基于 RIGOL示波器的開關(guān)電源完整性測試

測試背景

開關(guān)電源，是一種通過控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電，一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC 和 MOSFET 構(gòu)成。

在日常生活中常見的手機(jī)/筆記本充電器、臺式機(jī)電源，以及各類工業(yè)、通信以及醫(yī)療設(shè)備中的電源部分，大多可以看到開關(guān)電源技術(shù)的蹤影。

開關(guān)電源技術(shù)的日益成熟，使得電源設(shè)備或模塊的體積和重量都日益減小，轉(zhuǎn)換效率也越來越高。負(fù)載設(shè)備因應(yīng)用場合的不同，對電源可承受工作電流、輸入電網(wǎng)環(huán)境、輸出穩(wěn)定性等指標(biāo)的要求也不盡相同。綜合評估動(dòng)態(tài)的電源工作狀態(tài)，示波器絕對是開關(guān)電源完整性測試的首選必備儀器。

開關(guān)電源測試常規(guī)推薦配置

開關(guān)電源典型工作臺配置

開關(guān)電源基本原理及基本測試項(xiàng)目

主要測試項(xiàng)目：

電源質(zhì)量

電流諧波

突入電流

開關(guān)損耗

安全工作區(qū)

調(diào)制分析

紋波和噪聲

測試前需要思考和準(zhǔn)備的工作：

浮地測試的正確方法？

無源探頭的補(bǔ)償

電流探頭的消磁與偏置校準(zhǔn)

電壓/電流通道的延時(shí)校準(zhǔn)

浮地測試
電源測試中大量電壓測試為浮地測試，即不以地作參考的差分電壓測試。
正確安全的浮地測試必須使用差分探頭，剪斷示波器地線或使用隔離變壓器供電的方法是錯(cuò)誤和危險(xiǎn)的！
因?yàn)槭静ㄆ鹘拥攸c(diǎn)上的電位，會(huì)與示波器探頭地線連接電路的電壓一致，浮地電壓甚至可達(dá)上百伏！這會(huì)導(dǎo)致金屬機(jī)箱、示波器 BNC 負(fù)極等人手容易觸碰的地方帶電，非常危險(xiǎn)！

A-B 測量法
使用兩只普通的無源電壓探頭，在示波器的兩個(gè)通道上進(jìn)行測量，然后使用 Math 運(yùn)算功能做 CH1-CH2，也可以進(jìn)行浮地測量。但缺點(diǎn)是需占用 2 個(gè)通道， 且最大的限制主要來自于共模電壓測量范圍極小，時(shí)常遇到兩通道電壓都很高但差值很小的情況，測量誤差極大。

示波器電源未接地線可能存在的危害：
操作人員可能觸電，非常的危險(xiǎn)；
分布電容，會(huì)對待測點(diǎn)帶來較大的容性負(fù)載，可能損壞待測電路；
分布電感，可能帶來并不存在的振鈴現(xiàn)象；
未接地的示波器，其 EMC 性能在一定程度上會(huì)降低，導(dǎo)致示波器壽命降低，同時(shí)也會(huì)受到空間電磁波干擾或者干擾被測電路，導(dǎo)致波形失真。