【導讀】持續(xù)測量 AC-DC 和 DC-DC 轉換器的性能可能是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。隨著設計師努力從硅基電源轉換器過渡到碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等寬禁帶半導體，這些挑戰(zhàn)變得尤為棘手。電機驅動器等三相系統(tǒng)的設計師面臨更多復雜問題。
持續(xù)測量 AC-DC 和 DC-DC 轉換器的性能可能是一項極具挑戰(zhàn)性的任務。隨著設計師努力從硅基電源轉換器過渡到碳化硅 (SiC) 和氮化鎵 (GaN) 等寬禁帶半導體，這些挑戰(zhàn)變得尤為棘手。電機驅動器等三相系統(tǒng)的設計師面臨更多復雜問題。
值得慶幸的是，他們可以借助最新款臺式示波器。此款示波器提升了電源和電機驅動器的分析處理能力和速度，所用軟件讓工程師能夠進行速度更快、更可重復的測量。
功能更加豐富的泰克示波器
泰克 4 B 系列 MSO 就是這樣一款示波器，它配備更強大的處理器，可加快電源轉換器設計師的分析速度。此款示波器采用全新用戶界面，與上一代示波器相比，響應速度提高了一倍，測量速度也顯著提升。此外，此款示波器價格實惠，許多專業(yè)設計師都可以購買得起。
AC-DC 和 DC-DC 電源測量
示波器具有自動執(zhí)行關鍵功率測量的選項。該高級功率測量和分析 (4-PWR) 選項可以測量交流線路輸入的頻率、RMS 電壓和電流、以及電壓和電流的波峰因數(shù)。它還可以測量有功功率、無功功率和視在功率以及功率因數(shù)和相位。
功率測量和分析軟件自動執(zhí)行計算，測量電源轉換器的開關損耗。
工程師在尋找微小改進時需要進行逐步修改，這就要求對開關損耗和磁損耗等進行測量。該軟件還可用于在電路中測量開關器件的安全工作區(qū)域。所有這些測量均可利用 4 B 系列的更快速處理器加速完成。
采用寬禁帶器件
對于寬禁帶 SiC 和 GaN 器件，要想準確評估其開關損耗，需要更大的測量禁帶來適應更快的轉換速率。不久前，對于半橋開關級別的高側相對于開關節(jié)點的開關測量仍然存在失真的問題，這是因為高共模電壓信號干擾了差分信號。
但是，4B 系列 MSO 示波器可與一種相對較新的探頭兼容，這種探頭使用光學隔離技術來實現(xiàn) 1 GHz 時 80 dB 的共模抑制比 (CMRR)，如果頻率更低，甚至能夠實現(xiàn)更高的 CMRR。此類 IsoVu 光學隔離探頭可以測量 100 V/ns 或更快的開關信號，同時避免共模電壓擺動引起的失真問題。
雙脈沖測試通常用于評估在接近或超過全輸出的條件下，場效應晶體管 (FET) 和絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT) 在電路中的性能。
雙脈沖測試分析軟件可以幫助設計師過渡到采用寬禁帶開關技術。此款測量工具具有強大的處理能力，能夠自動執(zhí)行設置、測量和計算，讓設計人員能夠更快、更輕松地測量開關參數(shù)和二極管的反向恢復特性。
三相電源和電機驅動器
現(xiàn)代電機驅動系統(tǒng)通常使用脈沖寬度調制 (PWM) 來控制頻率，從而控制電機的速度，但頻率的變化會導致難以對這些信號進行穩(wěn)定測量。要想實現(xiàn)穩(wěn)定的波形，通過人工確定濾波器和觸發(fā)器的正確組合非常棘手，但對于實現(xiàn)一致測量卻是必要的。驅動系統(tǒng)通常具有三相輸出，這使連接和設置變得復雜。
除了測量驅動器的輸出之外，對驅動器的輸入級性能（例如諧波、功率和功率因數(shù)）進行測量和評估也很重要。
4B 系列具有更強大的性能以及內置配置和分析功能，因此是進行此類三相測量的理想選擇。此前，只有高端示波器才具備此功能。
六通道可幫助解決三相問題
電機驅動器和逆變器的輸出通常采用沒有中性導體的三線制系統(tǒng)。采用雙功率表法時，僅使用示波器上的兩個電壓通道和兩個電流通道即可準確測量這些系統(tǒng)中的功率。 測量時需要用到兩個電壓通道和兩個電流通道，電壓通道連接不同相位，其中一個相位作為參考。
三相分析軟件可用于實現(xiàn) PWM 電機驅動輸出的穩(wěn)定測量。 這可以借助四通道示波器進行。但工業(yè)變頻器的輸入更有可能使用帶中性導體的四線制系統(tǒng)。在這種情況下，應使用三個功率表，這種配置需要六個示波器通道：三個電壓通道和三個電流通道。盡管多款示波器提供八個輸入通道，但 4 系列 B MSO 是少數(shù)具有六個模擬輸入的專業(yè)級示波器之一。
與大多數(shù)泰克儀器一樣，4B 系列示波器具有 USB 和以太網等標準通信接口。這些接口支持遠程控制和數(shù)據訪問以及測試自動化。上文提到的功率測量都可以使用一套完整記錄的全面編程命令來實現(xiàn)自動化。雖然自動化程序可以在 Matlab、C、C++ 和 LabVIEW 等任一環(huán)境中編寫，但最新推出的 Python 驅動程序可以讓您更加輕松地實現(xiàn)自動化。
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