“横河测试测量12月11日由横河测试专家陈博专题讲座的文案摘要”

电源领域的迅速发展趋势:节能环保、高可靠性、低噪声污染。 为了应对这三个要求，具体到开关电源的开发，需要应对开关损耗的降低、可靠性的提高( soa的确认)和emc )高次谐波电流的抑制和噪声的降低)这几个问题，因此致力于以下几点，更高

高转换率:

即使在负载变动、波形失真等条件下也可以进行有效的能量转换。

高稳定性:

即使负载、输入电压、温度等发生变化，开关电源也能稳定动作； 具有抵抗外部干扰的能力。

抑制高频波的能力

低功耗:

不仅在通常的业务状态下要求低功耗，在待机状态下也应该有低功耗，例如pc、家电等电器。

更低的价格:

不断优化产品设计，降低制造价格和采用价格。

dlm系列电源分解功能:

与电源领域的这些开发诉求相比，横河dlm系列的混合信号示波器具有特别合适的功能选项，可以说是面向电源领域的工程师定制的。

swloss :开关损耗的分解

soa :安全事务所的解体

harmonics :高次谐波分解

i2t :焦耳积分

功率测量:功率测量

开关损耗测量:

请看一下dlm系列的混合信号示波器，给出上述相关性能测试的实例。

分解结果可以表示为每个分解区间的损失的测量周期( wp )、单位时间的损失) p )。

单位时间的损失( p )分别对应于上述损失) wp )的turnon、on、turnoff、total，在多个周期时间tc内去除损失，求出单位时间的损失。

滤波器的应用运算滤波

o高通滤波器和低通滤波器

可以设定o1次、2次的滤波运算

o任意设定截止频率(最低0.01hz )

应力波形叠加-历史统计功能

工程师进行器件应力测试时，需要随时调整负载，同时持续提高示波器的触发水平，以捕捉持续上升的vds和id。 利用示波器的历史记录记忆功能，无需随时调整触发电平，即可将触发波形自动保存在历史记录存储器中。

然后，在分解数据时，工程师打开历史功能菜单，采用只需重叠显示所有开关波形，就能清晰观察高峰的历史统计功能，从而一次重复多次各屏幕的max、min等数据 在保存波形数据的情况下，可以选择保存历史和保存波形，从而将无工况应力测试数据保存在一个文件中，便于以后分解查找。

驱动信号vgs测试时的共触干扰问题

在观测驱动信号vgs的波形时，由于高端臂的共触电压较高，共触干涉会影响vgs真实波形的观测。 在严重的情况下，测试的vgs会超标，无法通过测试。 如果将差动探针的+/-端子连接到vs端子上，则可以通过知道cmrr的影响来检测高臂侧的共触干涉。 cmrr的影响表现在上臂侧。

为了抑制高腕侧( s极)的共触干扰，推荐使用尽可能高的共触抑制比( cmrr )的差动探针。

作为完成的电源测试处理方案，除了dlm系列混合信号示波器外，横河wt系列的电力分解器还将在能效测试方面提供有力的支持。 以下是电源开发中能源效率方面的几个应用。

功率效率测试

能效是衡量电源性能的一个非常重要的指标，高效、高频、低功耗、安全、智能、微型化是电源技术快速发展的大趋势。

功率效率测试标准:

iec62301、specpoewer、欧洲能源之星、美国能源局80plus等标准对测量设备的功率测量精度有确定的要求。

以iec62301为例，用于测量低于0.5w待机功率的设备，功率测量的不明确度要求至少优于0.01w。 测量待机功率时，测量设备需要能够在5ma的量程内测量至量程的1%的比较有效的输入，支持0.05ma以下的测量，同时测试所要求的平均有效功率可以通过定制式的功能实现。 此外，iec62301标准规定，采用特殊算法，计算被测设备的电力稳定性。 功耗测量软件可以收集电表的所有测量数据，不仅包括电压、电流、功率和频率，还包括交流电源的总谐波失真( thd )和峰值系数( cf )。

能源效率测试项目:

电压、电流、电力、功率因数、高次谐波、电力及效率等。

待机功率测量

常见的待机功耗测量错误:

测量电流小(毫安级)，非法接线会引入电路误差。

错误:电流计的外部连接:导入电压表分流是正确的:用电流计的内部连接直接测量负载电流

正确的方法是将电流测量电路连接在接近负载的一侧。 电压测量电路测量负载电压el和电流测量电路的电压ei之和，误差只有ei。 2a输入单元和30a输入单元的电流测量电路的输入阻抗分别约为500m和5.5m。 例如，负载阻抗为1k时，2a输入单元对测量精度的影响约为0.05%(500m/1k )，30a输入单元对测量精度的影响约为0.00055% ) 5.5m/1k ) ) wt3000例)。

高电位电流输入端子会引起杂散电容，引起电流误差。

正确的操作是将wt3000的电流输入端子连接在接近电源( source ) gnd电位的一端，以降低杂散电容对测量精度的影响。 wt3000的内部结构(下图)电压测量电路和电流测量电路分别被屏蔽罩包围，放入外部壳体。 电压测量电路和电流测量电路的屏蔽罩分别连接在电压输入端子和电流输入端子的一端。 由于外部框体与屏蔽罩绝缘，因此存在杂散电容cs。 cs约为100帕。 误差是由该杂散电容产生的电流形成的。

平均有效功率测量

在待机功率测试的情况下，在有效变动较大时，可以使用avg平均或积分功率平均。

建议使用积分平均有效功率。 待机功耗的测量中，电流波动较大，通常的平均方法会有死区时间，但积分平均会连续积分瞬时功率，因此没有死区时间，测量值更可靠。

直流电力的测量

看起来像是简单的直流电力测量，但实际上有很多波纹。

你遇到过这些问题吗？

电源上显示的p urmsxirms是什么？

测量直流电力时应该使用rms模式还是dc模式？

直流没有周期。 该如何设置同步源？

直流测量时需要滤波吗？ 到多低的地方？

如果是理想的直流电压/电流，则p=uxi，但实际的电压和电流中经常会叠加交流成分(特别是电流)。 由于功率计的有效值通过总波计算，rms值中含有直流成分和交流成分，因此rms值大于直流成分。 电池供电或直流电源供电时，如果urms=udc、irms idc，交流成分只存在于直流电流中。 这是因为此时有效功率=udcxidc或有效功率=pdc

直流信号脉动时，如果脉动电平在频率检测电路的检测电平以上，且能够正确稳定地测量周期，则有可能正确测量直流。 较大的交流信号叠加在直流信号上时，通过检测交流信号的周期并进行平均化，可以实现更稳定的测量。

此外，如果直流信号中伴随微小变动的脉冲噪声通过过零电平，则该点被检测为过零，结果，区间内的采样数据被平均化，电压和电流等测量值也有可能不稳定。 此时，如果将同步源设为none，则可以防止这种误检测的发生。 数据更新周期未自动设定时，将同步源设为none，在数据更新周期内平均所有采样数据。

除示波器和电力分解器外，横河的电源测试处理方案还包括其他功能丰富的测试仪器。 特别是在电源的可靠性和抗干扰性方面，横河gp系列的无纸化录音机起着不可缺少的作用。

温度上升测试的干扰

电源领域的温升测试难点如下。

热电偶产生的热电势信号非常微小。

随着变频器的普及，测试环境越来越差。

抑制干扰的对策:

1 .采用高共触抑制比、高串模抑制比、高共模耐压试验设备。

2 .测试电路和内部电路的绝缘方法(光电耦合绝缘最合适)。

3 .使用积分型a/d，在对模拟量进行a/d转换时，对模拟信号进行积分运算。

4 .比较不同的工频干扰频率，设定适当的测量周期。

5 .然后采用一阶低通滤波器和a/d积分的方法。

6 .与普通的扫描型模块不同，独立的a/d测试模块可以比较有效地消除频道切换带来的影响。

7 .热电偶前端与被测点的绝缘，可以比较有效地抑制共触干扰。

8 .热电偶线使用双绞线，使用电磁屏蔽措施。

9、采用温度变送器( 4ma-20ma输出)、外置滤波电容器等。

这种运用需要特别注意。 测试电路和记录器内部电路之间通过光电耦合绝缘，因此可以大幅降低来自传感器的共模噪声，即使不小心向传感器施加高电压，也不会破坏记录器或对操作者造成危害。

另外，当干扰信号的频率和a/d积分周期不一致时，干扰影响不能只通过积分来消除，还需要观察到可以通过a/d积分和干扰滤波来消除干扰影响。

干扰问题往往不容易马上决定应对方法，需要根据干扰的种类进行对症治疗。 因为，分析干扰的原因，根据经验进行很多尝试是非常重要的。

以上文案是上周横河大学生广播课的文案摘要，如果需要系统地掌握越来越多的测试前沿技能，请关注横河大学的系列讲座。

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