Популярность цифровых контроллеров в последнее время растет. Из-за этого возрастает сложность проверки плавного пуска источников питания. Rohde & Schwarz, один из ведущих лидеров рынка контрольно-измерительного оборудования, предлагает проводить анализ кривых с широтно-импульсной модуляцией: это позволяет проверять и оптимизировать плавный пуск при разработке новых изделий.
Ключевые положения
Функция плавного пуска, активируемая при запуске, может отслеживаться в некоторых моделях осциллографов немецкого бренда. Она предоставляет пользователю широкий набор данных о сигнале. Использование этой функции обеспечивает доступ к информации обо всех выбросах и необычных изменениях.
Плавный пуск реализуем на различных типах устройств. Если речь идет об оборудовании цифрового типа, функция отслеживания может использоваться разработчиком еще на этапе проектирования, до того, как он приступил к разработке силового каскада. Чем лучше составлен пошаговый алгоритм действий, тем меньше будет вероятность повреждения компонентов.
Функция отслеживания успешно применяется в силовых электронных системах разного типа. Она отлично отображает любой переменный сигнал с ШИМ.
Функциональные возможности продукции
Rohde & Schwarz производит контрольно-измерительное оборудование 85 лет. Она представлена в 85 странах, а ее оборот исчисляется миллиардами евро. Но главное — компания считается одним из ведущих мировых производителей в сфере контрольно-измерительных решений, авиации, телевещания и кибербезопасности.
Осциллографы Rohde & Schwarz имеют различные функциональные возможности в зависимости от серии, назначения, стоимости. Среди доступных опций:
- анализ с отслеживанием широтно-импульсной модуляции;
- возможность контроля измеряемых параметров при запуске источника питания на основе коэффициента заполнения;
- подробное информирование о каждом цикле управляющего сигнала коммутатора.
Наличие функции отслеживания дает дополнительные преимущества. Теперь пользователю не нужно подключать силовой каскад, чтобы реализовать и проверить алгоритм плавного пуска. Благодаря этому разрабатывать и тестировать программную часть становится намного проще. Преимущества заметны независимо от того, какая именно структура силового каскада выбрана для испытаний.
Еще одна удобная функция — защита от перегрузки компонентов силового каскада. Этот подход реализуется посредством отслеживания сигнала широтно-импульсной модуляции. Наблюдая за его изменениями, пользователь получает большую уверенность в выбранном алгоритме плавного пуска перед альтернативными решениями.
Как работает измерительная установка
Компания Rohde & Schwarz славится современным подходом к разработке графических интерфейсов. Благодаря этому ее осциллографы оснащены наглядным экраном внушительного размера, а встроенные подсказки позволяют разобраться с принципом работы устройств даже неопытному пользователю.
Чтобы настроить измерения плавного пуска, нужно приобрести пробники напряжения для коммутационного элемента источника питания. Если речь идет о простой схеме понижающего преобразователя, оптимальным выбором будет затвор коммутационного элемента.
Для начала необходимо настроить подключение пробника к исследуемой цепи. После этого можно начать проводить измерения, используя следующий алгоритм:
- Настроить требуемый режим запуска.
- Включить функцию однократного сбора данных.
- Определить время, необходимое для сбора данных, и установить его на приборе.
- Рассчитать, какой масштаб для отображения функции по горизонтали будет оптимальным.
- Выбрать и установить достаточный уровень запуска.
После этого необходимо воспользоваться меню математических операций. Оно доступно во всех осциллографах Rohde & Schwarz, но его содержание будет различаться в зависимости от серии. Для приборов начального уровня доступны только базовые операции, для профессиональных — более сложные с возможностью редактирования.
Найдите в меню опцию «Track pulse width». Она запускает режим отслеживания длительности импульса на основе управляющего режима широтно-импульсной модуляции.
После этого переходите к настройке второго канала, отвечающего за измерение входного напряжения. Он будет выполнять роль опорного сигнала. Запустите источник питания, и на испытываемый участок начнет поступать входное напряжение.
На первом канале будет отображаться управляющий сигнал широтно-импульсной модуляции. Второй канал отвечает за отображение выходного напряжения преобразователя: его измерения необходимы лишь для того, чтобы сравнить расчетный сигнал и выходное напряжение. Канал математической функции будет фиксировать и отображать коэффициент заполнения управляющего сигнала ШИМ.
Важное достоинство этого метода отслеживания заключается в соответствии выходного тока графику рабочего цикла. Применяемый метод позволяет ограничивать время нарастания благодаря использованию алгоритма плавного пуска в контроллере. Кроме того, рабочий цикл будет отображаться на графике функции с учетом каждого цикла включения и выключения, что позволяет более детально анализировать данные.
Метод имеет и свои недостатки. По сравнению с проведением прямых измерений выходного напряжения возрастает риск появления ошибочно сгенерированных рабочих циклов. Помимо этого, контроль выбросов по графику выходного напряжения затруднителен, так как при помощи выходного фильтра можно подавлять только события на небольших временных отрезках.
