介紹

Power Analyzer 允許在一個高度集成的軟件工具中測量開關模式功率器件的所有方面，如圖 1 所示。

圖1：

可選擇設備、控制環路和線路功率分析的功率分析器選項示例

可以輕松執行功率損耗、飽和電壓、高側柵極驅動、動態導通電阻、安全工作區等器件分析。 控制環路（調制）分析提供了用于輕松了解控制環路響應的工具，例如軟啟動性能或對線路和負載變化的階躍響應。

線路功率分析允許根據 EN 61000-3-2 進行簡單快速的預一致性測試。

Power Analysis 是一個完整的解決方案，具有范圍廣泛的測量和分析工具。 它的特點：

• 相關波形和參數的自動設置和顯示
• 在線分析功率器件性能
• 以伏特、安培、瓦特、焦耳、歐姆等為單位縮放和顯示的波形。
• 測量和查看整個控制回路的時域響應
• 包括線路諧波在內的線路分析

設備分析

器件分析包括損耗測量、安全工作區 (SOA)、動態導通電阻 (RD _s [開])，以及 DV/dt 和 Di/dt。

如圖 1 所示，損耗測量包括自動識別區域，使用特定顏色的覆蓋層來標記設備操作的導通和關閉狀態區域。 與開關、傳導和關斷狀態相關的損耗是獨立測量的，并與所選損耗類型的總和一起顯示。 功率分析包括其自己的測量顯示表，允許同時進行常規和功率分析測量。

使用具有 12 位動態范圍的示波器可以更輕松地表征飽和區測量。 飽和區通常是一個非常低的電平，大約為伏特，它與電壓可能上升到幾百伏特的關閉狀態交替出現。

安全工作區是器件特性的另一個方面，圖 2 中顯示了一個示例。

圖2：

安全操作區圖示例

安全操作區域顯示將設備電壓繪制為電流的函數。 它顯示了被測設備的在線行為，揭示了峰值電壓、電流和功率限制附近的任何轉換。

開關模式功率器件的環路動態可以使用功率分析軟件的控制環路分析進行評估，如圖 3 所示

圖3：

開關模式電源的柵極驅動波形的閉環分析顯示柵極驅動脈沖寬度隨電源負載變化而變化

控制回路分析研究開關模式功率反饋回路參數的變化。 它繪制了脈沖寬度、占空比、周期或頻率的變化。 在圖 3 中，被測設備是使用脈沖寬度調制作為控制方法的電源。 閉環 (CL) 圖顯示 PWM 控制器寬度因 7.5 Hz 方波負載變化而發生的變化。 該圖顯示了逐周期寬度變化的動態。 寬度參數顯示從 100 ns（最小值）到 5 μs（最大值）的變化。 占空比也顯示出類似的變化。 

此類分析的一個重要方面是示波器存儲器的長度。 大多數電源變化需要很長時間。 例如，啟動可能需要幾秒鐘。 HDO 系列示波器支持多達 250 個 Mpts 采集內存。 在圖 3 中，捕獲時間是示波器仍以 200 MS/s 采樣率進行采集的 100 ms 時間。 功率分析儀的最終分析模式是線路功率。 在這里，可以調查線路諧波，看看它們是否符合 EN 61000-3-2 等國際標準。 

線路諧波分析如圖 4 所示。這里，除了通道 C1 和 C2 中的線路電壓和電流外，還顯示了 60 Hz 線路電流的前 40 次諧波。 藍色覆蓋層顯示 EN 61000-3-2 的合規性級別。 顯示屏右下角的表格列出了這些諧波中的每一個，包括電平、頻率和與標準的一致性。

圖4：

顯示線路電流諧波的線路功率分析。 右下角的表格列出了 40 個諧波中的每一個，包括它的頻率和電平

結語

HDO4000 和 HDO6000 高清示波器的功率分析儀選件簡化了功率測量的方式。 無需專門設計的測試夾具，即可分析器件在電路中運行時的功率器件性能。 HDO 的長內存可在高采樣率下實現數百毫秒的捕獲時間，以便在測量過程中發現異常事件。