目前，隨著快速低壓設(shè)備在數(shù)字系統(tǒng)中的應(yīng)用及便攜式電子設(shè)備的迅速推廣，人們對緊湊的、低成本的開關(guān)電源的需求正在不斷提高。數(shù)字系統(tǒng)的工作速度正在不斷升級，這一趨勢要求在一定程度上降低半導(dǎo)體元器件的工作電壓，如處理器和存儲設(shè)備。當(dāng)前新型集成電路設(shè)備的工作電壓僅為幾年前的一半（1.8V）。為保證這些關(guān)鍵電平一直處于允許的容限內(nèi)，集成電路必須采用分布式電源結(jié)構(gòu)，亦即電源的位置必須靠近使用點。數(shù)字系統(tǒng)的速度越高，它消耗的電流和功率往往也就越大。

分布式電源結(jié)構(gòu)和更高的功率要求，使電源設(shè)計工程師面臨著新的技術(shù)挑戰(zhàn)：

1. 提高效率

2. 提高功率密度

3. 提高可靠性

4. 控制EMI,滿足電磁兼容要求

為迎接這些挑戰(zhàn)，工程師必須分析電源開關(guān)波形，測量各個點的功率消耗，精確分析開關(guān)損耗、磁通密度（B-H）、以及確定安全工作區(qū)域（SOA）等等。此外，他們還必須根據(jù)EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行嚴(yán)格的一致性測試，并詳細(xì)記錄測試結(jié)果，而且所有這一切還面臨著市場周期的限制和質(zhì)量競爭的壓力。這一系列要求迫使工程師采用高性能、高效率的功率測試工具。

泰克在測量領(lǐng)域擁有悠久歷史，它利用示波器平臺的處理能力，為電源設(shè)計工程師提供簡便易用、經(jīng)濟低廉的解決方案。最近推出的TDSPWR2軟件包具有完善、強大的分析能力，它與泰克的TDS5000系列或TDS7054/TDS7104數(shù)字熒光示波器及差分探頭和電流探頭一起使用時，就構(gòu)成了一個完整的電源測量系統(tǒng)。

這個系統(tǒng)將DPO杰出的波型捕獲速率和探測功能與TDSPWR2軟件包的分析能力完美地結(jié)合到一起。利用該系統(tǒng)，工程師可以：

² 自動偏移校正

² 測試開關(guān)器件的損耗

² 測試磁芯損耗

² 進行磁性器件的B-H分析

² 產(chǎn)生定制的測試報告

² 得到易于分析的SOA圖

² 進行針對EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)一致性測試

² 自動的紋波測量

² 全面的功率測量

1. 自動偏移校正

在開關(guān)電源內(nèi)進行任何功率損耗測量之前，應(yīng)先同步電壓和電流信號，以消除傳導(dǎo)延遲，這一點很重要。這個同步過程叫做“偏移校正”。

使用TDSPWR2進行功率測量時，偏移校正非常容易，只需要兩個步驟。首先將差分電壓探頭和電流探頭連接到偏移校正夾具的測試點上，偏移校正夾具由示波器的Auxiliary輸出或Cal-out信號激勵；然后在用戶界面上輸入所用探頭的型號即可。TDSPWR2軟件會自動進行偏移校正，整個過程非常簡單。實際使用時，可以校正高達(dá)100A的電流。

其它公司在做偏移校正時，使用的是一種很傳統(tǒng)的方法，需要進行數(shù)學(xué)運算。首先，它需要一個Probus接口（圖如下），該接口僅能提供100mA的電流，這只能滿足30A以下探頭的要求。也就是說，他們只能校正30A以下的電流。

同時，他們還需要一個數(shù)學(xué)波形，該波形從波形數(shù)據(jù)中通過二次采樣得到，它要占用一個通道。任何額外的數(shù)學(xué)操作（比如：功率計算）都需要額外的數(shù)學(xué)波形。

2. 開關(guān)損耗測量

開關(guān)損耗是指在開關(guān)切換時的功率損失,它在數(shù)值上等于開關(guān)導(dǎo)通/關(guān)斷轉(zhuǎn)換區(qū)域與開關(guān)切換頻率的乘積。實際使用時，區(qū)域大小和切換頻率都是變化的，具體的值取決于負(fù)載情況。

TDSPWR2軟件的“開關(guān)損耗”功能可自動計算功率波形，并根據(jù)捕獲的數(shù)據(jù)計算開關(guān)的最大、最小和平均功率損耗。在分析開關(guān)裝置的功率耗散時，這些數(shù)據(jù)非常有用。如下圖所示，這些數(shù)據(jù)將顯示為Turn On Loss(導(dǎo)通損耗)、Turn Off Loss(關(guān)斷損耗)和Power Loss(功率損耗)。如果知道了接通和斷開時的功率損耗，便可著手解決電壓和電流躍遷，減少功率損耗。

在負(fù)載變化期間，開關(guān)電源的控制電路將改變開關(guān)頻率以驅(qū)動負(fù)載。這時的功率波形是非周期性的。分析非周期功率波形非常繁瑣。然而，TDSPWR2的高級測量能力,可自動計算最小功率損耗、最大功率損耗和平均功率損耗，以此提供開關(guān)的有關(guān)信息。

其它公司在測量開關(guān)損耗時，就沒有這么簡單了。他們首先讓示波器顯示功率的波形，然后進行最大值、區(qū)域和平均值的計算。要得到測量結(jié)果，用戶必須手動地用光標(biāo)去選取被測數(shù)據(jù)，如下圖所示。而且他們還不能對動態(tài)負(fù)載時的開關(guān)損耗進行測量。

在上圖中，用戶還必須手動地把“區(qū)域”和“切換頻率”相乘。

3. 安全工作區(qū)域(SOA)

安全工作區(qū)是開關(guān)器件切換時的 電壓VS.電流圖。利用該圖工程師可以輕松確定開關(guān)器件的受壓等級，并迅速找到異常現(xiàn)象。利用光標(biāo)鏈接，還可觀察異常點對應(yīng)的時域情況。

利用TDSPWR2可輕松得到SOA圖，見下圖。

在上圖中，要觀察異常數(shù)據(jù)點對應(yīng)的時域表現(xiàn)，只需要把感興趣的點鏈接到時域即可。

其它公司的SOA圖如下所示：

在上圖中，要觀察異常數(shù)據(jù)點對應(yīng)的時域情況，光標(biāo)鏈接毫無作用，用戶必須從YT波形“卷”（SCROLL）到SOA圖，這是一個冗長乏味的過程。細(xì)心一點還可以發(fā)現(xiàn)，上面的SOA圖沒有刻度信息，這給觀察和分析帶來了很大的難度。

4. 針對EN6100-3-2標(biāo)準(zhǔn)的功率品質(zhì)和預(yù)一致性測試

在AC/DC開關(guān)電源設(shè)計中，工程師們面臨著一個挑戰(zhàn)，那就是進行與功率品質(zhì)相關(guān)的測量，比如:有功功率、視在功率、功率因數(shù)以及針對EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)的電流總諧波失真（THD）和預(yù)一致性測試（Precompliace Test）。在電源的設(shè)計階段，預(yù)一致性測試（Precompliace Test）在不同的有功功率值時進行。

TDRPWR2的全功率品質(zhì)測量結(jié)果：

在上圖中，TDSPWR2以連續(xù)模式同時給出有功功率、視在功率、功率因數(shù)、THD和電流諧波失真的測試結(jié)果，這符合在不同有功功率時進行預(yù)一致性測試的要求。

其它公司在測量功率品質(zhì)時，不能同時給出有功功率、視在功率、功率因數(shù)和電流諧波失真的測試結(jié)果，也不能進行總諧波失真(THD)測試。這在全面分析功率品質(zhì)時有很大的局限性。

5. 動態(tài)負(fù)載時的功率耗散分析（HiPower Finder）

目前，在任何一個系統(tǒng)里，電源的負(fù)載都是動態(tài)的。要保證瞬時功率耗散滿足指標(biāo)，工程師必須付出更多的努力去了解負(fù)載變化時的具體情況。

HiPower Finder 為動態(tài)條件下的功率耗散分析提供了一種解決方案。

HiPower Finder能夠捕獲負(fù)載變化事件，然后將整個捕獲周期的瞬時峰值功率迅速地計算并顯示出來。這樣，工程師能夠立即發(fā)現(xiàn)存在問題的地方，并將之鏈接到相關(guān)的時域區(qū)域進行分析。利用這個軟件，工程師可以知道每周期開關(guān)閉合的持續(xù)時間及消耗的能量。

其它公司不提供這種功能。

6. 磁性元件分析

在設(shè)計開關(guān)電源時，工程師必須分析磁性元件的特性，比如變壓器和電感。磁性元件的特性直接影響電源的轉(zhuǎn)換效率和故障率。要得到預(yù)期的性能表現(xiàn)，工程師必須設(shè)計專用的磁性元件，并監(jiān)測磁芯飽和、磁芯損失的磁滯曲線以發(fā)現(xiàn)降低效率的問題所在。同時，在線的電感測量也很必要。

TDSPWR2的測量結(jié)果如下：

磁芯損失

磁芯飽和

其它公司不提供這種功能。

7. 電源紋波測量

開關(guān)電源輸出為直流時，其紋波測量及紋波抑制非常重要。在AC/DC開關(guān)電源中，紋波主要是由于工頻和開關(guān)切換引起的，而在DC/DC開關(guān)電源中，紋波主要是由于開關(guān)切換引起的。

TDSPWR2能自動地設(shè)置示波器并計算電源紋波。

其它公司不提供這種功能。

8. 測試報告生成

若系統(tǒng)中的電源是可用的，那么測試工程師需要產(chǎn)生詳細(xì)的測試報告來證明電源的性能。在這個報告中，包含了很多的屏幕快照，這些圖片往往是在基于示波器的測試中抓下來的。另外，測試報告具有特殊的格式，而且不同用戶有不同的報告格式。

利用TDSPWR2，用戶可靈活地定義自己的報告模板，如模板的大小、格式。當(dāng)報告格式改變時，其中的某些內(nèi)容還可以再次利用。在做最終報告時，TDSPWR2能自動將屏幕快照和所需的測試結(jié)果按照設(shè)定的格式生成測試報告。

L公司在生成測試報告時，首先將數(shù)百張的屏幕快照保存下來，這些圖片中包含了測試的設(shè)定信息，然后利用桌上電腦把這些圖片轉(zhuǎn)換成報告。這個過程非常浪費時間。

其它公司不提供這種功能

在電源系統(tǒng)測試中，使用TDS5000/TDS7000系列示波器+TDSPWR2軟件包，可以輕松完成各項所需的測量和分析任務(wù)。

¨ 自動通道時間校正

¨ 可以校正高達(dá)100A的電流

¨ 直接的開關(guān)損耗測量

¨ 動態(tài)負(fù)載下的開關(guān)損耗分析（HiPower Finder）

¨ B-W分析

¨ 磁芯損耗

¨ 在線的電感測量

¨ 安全工作區(qū)分析、光標(biāo)鏈接

¨ 方便的進行復(fù)雜的功率品質(zhì)分析

¨ 自動紋波測量

¨ 測試報告生成器

這些任務(wù)用別的方案也許能夠完成，但其過程往往復(fù)雜繁瑣，需要花費大量的時間。

另外，泰克示波器開放的系統(tǒng)平臺和完善的技術(shù)服務(wù)讓用戶在使用過程中得心應(yīng)手、事半功倍。泰克的TDS5000以上系列示波器都毫不例外的使用了開放的Windows結(jié)構(gòu)，把一臺高性能示波器和PC融合到一臺自含式設(shè)備中。通過DPX^TM采集技術(shù)、開放的Windows桌面和針對Windows/UNIX的應(yīng)用編程接口（API），這些系列的示波其提供了超快速的數(shù)據(jù)采集、分析和聯(lián)網(wǎng)能力。通過使用嵌入式PCI總線，可以把波形數(shù)據(jù)直接從采集系統(tǒng)傳送給開放Windows平臺上的分析軟件，比如：CVI、LABVIEW、EXCEL、MATLAB、VB、C、C++等應(yīng)用軟件。PCI總線的傳送速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)的GPIB總線。

泰克在技術(shù)和培訓(xùn)支持中擁有廣泛的專業(yè)知識，通過與泰克合作,您可以在靈活廣泛的服務(wù)方案中進行選擇。在使用泰克的產(chǎn)品過程中獲得成功。主要的服務(wù)內(nèi)容有：

² 維修服務(wù)

² 校準(zhǔn)/功能檢驗服務(wù)

² 升級和產(chǎn)品安裝

² 自助服務(wù)計劃

² 現(xiàn)場服務(wù)

² 技術(shù)支持和培訓(xùn)

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