MSO 4B 示波器为工程师带来更多台式功率分析工具

作者：泰克科技

持续测量 AC-DC 和 DC-DC 转换器的性能可能是一项极具挑战性的任务。随着设计师努力从硅基电源转换器过渡到碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等宽禁带半导体，这些挑战变得尤为棘手。电机驱动器等三相系统的设计师面临更多复杂问题。

值得庆幸的是，他们可以借助最新款台式示波器。此款示波器提升了电源和电机驱动器的分析处理能力和速度，所用软件让工程师能够进行速度更快、更可重复的测量。



功能更加丰富的泰克示波器

泰克 4 B 系列 MSO 就是这样一款示波器，它配备更强大的处理器，可加快电源转换器设计师的分析速度。此款示波器采用全新用户界面，与上一代示波器相比，响应速度提高了一倍，测量速度也显著提升。此外，此款示波器价格实惠，许多专业设计师都可以购买得起。

AC-DC 和 DC-DC 电源测量

示波器具有自动执行关键功率测量的选项。该高级功率测量和分析 (4-PWR) 选项可以测量交流线路输入的频率、RMS 电压和电流、以及电压和电流的波峰因数。它还可以测量有功功率、无功功率和视在功率以及功率因数和相位。



功率测量和分析软件自动执行计算，测量电源转换器的开关损耗。

工程师在寻找微小改进时需要进行逐步修改，这就要求对开关损耗和磁损耗等进行测量。该软件还可用于在电路中测量开关器件的安全工作区域。所有这些测量均可利用 4 B 系列的更快速处理器加速完成。

采用宽禁带器件

对于宽禁带 SiC 和 GaN 器件，要想准确评估其开关损耗，需要更大的测量禁带来适应更快的转换速率。不久前，对于半桥开关级别的高侧相对于开关节点的开关测量仍然存在失真的问题，这是因为高共模电压信号干扰了差分信号。

但是，4B 系列 MSO 示波器可与一种相对较新的探头兼容，这种探头使用光学隔离技术来实现 1 GHz 时 80 dB 的共模抑制比 (CMRR)，如果频率更低，甚至能够实现更高的 CMRR。此类 IsoVu 光学隔离探头可以测量 100 V/ns 或更快的开关信号，同时避免共模电压摆动引起的失真问题。



双脉冲测试通常用于评估在接近或超过全输出的条件下，场效应晶体管 (FET) 和绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 在电路中的性能。

双脉冲测试分析软件可以帮助设计师过渡到采用宽禁带开关技术。此款测量工具具有强大的处理能力，能够自动执行设置、测量和计算，让设计人员能够更快、更轻松地测量开关参数和二极管的反向恢复特性。

三相电源和电机驱动器

现代电机驱动系统通常使用脉冲宽度调制 (PWM) 来控制频率，从而控制电机的速度，但频率的变化会导致难以对这些信号进行稳定测量。要想实现稳定的波形，通过人工确定滤波器和触发器的正确组合非常棘手，但对于实现一致测量却是必要的。驱动系统通常具有三相输出，这使连接和设置变得复杂。

除了测量驱动器的输出之外，对驱动器的输入级性能（例如谐波、功率和功率因数）进行测量和评估也很重要。

4B 系列具有更强大的性能以及内置配置和分析功能，因此是进行此类三相测量的理想选择。此前，只有高端示波器才具备此功能。

六通道可帮助解决三相问题

电机驱动器和逆变器的输出通常采用没有中性导体的三线制系统。采用双功率表法时，仅使用示波器上的两个电压通道和两个电流通道即可准确测量这些系统中的功率。 测量时需要用到两个电压通道和两个电流通道，电压通道连接不同相位，其中一个相位作为参考。



三相分析软件可用于实现 PWM 电机驱动输出的稳定测量。 这可以借助四通道示波器进行。但工业变频器的输入更有可能使用带中性导体的四线制系统。在这种情况下，应使用三个功率表，这种配置需要六个示波器通道：三个电压通道和三个电流通道。尽管多款示波器提供八个输入通道，但 4 系列 B MSO 是少数具有六个模拟输入的专业级示波器之一。

与大多数泰克仪器一样，4B 系列示波器具有 USB 和以太网等标准通信接口。这些接口支持远程控制和数据访问以及测试自动化。上文提到的功率测量都可以使用一套完整记录的全面编程命令来实现自动化。虽然自动化程序可以在 Matlab、C、C++ 和 LabVIEW 等任一环境中编写，但最新推出的 Python 驱动程序可以让您更加轻松地实现自动化。了解有关 4 系列 B MSO 示波器的更多信息， https://www.tek.com.cn/products/oscilloscopes/4-series-mso。