كيفية استخدام الذبذبات الرقمية لاختبار تحويل التيار الكهربائي
راسم الذبذبات وقياسات الطاقة
بالنسبة لأولئك الذين اعتادوا على إجراء قياسات النطاق الترددي العالي باستخدام راسم الذبذبات، قد تكون قياسات مصدر الطاقة بسيطة بسبب ترددها المنخفض نسبيًا. في الواقع، هناك العديد من التحديات في قياس الطاقة التي لا يتعين على مصممي الدوائر عالية السرعة مواجهتها أبدًا.
قد تكون مجموعة المفاتيح الكهربائية بأكملها ذات جهد عالي و"عائمة"، أي غير متصلة بالأرض. سيتغير عرض النبضة والفترة والتردد ودورة العمل للإشارة. يجب التقاط الشكل الموجي وتحليله بأمانة للعثور على أي حالات شاذة في الشكل الموجي. هذا يتطلب الكثير من الذبذبات. مجسات متعددة – مجسات أحادية النهاية، مجسات تفاضلية، مجسات حالية كلها مطلوبة. يجب أن يحتوي الجهاز على ذاكرة كبيرة لتوفير مساحة تسجيل لنتائج الحصول على التردد المنخفض على المدى الطويل. وقد يكون من الضروري التقاط إشارات مختلفة بسعات متفاوتة على نطاق واسع في عملية استحواذ واحدة.
أساسيات تحويل إمدادات الطاقة
إن بنية طاقة التيار المستمر السائدة في معظم الأنظمة الحديثة هي مصدر طاقة التبديل (تحويل مصدر الطاقة)، المعروف بقدرته على التعامل بفعالية مع الأحمال المتغيرة. يشتمل مسار إشارة الطاقة لمصدر طاقة التحويل النموذجي على مكونات سلبية ومكونات نشطة ومكونات مغناطيسية. يستخدم تبديل مصادر الطاقة أقل عدد ممكن من المكونات المفقودة (مثل المقاومات والترانزستورات الخطية) ويستخدم بشكل أساسي (مثاليًا) المكونات غير المفقودة: تبديل الترانزستورات والمكثفات والمكونات المغناطيسية.
تحتوي معدات تحويل الطاقة أيضًا على جزء تحكم، والذي يشتمل على منظم تعديل عرض النبضة، ومنظم تعديل تردد النبضة، وحلقة التغذية المرتدة 1 ومكونات أخرى. قد يكون لقسم التحكم مصدر طاقة خاص به. الشكل 1 عبارة عن رسم تخطيطي مبسط لمصدر طاقة التحويل، والذي يوضح جزء تحويل الطاقة، بما في ذلك الأجهزة النشطة والأجهزة السلبية والمكونات المغناطيسية.
تستخدم تقنية تحويل مصدر الطاقة أجهزة تبديل أشباه الموصلات للطاقة مثل ترانزستورات تأثير مجال أكسيد المعدن (MOSFETs) والترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBTs). تتمتع هذه الأجهزة بأوقات تبديل قصيرة ويمكنها تحمل ارتفاعات الجهد غير المستقرة. وعلى نفس القدر من الأهمية، فهي تستهلك قدرًا قليلًا جدًا من الطاقة، وتتميز بالكفاءة العالية وتولد حرارة منخفضة، سواء في حالة التشغيل أو إيقاف التشغيل. تحدد أجهزة التبديل إلى حد كبير الأداء العام لمصدر طاقة التبديل. تشمل القياسات الرئيسية لأجهزة التبديل: فقدان التبديل، متوسط فقدان الطاقة، منطقة التشغيل الآمنة وغيرها.
