電源是所有電子產(chǎn)品不可或缺的組成部分，電源分為開(kāi)關(guān)電源、線(xiàn)性電源等類(lèi)型，其中開(kāi)關(guān)電源已經(jīng)成為數(shù)字計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中電源的主流架構(gòu)。開(kāi)關(guān)電源的好壞關(guān)系到產(chǎn)品的整體性能。因此，在研發(fā)和生產(chǎn)測(cè)試中對(duì)于電源的精確分析顯得尤為重要。SIGLENT推出的SDS2000超級(jí)熒光示波器配備強(qiáng)大的電源分析模塊，支持絕大部分電源性能指標(biāo)的精確測(cè)試測(cè)量。下面將通過(guò)分析電源板輸入模塊，給大家詳細(xì)介紹SDS2000的電源分析功能。
以電源演示版STBX為例，其物理視圖如圖1所示：
圖1STBX
STBX電路原理圖如圖2所示：
圖2原理圖
在進(jìn)行操作之前，首先應(yīng)檢查示波器、電源演示板是否運(yùn)行良好，在保證示波器、電源演示板及探頭等所需物品均沒(méi)問(wèn)題之后開(kāi)始進(jìn)行電源分析。
首先，利用SDS2304、差分探頭、電流探頭測(cè)電源輸入端波形得到結(jié)果如下圖（圖3）所示。其中通道2紫紅色曲線(xiàn)代表電壓波形，通道4綠色曲線(xiàn)代表電流波形，通過(guò)SDS2000強(qiáng)大的參數(shù)測(cè)量功能我們可以輕松得到電流與電壓的峰峰值、有效值、最大值、最小值等。圖中測(cè)量項(xiàng)為電流與電壓的峰峰值、頻率。
圖3輸入初級(jí)信號(hào)
由于每個(gè)特定的電壓和電流探頭具有不同的傳輸時(shí)延，電壓和電流探頭之間的定時(shí)時(shí)延誤差會(huì)對(duì)功率測(cè)量產(chǎn)生極大的影響。因此，為了執(zhí)行精確的功率測(cè)量和計(jì)算，我們?cè)趯?shí)際操作時(shí)必須使用“時(shí)延偏差校正”程序來(lái)平衡電壓和電流探頭之間的時(shí)延。這個(gè)步驟非常重要，通過(guò)在測(cè)量功率前執(zhí)行探頭時(shí)延偏差校正，可以確保精確的測(cè)量。
圖4電源分析項(xiàng)
如上圖（圖4）所示，SDS2000配備強(qiáng)大的電源分析模塊，在電源分析中可選擇電源質(zhì)量、電流諧波、突入電流、開(kāi)關(guān)損耗、轉(zhuǎn)換速度、調(diào)制、輸出波紋、瞬變響應(yīng)等多種不同的分析方法。這使得工程師們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中擁有更靈活的選擇、更大的操作空間。本文將重點(diǎn)介紹電源質(zhì)量分析、電流諧波分析以及突入電流的分析。
電源質(zhì)量分析可測(cè)量電源質(zhì)量的重要指標(biāo)如功率、相位角等。部分交流電流可在不提供能量的情況下流入或流出負(fù)載，此類(lèi)電流稱(chēng)為無(wú)功電流或諧波電流，能夠產(chǎn)生高于實(shí)際功耗的“視在”功率。電源質(zhì)量通過(guò)以下幾項(xiàng)測(cè)量值來(lái)進(jìn)行衡量:功率因數(shù)、有效功率、視在功率、無(wú)功功率、波峰因數(shù)、電流的相位角以及交流線(xiàn)路的電壓，如下圖（圖5）所示。
圖5可分析參數(shù)
測(cè)量各項(xiàng)參數(shù)顯示界面如下：
圖6功率因數(shù)
圖7測(cè)量項(xiàng)
圖8相位角
如上圖6、圖7、圖8中可以看出，SDS2000利用MATH運(yùn)算功能，再結(jié)合強(qiáng)大的測(cè)量統(tǒng)計(jì)功能，可以輕松得到我們所需要的眾多信息，可將測(cè)量項(xiàng)的當(dāng)前值、平均值、最小值、最大值、標(biāo)準(zhǔn)方差同時(shí)精確顯示出來(lái)。為廣大工程師們提供了更加高效便捷的體驗(yàn)。
接著我們要對(duì)電流諧波進(jìn)行分析，選擇電流諧波，將信號(hào)頻率類(lèi)型設(shè)置為50Hz，標(biāo)準(zhǔn)選擇為ClassA類(lèi)。如下所示：
圖9選擇電流諧波分析
圖10設(shè)置信號(hào)頻率及電流諧波標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型
在我們選擇電流諧波標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，首先要了解各標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別。
ClassA類(lèi)：適用于平衡三相設(shè)備、家用電器（除D類(lèi)設(shè)備外）、工具（除便攜式工具外）、白熾燈調(diào)光器及音頻設(shè)備；
ClassB類(lèi)：適用于便攜式工具；
ClassC類(lèi)：適用于照明設(shè)備，按“應(yīng)用”軟鍵（在"電源應(yīng)用"主菜單中）時(shí)，C類(lèi)需要進(jìn)行功率因數(shù)計(jì)算，因此，當(dāng)禁用"電源應(yīng)用"時(shí)，僅可選擇C類(lèi)，這會(huì)強(qiáng)制您再次按“應(yīng)用”才能執(zhí)行分析；
ClassD類(lèi)：適用于額定功率小于或等于600W的設(shè)備，類(lèi)型如下：個(gè)人計(jì)算機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)顯示器、電視接收器。
設(shè)置完成后打開(kāi)MATH中FFT運(yùn)算功能，選擇Hanning窗口類(lèi)型，在顯示中選擇表格顯示，按下“應(yīng)用”按鈕，分析完成后，可得到電流諧波分析的結(jié)果圖如下（圖11）所示：
圖11電流諧波分析
可以看到當(dāng)前表格顯示了8次諧波，諧波頻率為50Hz~400Hz，同時(shí)還能觀察到電流有效值(RMS)、限值(RMS)、余量（Margin）以及通過(guò)/失敗狀態(tài)。圖中對(duì)應(yīng)頻率為100Hz、200Hz、300Hz的諧波其余量<80%，此時(shí)統(tǒng)計(jì)為Fail，而其余則為Pass（注：余量計(jì)算方式為{（限值-實(shí)際值）/限值}*100%）。在實(shí)際應(yīng)用中，更多次的可觀察諧波將會(huì)帶來(lái)更精確的電源參數(shù)分析。
SDS2000突入電流分析可測(cè)量電源突入電流，并記錄電流波形，峰值電流可以是正值，也可以是負(fù)值，因此結(jié)果是測(cè)量得到的最大值或最小值中較大的那一個(gè)。
測(cè)量結(jié)果如下（圖12）所示：
圖12突入電流測(cè)量
SDS2000作為鼎陽(yáng)第一款采用獨(dú)創(chuàng)SPO技術(shù)的超級(jí)熒光示波器，在擁有高處理速度、強(qiáng)大測(cè)量統(tǒng)計(jì)功能的同時(shí)配備有強(qiáng)大的電源分析模塊，在電源分析方面是把利劍，在增加多項(xiàng)測(cè)量指標(biāo)的同時(shí)簡(jiǎn)化操作，優(yōu)化界面，使得工程師們?cè)谑褂脮r(shí)更加便捷高效。
SIGLENT作為一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體的專(zhuān)業(yè)數(shù)字示波器等通用儀器生產(chǎn)商，始終專(zhuān)注于研發(fā)制造最新的測(cè)試測(cè)量?jī)x器，堅(jiān)持以研發(fā)為核心競(jìng)爭(zhēng)力，通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和嚴(yán)格的質(zhì)量把控，循序漸進(jìn)的深化品牌建設(shè)，我們有理由相信在將來(lái)SIGLENT會(huì)不斷帶來(lái)更多更好用更實(shí)用的產(chǎn)品。
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