羅德與施瓦茨示波器AC-DC轉(zhuǎn)換器測試基礎(chǔ)
這是一篇關(guān)于AC-DC轉(zhuǎn)換器測試基礎(chǔ)的應(yīng)用說明文檔,主要介紹了AC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理、測試方法及相關(guān)測量技術(shù)。以下是對這些核心內(nèi)容的簡要概述:
1. AC-DC轉(zhuǎn)換基礎(chǔ):
線性電源:通過鐵芯變壓器直接連接到電網(wǎng),提供隔離屏障。變壓器降低輸入電壓,經(jīng)二極管整流和大電容平滑后,由晶體管線性區(qū)域控制輸出。
開關(guān)模式電源(SMPS):高頻開關(guān)原理轉(zhuǎn)換AC到DC,適用于高效率應(yīng)用。常見拓?fù)浒▎渭壓投嗉夀D(zhuǎn)換,具體取決于功率等級。

2. 低功率等級轉(zhuǎn)換器:
標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)轉(zhuǎn)換器:包括整流、濾波、高頻變壓器和輸出整流濾波電路。常見拓?fù)錇榉醇な胶驼な睫D(zhuǎn)換器。
反激式轉(zhuǎn)換器:在低功率等級下效率可達(dá)90%,成本低且提供電氣隔離。適用于筆記本電源和移動充電器。
3. 高功率等級轉(zhuǎn)換器:
兩級轉(zhuǎn)換器:包括升壓轉(zhuǎn)換器和后級DC-DC轉(zhuǎn)換。升壓轉(zhuǎn)換器將脈動直流電壓轉(zhuǎn)換為高直流母線電壓,后級轉(zhuǎn)換為低電壓輸出。
LLC諧振轉(zhuǎn)換器:通過半橋?qū)⒅绷鬏斎朕D(zhuǎn)換為方波,有效濾除諧波,提供高效率隔離轉(zhuǎn)換。
4. AC-DC轉(zhuǎn)換器測試:
輸入線測試:包括功率質(zhì)量、總諧波失真(THD)、浪涌電流和傳導(dǎo)發(fā)射測試。
輸出線測試:包括輸出紋波電壓和瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)測試。
效率測試:測量輸入輸出功率,計算效率。
啟動和關(guān)閉時序測試:測量輸入電壓到輸出電壓建立的時間延遲。
5. 測試設(shè)備和配置:
測試設(shè)備:包括實驗室交流電源、電子負(fù)載和四通道數(shù)字示波器。
探頭選擇:使用高電壓差分探頭和電流鉗探頭,確保足夠的帶寬和動態(tài)范圍。
測量準(zhǔn)備:進(jìn)行探頭時間延遲校正,確保功率計算準(zhǔn)確性。
6. 具體測試案例:
功率質(zhì)量測試:包括有源功率因數(shù)校正(PFC)反激轉(zhuǎn)換器和無PFC反激轉(zhuǎn)換器的功率因數(shù)、視在功率、實際功率和總無功功率測量。
紋波電壓測試:測量輸出紋波電壓,包括低頻和高頻分量。
瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)測試:測量負(fù)載突變時輸出電壓的響應(yīng)時間和過沖。
效率測試:在不同輸入電壓下測量效率,繪制效率曲線。
7. 測試結(jié)果分析:
PFC反激轉(zhuǎn)換器:功率因數(shù)為0.97,THD較低,效率較高。
無PFC反激轉(zhuǎn)換器:功率因數(shù)為0.34,THD較高,效率較低。
啟動時序:測量啟動延遲和異常反應(yīng),分析過壓保護(hù)等問題。

8. 結(jié)論:
本文介紹了AC-DC轉(zhuǎn)換器的基本原理和測試方法,重點概述了開關(guān)模式電源的測試流程和關(guān)鍵測量技術(shù)。強調(diào)了示波器在實驗室測試中的多功能性和重要性,通過合理配置和探頭選擇可獲得準(zhǔn)確的測試結(jié)果。
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