示波器電源探測的步驟

過去大家習慣用萬用表進行電源探測，如果探測參數很多的時候非常麻煩。而今朝使用示波器提供了許多自動測量功能，可以使用這些功能簡單實現幅度測量(幅度、高、低、最大值、最小值、RMS、峰到峰值、正/負過沖、均勻值、周期均勻值、周期RMS)、定時測量(周期、頻率、上升/下降時間、正/負占空比、正/負脈寬、突發寬度、延遲、相位)、綜合測量。在踐行中，很多工程師對于利用示波器進行電源探測的要點并不是很清楚，這里零星總結一些步驟和要點供大家參考。(這里的陳述是依據本人所使用的泰克混合信號示波器MSO4000系列(MSO4034)以及泰克的探頭配置，不同示波器和探頭會有些差異)

選擇示波器的幾個要點

1.記錄長度及分解工具

對許多電源測量，必需捕獲1/4周期或1/2周期(90度或180度)的工頻信號，有些測量甚至要求捕獲整個周期，這需要示波器具有足夠的記錄長度以滿足要求(MSO4034記錄深度為10M，一般的電源探測足夠了)。

比長記錄長度更緊要的是提供能夠利用所有這些數據的工具(如泰克的WaveInspector)。否則解決幾百萬點的記錄長度，也就是幾千屏的信號活動無疑是大海撈針。

2.電壓探頭和電流探頭之間的時滯

每只電壓探頭和電流探頭都有自己的特性傳播延遲。電流探頭和電壓探頭之間的延遲差稱為時滯，會導致幅度和定時測量不準確。在探頭沒有正確“校正時滯”時，測量精度會下降，如開關損耗。我所用的泰克TekVpI探頭連接到泰克4000系列示波器時，它們會自動設置相應的時滯校正值，在電源測量中實現最大精度。

3.探頭偏置

差分探頭一般會有較小的電壓偏置。這會影響精度，在持續測量前非得消除這個電壓偏置。大多數差分電壓探頭擁有內置的DC偏置調節控制功能，可以相對簡單地消除偏置。

某些探頭內置了自動消磁/自動清零程序，如在使用TekVpI探頭時，只需在探頭“comp”框上按一個按鈕就可以了。

安全準確地探測電壓波形和電流波形

在使用數字示波器進行電源測量時，必需測量設備中的電壓及電流。要求使用兩只不同的探頭：一只電壓探頭(通常是高壓差分探頭)，一只電流探頭。

測量經過MOSFET的電流相對簡單，可以使用許多不同的霍爾效應電流探頭完成，如TCp0030。而測量電壓則會面臨更多的問題。MOSFET沒有連接到交流電源接地或電路輸出接地上。因此，不可能使用示波器進行接地參考電壓測量，因為把探頭的地線連接到任何MOSFET端子上都會使通過示波器接地的電路短路。

進行差分測量是測量MOSFET電壓的最佳方式。在差分測量中，可以測量漏極到源極電壓，即MOSFET漏極和源極端子中的電壓。漏極到源極電壓可以位于幾十伏到幾百伏電壓的頂部，詳盡視電源的范圍而定。

測量瞬時功率

檢定開關晶體管中的瞬時功耗是幾乎每個電源設計項目的一部分。選擇能夠在最壞情況操作極限下經濟可靠地運行的元件至關緊要。某些廠家的電流和電壓檢測處理方案為這些測量提供了理想選擇。除提供安全測量處理方案外，它們還提供了非常簡便的時滯校正功能。自動設置相應的時滯校正值，在電源測量中實現最大精度。為電壓波形和電流波形及以瓦特為單位的演算波形提供正確的標度和單位。下面用泰克4000系列示波器解析測量的簡單步驟：連接探頭;按Autoset，示波器自動調節垂直設置、水平設置;觸發設置，以查看波形;把演算波形定義為Ch1*Ch2;打開Area測量，測量曲線下的面積(能量);光標讀數聲明瞬時功率。通過使用測量選通，我們可以把Area測量限制在特定區域，查看與MOSFET的啟動時間(Ton)和封閉(Toff)時間有關的功率損耗。

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