Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
Analyse des Schalttransistors
Schaltnetzteile können trotz instabiler Eingangsspannungen und stark variierender Lasten ein System mit einer sehr stabilen Spannung versorgen. Schaltnetzteile nutzen MOSFETs oder IGBTs als elektronische Schalter. Sie ermöglichen kurze Schaltzeiten und sind in der Lage, unregelmäßig auftretenden Spannungsspitzen zu widerstehen. Darüber hinaus haben Transistoren sowohl im ein- als auch im ausgeschalteten Zustand sehr niedrige Verluste. Zu den wichtigsten Messwerten für diese Bauteile zählen: Schaltverluste, sicherer Betriebsbereich (SOA, Safe Operating Area) und Anstiegsrate (Slew Rate).
Jobangebote+ passend zum Thema
Ihre höchsten Verluste weisen Transistoren in der Regel während des Ein- und Ausschaltens auf, weil parasitäre Effekte im Schaltkreis – vor allem die Kapazitäten – das sofortige Umschalten verhindern. Um eine Stromversorgung zu charakterisieren und ihre Effizienz zu bewerten, ist eine genaue Analyse dieser Verluste essenziell. Die Messungen der Schaltverluste werden für jeden vollständigen Zyklus innerhalb der Erfassungsbereichs (standardmäßig das gesamte Signal) durchgeführt, die statistische Auswertung dieser Messungen erfolgt über den gesamten Bereich hinweg, nicht aber zwischen den Erfassungen.
Eine der größten Herausforderungen beim Messen von Ein- und Ausschaltverlusten besteht darin, dass sie zumeist in sehr kurzen Zeiträumen auftreten. Daher müssen die zeitliche Abstimmung der Spannungs- und Stromkurven sehr präzise, die Offsets des Messsystems minimal und der Dynamikbereich der Messung ausreichend sein. Die zweite größere Herausforderung besteht darin, dass der Dynamikbereich extrem groß sein muss, um die Schaltverluste exakt messen zu können. Die über den Schalttransistor gemessene Spannung weist beträchtliche Unterschiede zwischen dem ein- und dem ausgeschalteten Zustand auf, unter Umständen mehrere hundert Volt. Dadurch wird es schwierig, beide Zustände in einer einzigen Erfassung zu messen.
- Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
- Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
- Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
- Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
- Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
