本期將繼續(xù)討論RTO64示波器在電源電子設(shè)備方面的應(yīng)用。

五、 測量熒光燈電子鎮(zhèn)流器的啟動(dòng)和運(yùn)行模式

電子鎮(zhèn)流器中有一個(gè)高頻變流器，它以AC激勵(lì)燈管，頻率范圍通常為50至100Khz。鎮(zhèn)流器必須提供一個(gè)高壓才能啟動(dòng)燈管；啟動(dòng)過程可能需要幾十毫秒。燈管啟動(dòng)后，變流器須（以較低的電壓）提供穩(wěn)壓電流，使燈以穩(wěn)定的亮度和功率運(yùn)行。

為了確保熒光燈使用中的可靠性，測定啟動(dòng)瞬態(tài)期間的電壓和電流波形是必不可少的測量工作。晶體管的開關(guān)時(shí)間，其持續(xù)時(shí)間通常為幾十納秒，而開關(guān)周期則是十或二十毫秒，啟動(dòng)瞬態(tài)可持續(xù)幾十毫秒。捕獲這些事件需要每秒幾十或幾百兆樣值（Megasample）的取樣速率，記錄長度需為幾十毫秒。

六、 將開關(guān)電源紋波和AC線路紋波分離

在線性電源中，測量兩倍工頻（120Hz）輸出紋波較為容易，因?yàn)槟稍诰€路電壓上觸發(fā)示波器，然后由示波器顯示工頻紋波。但在開關(guān)型電源中則不同，輸出信號(hào)由上百kHz的開關(guān)紋波以及其它噪聲所影響，故很難對AC線路整流波動(dòng)產(chǎn)生的輸出電壓的紋波分量進(jìn)行測量。測量功率因數(shù)校正的離線整流器中的輸入電流波形質(zhì)量時(shí)，也有同樣的問題。

七、 測量開關(guān)變換過程中的瞬時(shí)功率和平均功率

在開關(guān)變流器中，當(dāng)電流流過其導(dǎo)通正向電壓降時(shí)，功率晶體管中將感生傳導(dǎo)損耗。在開啟和切斷的開關(guān)躍遷期間，可觀察到在晶體管中有大量的可導(dǎo)致開關(guān)損耗的瞬時(shí)電壓和電流。開關(guān)損耗一般來源于二極管反向恢復(fù)和MOSFET漏極-源電容。

即使晶體管的開關(guān)時(shí)間很短，但開關(guān)產(chǎn)生的平均功率損耗是顯著的以傳統(tǒng)的測試方法很難做這種測量，因?yàn)殚_關(guān)跳變期間的電壓和電流波形錯(cuò)綜復(fù)雜，而且晶體管在通態(tài)和斷態(tài)期間的電壓變化很大。總MOSFET損耗雖然可用熱耗散法加以測定，但這些方法存在這機(jī)械和精度方面的問題。通過電壓電流乘積方法精確地測量開關(guān)型晶體管中的平均損耗之能力，為設(shè)計(jì)工程師提供了一種很有用的基本工具。

八、 測量PFC升壓（Boost）變換器中的晶體管損耗

測量開關(guān)電源變換器中的傳導(dǎo)和開關(guān)損耗，過去是一項(xiàng)非常艱難的任務(wù)。在開關(guān)跳變期間，較高的瞬態(tài)電壓和電流都同時(shí)施加于晶體管，從而導(dǎo)致相當(dāng)大的能量損耗。測量這種損耗需要瞬態(tài)電壓和電流波形相乘并求積分。此外，晶體管開啟期間還會(huì)出現(xiàn)傳導(dǎo)損耗，其程度等于正向電壓降乘以導(dǎo)通電流。因此必須乘以晶體管瞬態(tài)電壓和電流，并求開關(guān)周期上產(chǎn)生的瞬態(tài)功率波形的積分。除以開關(guān)周期后，便可獲得平均功率損耗。

經(jīng)功率因數(shù)校正的整流器須對其輸入電流波形進(jìn)行控制，才能使用施加的AC線路電壓。在這些變流器中，開關(guān)的占空比通常隨AC線路周期變化。這些變流器的損耗計(jì)算，又因該損耗隨AC線路周期變化之事實(shí)而進(jìn)一步復(fù)雜化。若需計(jì)算晶體管的平均損耗，須在快速（幾十納秒）開關(guān)躍遷期間，精確地求出瞬態(tài)功率積分的同時(shí)，又要在半工頻周期上求積分。

審核編輯：湯梓紅