Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Analyse von Stromversorgungen mit dem Oszilloskop
Die »Digital-Phosphor«-Erfassungstechnik der Oszilloskopserien »MSO/ DPO4000« und »DPO3000« bietet Vorteile für die Fehlerdiagnose, insbesondere hinsichtlich der Identifizierung der Auswirkung übermäßiger Modulation bei einer Stromversorgung. Diese Oszilloskope können bis zu 50 000 vollständige Signalerfassungen pro Sekunde durchführen, was wesentlich mehr ist als bei einem herkömmlichen digitalen Oszilloskop (DSOs). Das hat zwei Vorteile für die Untersuchung von Modulationseffekten: Erstens ist das Oszilloskop über einen größeren Zeitraum aktiv; auch ist weniger Zeit für die Verarbeitung von Signalen bis zur Anzeige nötig, weswegen eine wesentlich größere Chance besteht, die übermäßige Modulation zu erfassen. Zweitens kann man mit einem Digital-Phosphor-Oszilloskop die modulierten Signale besser in Echtzeit beobachten. Die Anzeige stellt die Bereiche intensiver dar, die am häufigsten von der Signalspur beschrieben werden – ähnlich wie bei einem analogen Oszilloskop. Selten auftretende Kurven werden abgeschwächter dargestellt als das sich regelmäßig wiederholende Hauptsignal. Dadurch lassen sie sich besser unterscheiden.
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Bild 5 zeigt, wie das modulierte Signal den Ausgang einer Current-Mode-Steuerung bei einem Netzteil regelt. Man sieht, dass das Signal in den Bereichen mit seltener Modulation abgeschwächt dargestellt wird. Das rote Signal ist berechnet und zeigt den Trend der Zykluszu-Zyklus-Pulsbreitenmessungen eines Steuerungssignals für ein IGBT-Gate, während der Oszillator der Stromversorgung startet. Da das berechnete Signal die Messwerte der Impulsbreite darstellt (mit Zeiteinheiten), lassen sich Abweichungen bei der Impulsbreite mit Hilfe von Cursors messen.
Die berechneten Werte zeigen die Veränderung der ausgewählten Modulationsmessung über das erfasste Signal hinweg. In diesem Fall bilden sie die Antwort der Regelung des Oszillators beim Einschalten ab. Diese Modulationsanalyse eignet sich auch dazu, die Reaktion der Netzteilregelung bei einer Änderung der Eingangsspannung (Line Regulation) oder der Last (Load Regulation) zu messen.
Bei der Restwelligkeit handelt es sich um den Wechselspannungsanteil, welcher der Ausgangsspannung überlagert ist. Sie lässt sich als Prozentwert der normalen Ausgangsspannung oder als Spitze/ Spitze-Spannung angeben. Lineare Stromversorgungen weisen in der Regel eine Restwelligkeit mit ungefähr der doppelten Netzfrequenz (ca. 120 Hz) auf, während bei Schaltnetzteilen Restwelligkeit mit mehren hundert Kilohertz auftreten kann. (rh)
Trevor Smith
ist Market Development Manager EMEA für Oszilloskope bei
Tektronix
Telefon 02 21/94 77 40 0
www.tek.com/de
Siehe auch:
Rauschende Ströme
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