки основних параметрів (ширини імпульсу) з допомогою статистичної функції циклу. Крім того, це зручна функція, оскільки область може бути автоматично збільшена за часом для відображення шляхом прокручування для підтвердження та оцінки.

Рисунок 28 – Приклад підтвердження перехідного процесу (DL9000). Ненормально: приклад нерегулярного пульсу

Перенапруга, що генерується комутаційними елементами, має залишати запас у порівнянні з номінальною напругою. Щоб придушити перенапругу, інженери регулюватимуть деталі, спостерігаючи за формами хвиль та втратами одночасно. Серія DLM2000/DL9000 спостерігає форми хвиль перемикання, щоб виміряти пік перенапруги. Максимальне, мінімальне, середнє та стандартне відхилення розраховується за допомогою статистичної функції. Щодо його розподілу, можна перевірити розсіювання на гістограмі. Крім того, довга пам'ять має достатню тимчасову роздільну здатність для комерційних частот і може захоплювати навіть рідкісні низькі пікові значення.

Рисунок 29 – Приклад підтвердження перехідного процесу (DL9000).

Вимірювання безпечної робочої області (SOA)

У DLM2000/DL9000 рівні беруться з CH1 (Vds) для осі X і форми сигналу CH2 (Id) для осі Y. SOA можна підтвердити, подивившись кореляцію між двома рівнями вхідного сигналу. Можливе одночасне спостереження за формами сигналу X-Y та звичайними формами сигналу T-Y (відображення форми сигналу з використанням осі часу та рівня). Крім того, оскільки ви можете помістити курсор у довільне місце на відображуваній формі сигналу SOA, щоб прочитати його значення, ви можете легко перевірити, чи рівень знаходиться в межах.

Вказує область з форми сигналу T-Y та відображення

Щоб підвищити надійність ланцюгів імпульсного джерела живлення, інженери повинні подумати, як змусити силовий пристрій працювати у робочих межах. Для цього на графіку X-Y відображається співвідношення між напругою та струмом для оцінки характеристик активної області пристрою. У випадку MOSFET силовий пристрій працює в межах безпечної робочої зони (SOA), яка показана на рисунку 30 (область під лініями). Точки виміру самі, як і рисунку 5.

Рисунок 30 – Визначення SOA.

У DLM2000/DL9000 рівні беруться з CH1 (Vds) для осі X і форми сигналу CH2 (Id) для осі Y. SOA можна підтвердити, подивившись кореляцію між двома рівнями вхідного сигналу. Можливе одночасне спостереження форм сигналу X-Y та звичайних форм сигналу T-Y (відображення форми сигналу з використанням осі часу та рівня). Крім того, оскільки ви можете помістити курсор у довільне місце на відображуваній формі сигналу SOA, щоб прочитати його значення, ви можете легко перевірити, чи рівень знаходиться в межах.

Вказує площу з форми сигналу T-Y та відображення

Рисунок 31 – Приклад виміру SOA за допомогою DL9000.

Курсори діапазону розміщуються на формі хвилі T-Y та формі хвилі X-Y (SOA) відповідного діапазону (циклу) і відображаються одночасно. Таким чином, відповідний SOA можна оцінити при виборі умов (крапок) форми хвилі T-Y, наприклад, при включенні живлення або при коливаннях навантаження. Крім того, форма хвилі циклу (форма хвилі T-Y) може відображатися в області масштабування SOA, а графік X-Y (SOA) з використанням даних діапазону може відображатися в цій області масштабування. Шляхом автоматичного прокручування області масштабування можна безперервно підтверджувати циклічні тренди SOA на екрані X-Y.

Рисунок 32 – Приклад виміру курсору на формі сигналу SOA.

ПРОДОВЖЕННЯ СЛІДУЄ…

Магазин Gtest® - офіційний постачальник джерел (блоків) живлення постійного струму в Україну: https://gtest.com.ua/izmeritelnee-pribory/bloky-pitaniya