Wie digitale Oszilloskope den Leistungsverlust von Schaltnetzteilen messen
Angesichts der steigenden Nachfrage nach Schaltnetzteilen in vielen Branchen ist die Messung und Analyse des Leistungsverlusts von Schaltnetzteilen der nächsten Generation von größter Bedeutung. In diesem Anwendungsbereich können Ihnen die digitalen Fluoreszenzoszilloskope der Serien TDS5000 oder TDS7000 zusammen mit der Leistungsmessungssoftware TDSPWR2 dabei helfen, die erforderlichen Mess- und Analyseaufgaben problemlos durchzuführen.
Die neue Architektur von Schaltnetzteilen (SMPS: Switch Mode PowerSupply) erfordert hohe Datengeschwindigkeiten und GHz-Prozessoren, die sehr hohe Ströme und niedrige Spannungen liefern. Dies setzt die Entwickler von Netzteilen in Bezug auf Effizienz, Leistungsdichte, Zuverlässigkeit und Kosten unter unsichtbaren neuen Druck. Um diese Anforderungen beim Design zu berücksichtigen, haben die Entwickler neue Architekturen wie Synchrongleichrichtung, aktive Leistungsfilterkorrektur und erhöhte Schaltfrequenz übernommen. Diese Technologien bringen jedoch auch einige größere Herausforderungen mit sich, wie höhere Leistungsverluste am Schaltgerät, Wärmeableitung und übermäßige EMI/EMC.
Vom Zustand „Aus“ (Ein) zum Zustand „Ein“ (Aus) der Übergangsphase tritt bei der Stromversorgungsvorrichtung ein hoher Leistungsverlust auf. (Schaltvorrichtungen im Zustand „Ein“ oder „Aus“ weisen geringere Leistungsverluste auf, da der Strom durch die Vorrichtung oder die Spannung über der Vorrichtung gering ist). Induktoren und Transformatoren isolieren die Ausgangsspannung und glätten den Laststrom. Induktoren und Transformatoren sind außerdem anfällig für Schaltfrequenzen, die zu Leistungsverlusten und gelegentlichen Ausfällen aufgrund von Sättigung führen können.
Da die Verlustleistung in einem Schaltnetzteil den Gesamtwirkungsgrad des thermischen Effekts des Netzteils bestimmt, ist die Ermittlung der Leistungsverluste in Schalteinheit und Induktor/Transformator eine äußerst wichtige Messung. Diese Messung bestimmt den Leistungswirkungsgrad und die Wärmeableitung.
