引言

在過(guò)去一個(gè)世紀(jì)中，對(duì)電能的需求正以指數(shù)級(jí)提高。這使人們更加看重日常電子設(shè)備及高級(jí)電子和通信系統(tǒng)中使用的電源的性能和效率。電源分成許多不同的類(lèi)型和規(guī)格，包括傳統(tǒng)線性電源到高效的開(kāi)關(guān)電源。所有這些電源都面臨著復(fù)雜的動(dòng)態(tài)工作環(huán)境。設(shè)備負(fù)載和需求在不同時(shí)間之間可能會(huì)大幅度變化。即使是“日常的”開(kāi)關(guān)電源也必須能夠承受突然出現(xiàn)的遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)平均工作電流的峰值電流。此外，必須檢定電源的功率電平、輸出純度和到電源線的諧波反饋，以滿足國(guó)家和地區(qū)電源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從歷史上看，這些測(cè)量類(lèi)型意味著使用數(shù)字萬(wàn)用表進(jìn)行靜態(tài)電流和電壓測(cè)量，然后在計(jì)算器或PC上進(jìn)行麻煩的計(jì)算。今天，大多數(shù)工程師正轉(zhuǎn)向示波器，作為首選的電源測(cè)量平臺(tái)。本應(yīng)用指南將重點(diǎn)介紹怎樣使用示波器進(jìn)行基本電源測(cè)量。

準(zhǔn)備電源測(cè)量

對(duì)習(xí)慣使用示波器進(jìn)行高帶寬測(cè)量的工程師來(lái)說(shuō)，電源測(cè)量頻率相對(duì)較低，似乎非常簡(jiǎn)單。事實(shí)上，電源測(cè)量也有很多高速電路設(shè)計(jì)人員從未見(jiàn)過(guò)的一系列挑戰(zhàn)。經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)設(shè)備的電壓可能會(huì)非常大，而且是“浮動(dòng)的”，即沒(méi)有參考接地。信號(hào)的脈寬、周期、頻率和占空比會(huì)變化，必須如實(shí)地捕獲波形，分析其不理想特點(diǎn)。對(duì)示波器的要求非常苛刻。當(dāng)然，示波器必須有基本帶寬和采樣率，處理SMPS內(nèi)部的開(kāi)關(guān)頻率。電源測(cè)量要求至少兩條通道，一條用于電壓測(cè)量，一條用于電流測(cè)

量。提高電源測(cè)量簡(jiǎn)便程度和可靠性的工具也同樣非常重要。下面是部分考慮因素：

是否提供安全精確的電壓和電流探測(cè)解決方案？

是否有一種快速方式，調(diào)節(jié)探頭的不同延遲？

是否有使探頭偏置達(dá)到最小的有效流程？

儀器能否配備充足的記錄長(zhǎng)度，以高分辨率捕獲很長(zhǎng)的工頻波形？

這些特點(diǎn)為有效執(zhí)行電源設(shè)計(jì)測(cè)量奠定了基礎(chǔ)。