開關電路的特點：

電源行業的發展趨勢：節能環保、高可靠性和低噪聲汙染。對應這三大要求，具體到開關電源的開發，需要解決幾個問題：減少開關損耗、提高可靠性(確認SOA)和EMC(抑製諧波電流和減少噪聲)，所以必須在以下幾個方麵卯足勁，追求更高境界：

高轉換率：

即使在負載變化、波形畸變等條件下仍然能夠實現高效的能量轉換。

高穩定性：

在負載、輸入電壓和溫度等變化時、開關電源仍能夠穩定的工作；具有較強的抗外界幹擾的能力。

抑製諧波的能力

低功耗：

不僅是在正常的工作狀態下要求功耗低，而且在待機狀態下也應該有較低的功耗，例如PC、家電等電氣設備。

更低的成本：

不斷優化產品設計，降低製造成本和使用成本。

DLM係列電源分析功能：

針對電源行業的這些開發需求，橫河DLM係列混合信號示波器具備特別合適的功能選項，堪稱為電源行業工程師量身打造：

§ SWLoss：開關損耗分析

§ SOA：安全工作區分析

§ Harmonics：諧波分析

§ I2t：焦耳積分

§ PowerMeasurement：功率測量

開關損耗測量：

來看看DLM係列混合信號示波器做上述相關性能測試的一些實例演示：

• 分析結果可以表示為各個分析區間的損耗的測定周期(Wp)、單位時間的損耗(P)。

• 每單位時間的損失(P)分別對應上述的損耗(Wp)的TurnOn、On、TurnOff、Total，以多個周期時間Tc除去損耗，求每單位時間的損耗。

濾波器的應用——運算濾波

o 高通與低通濾波器

o 可設定一階、二階濾波運算

o 任意設置截止頻率（最低0.01Hz）

應力波形疊加-曆史統計功能

工程師做器件應力測試時，需要在隨時調整負載的情況下，同時不斷調高示波器的觸發電平，以捕捉不斷升高的Vds和Id。利用示波器的曆史存儲功能，無需隨時調整觸發電平，示波器可以自動將已觸發的波形保留在曆史內存中。

後續分析數據時，工程師隻需打開曆史功能菜單，將所有的開關波形疊加顯示後，能夠清楚地觀測到最高的尖峰；使用曆史統計功能，可以一次性將每一屏的Max、Min等數據自動測量統計，並以列表方式顯示，方便工程師迅速查詢到最大應力水平。在保存波形數據時，選擇保存曆史存儲波形，可以將不用工況下應力測試數據保存在一個文件裏麵，方便後期分析查找。

驅動信號Vgs測試時的共摸幹擾問題

觀測驅動信號Vgs波形時，由於高端臂共摸電壓較高，共摸幹擾會影響Vgs真實波形的觀測。嚴重的情況下，會導致測試的Vgs超標，測試無法通過。美女直播全婐APP免费下载可以通過如下方法檢測高臂端共摸幹擾情況：將差分探頭的+/-端子連接到Vs端子上之後，便可以得知CMRR的影響。CMRR的影響會表現在高臂端。

為了抑製高臂端(S極)的共摸幹擾，建議盡量采用更高共摸抑製比(CMRR)的差分探頭。

作為完成的電源測試解決方案，除了DLM係列混合信號示波器，橫河WT係列功率分析儀在能效測試方麵提供強有力的支持。以下是電源開發中能效方麵的幾個應用：

電源能效測試

能效是衡量電源性能很重要的指標，高效，高頻，低能耗，安全，智能，微型化是電源美女福利导航發展的大趨勢。

電源能效測試標準：

IEC62301、SPECpoewer、歐洲能源之星、美國能源署80PLUS等標準中對測量設備的功率測量精度有明確要求。

以IEC62301為例，用於測量低於0.5W待機功耗的儀器要求功率測量不確定度至少優於0.01W。在測量待機功率時，需要測量設備在5mA的量程時可以測量到量程1%的有效輸入，支持0.05mA或更小的測量，並且對於測試中要求的平均有功功率可以通過自定義公式的功能來實現。同時IEC62301標準規定使用特殊算法，計算被測設備的功率穩定性。功耗測量軟件可以收集功率計的所有測量數據，不但包括電壓、電流、功率和頻率，還包括AC電源的總諧波失真(THD)和峰值因數(CF)。

能效測試項目：

電壓、電流、功率、功率因數、諧波、電能以及效率等。

待機功耗測量

常見的待機功耗測量錯誤：

• 測量電流小（毫安級），不正當的接線引入回路誤差。

錯誤：電流表外接：引入電壓表分流正確：電流表內接直接測量負載電流

正確的做法是將電流測量回路連到近負載一側。電壓測量回路測得負載電壓eL和電流測量回路的電壓eI之和，誤差僅為eI。2A輸入單元和30A輸入單元的電流測量回路的輸入阻抗分別約為500mΩ和5.5mΩ。例如，負載阻抗為1kΩ時，對2A輸入單元測量精度的影響約為0.05%(500mΩ/1kΩ)，對30A輸入單元測量精度的影響約為0.00055%(5.5mΩ/1kΩ)(WT3000例）。

• 高電位電流輸入端子引起雜散電容，引入電流誤差。

正確的操作是將WT3000的電流輸入端子連到靠近電源(SOURCE)GND電位的一端，可以降低雜散電容對測量精度的影響。WT3000的內部構造（如下圖所示）電壓測量回路和電流測量回路各自被屏蔽盒包圍後放入外部機箱。電壓測量回路和電流測量回路的屏蔽盒分別連到電壓輸入端子和電流輸入端子的±端。因為外部機箱與屏蔽盒絕緣，所以存在雜散電容Cs。Cs約為100pF。而誤差正是由該雜散電容產生的電流形成的。

平均有功功率測量

待機功耗測試時，如果有功波動較大，可以采用AVG平均或者積分功率平均。

建議采用積分平均有功功率，因為待機功耗測量時，電流波動較大，采用常規的平均方式，會有死區時間，而積分平均是對瞬時功率做連續積分，沒有死區時間，測量值更可靠。

直流功率的測量

看似簡單的直流功率測量，實際上有很多彎彎繞。

您是不是遇到過這些問題：

• 功率分析儀顯示的P≠UrmsxIrms？

• 測量直流功率時該用RMS模式還是DC模式？

• 直流沒有周期，同步源該如何設置？

• 直流測量時是否需要開濾波？開到多低？

如果是理想的直流電壓/電流，P=UxI，但實際的電壓或電流經常會疊加交流成分（尤其是電流），功率計的有效值是按總波計算，RMS值包含了直流成分和交流成分，導致RMS值大於直流分量。在電池供電或者直流源供電時，Urms=Udc而Irms>Idc，交流分量隻存在於直流電流中，因此此時的有功功率=UdcxIdc或者有功功率=Pdc<UrmsxIrms。

直流信號脈動時，如果脈動電平大於等於頻率檢測回路的檢測電平且可以正確穩定地測量出周期，就有可能正確地測量直流。如果一個較大交流信號疊加在直流信號上，可以采用檢測交流信號的周期再執行平均的方法，實現更加穩定的測量。

此外，如果直流信號上帶微小變動的脈衝噪聲穿過過零電平，該點被檢測為過零，結果，區間內的采樣數據被平均，電壓和電流等測量值也有可能不穩定。如果此時同步源設為None，可以防止此類誤檢測的發生，數據更新周期不設置為自動時，同步源None，數據更新周期內所有采樣數據全部做平均運算。

除了示波器和功率分析儀，橫河的電源測試解決方案中還包含其他豐富功能的測試儀器。尤其對於電源的可靠性和抗幹擾能力，橫河GP係列的無紙記錄儀將發揮必不可少的作用。

溫升測試的幹擾

電源行業溫升測試的難點在於：

§ 熱電偶產生的熱電勢信號非常微小。

§ 隨著變頻器的普及，測試環境變得越來越惡劣。

抑製幹擾的對策：

1. 使用高共摸抑製比、高串模抑製比、高共模耐壓測試設備。

2. 測試電路與內部電路的絕緣方式（光電耦合絕緣最佳）。

3. 采用積分型A/D,在對模擬量進行A/D轉換時，先對模擬信號進行積分運算。

4. 針對不同工頻幹擾頻率，設定合適測量周期。

5. 同時使用一階低通濾波與A/D積分的方式。

6. 區別於常規掃描型模塊，獨立A/D測試模塊能有效去除通道切換造成的影響。

7. 熱電偶前端與被測點絕緣能有效抑製共摸幹擾。

8. 熱電偶線采用雙絞屏蔽線、采用電磁屏蔽措施。

9. 使用溫度變送器（4mA-20mA輸出）、外置濾波電容等。

運用上述方法尤其要注意一點：測試電路與記錄儀內部電路之間，通過光電耦合絕緣，可以大幅度減低從傳感器來的共模幹擾，即使不慎在傳感器上加了高壓，也不至破壞記錄儀,或對操作人員造成傷害！

此外還需注意：如果幹擾信號頻率和A/D積分周期不匹配，幹擾影響無法隻通過“積分”去除，可同時使用A/D積分和幹擾濾波去除幹擾影響。

幹擾問題往往很難一下拿出明確解決方案，要根據幹擾的種類對症下藥，因此分析幹擾的成因和進行多種經驗性嚐試都是很重要的。

以上內容是上周橫河大學直播課的內容摘要，如果需要係統深入地掌握更多測試前沿技能，歡迎關注橫河大學的係列講座！

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