用實時示波器進行功率電子測試

　　具有長存儲的實時示波器，不僅能捕獲和顯示高頻開關型電源開關轉換信號的詳細信息，甚至可通過持續時間長達許多毫秒的瞬態信號捕獲顯示。示波器可在啟動或保護模式期間，或在經過功率因數校正的離線整流系統的整個AC線路周期上，一次記錄多達四個波形的高分辨率信號細節。有些型號的實時示波器內置有功能強大的波形計算功能，可用來計算瞬時或平均功率損耗或諧波頻譜，并可在示波器屏幕上直接顯示計算結果。波形計算功能也可用于提高測量值的精度。

　　在某些實時示波器上，高壓差分探頭以及DC電流探頭可直接插在前面板上，對開關型電源波形進行懸浮測量。用戶可通過校準測試夾具自動校準和設置所有探頭的零電平。

　　有些型號的實時示波器配備有內置的WindowsPC系統，因而可簡化示波器與個人PC機之間的數據傳輸工作。波形可作為圖形文件導出并直接在文本編輯或演示程序中使用。用戶還可以將數值數據導出至個人PC機，然后用電子表格或數學程序作進一步的分析。此外，也可用內置的軟驅或內置的以太網連接將這些文件傳輸到其它電腦系統。這些功能可用于記錄兩種變流器系統的瞬態和保護模式，或用于分析磁芯損耗。

　　本《應用說明》將討論RTO2000系列示波器在電源電子設備方面的應用，以使用戶能充分利用這種儀器的強大功能，來滿足實際工作中的各項測量需要，如紋波、平均功率損耗、AC電流線路諧波，以及B-H特性等。

　　一、捕獲和分析高壓側柵極驅動波形

　　如果開關變流器中含沒有參考接地的晶體管，則很難捕獲柵驅動器電路的波形。例如，圖1中的半橋電路的高壓側MOSFET（場效應晶體管）就是沒有參考接地的。為了驗證工作正確與否，需對高壓側激勵器所產生的柵-源電壓進行測量。

　　標準的電壓探頭不能直接測量柵-源電壓，因為探頭的接地端子是通過示波器和其電源與接地相連。斷開安全接地則會使示波器置于"懸浮"狀態，這是很不安全的作法；而且，這種作法還會產生不正確的測量值，因為示波器電源內的共模電容會中斷被測電路的運行。

　　有兩種標準的電壓探頭可分別用來測量柵-接地和源-接地電壓。然后可通過減去通道、移除共模信號（即源-接地電壓）求得柵-源電壓。但當柵-源電壓小于電源電壓時，這種方法則不盡人意，因為不當的共模信號有使輸入放大器達到飽和。

　　二、捕獲和分析電流控制的DC-DC變流器中的保護模式

　　RTO2000系列示波器的高分辨率捕獲功能，長記錄長度以及高取樣速率，是捕獲和分析電流控制的DC-DC變流器中的保護模式所需的理想工具。您可通過這些功能確定每一周期的限流電路是否能正常工作。該系列儀器可輕而易舉地以超高的分辨率捕獲瞬態信號，非常適合于觀察電流控制變流器中每一周期的限流電路工作情況。

　　三、測量經功率因數校正（PFC）的AC-DC整流器中的線路電流諧波

　　RTO2000系列示波器配備有長記錄長度、快速傅里葉變換（FFT）數學計算和自動測量功能，是測量經功率因數校正（PFC）的AC-DC開關型整流器中AC線路電流諧波的一流工具。

　　該示波器的數學計算功能包括時域和頻域中的波形頻譜分析。各種頻域控制都和傳統的頻譜分析儀相似，能設定中心頻率、跨距和分辨率帶寬。示波器采用FFT函數繪制測定波形的幅度和相位頻譜。我們在此繪制了測定的AC線路電流波形的諧波幅度。

　　四、監視磁芯飽和與顯示B-H特性

　　RTO2000系列示波器可用來在測試和操作兩種條件下，監測磁芯飽和并顯示B-H的特性；方法是：用示波器的波形積分計算功能進行計算，然后將波形數值數據導出至Excel電子表格或其它數據分析工具。

　　這種高性能示波器可用來以幾種格式導出波形、圖像和測量值，以使您隨后能用其它應用工具進行進一步的分析。測量使用.csv格式（逗號分隔方式）時可直接導入至Excel電子表格。以.csv格式導出的波形不含定時和標度信息；而是把波形作為帶幅度而無單位的值加以導出。數據將按順序寫入文件，即從波形的第一個樣值到最后一個樣值。

　　更多資料請下載：用實時示波器進行功率電子測試.pdf

版權聲明：本資料屬于北京海洋興業科技股份有限公司所有，如需轉載，請注明出處！