L'analyseur de puissance permet de mesurer tous les aspects des dispositifs d'alimentation en mode commuté dans un seul outil logiciel hautement intégré, comme illustré à la Figure 1.
Un exemple de l'option Power Analyzer avec un choix d'appareil, de boucle de contrôle et d'analyse de puissance de ligne
L'analyse de l'appareil, telle que la perte de puissance, la tension de saturation, l'entraînement de grille latérale élevée, la résistance dynamique, la zone de fonctionnement sûre et autres, est facilement réalisée. L'analyse de la boucle de contrôle (modulation) fournit des outils permettant de comprendre facilement la réponse de la boucle de contrôle, comme les performances de démarrage progressif ou la réponse échelonnée aux changements de ligne et de charge.
L'analyse de puissance de ligne permet des tests de pré-conformité simples et rapides à la norme EN 61000-3-2.
Power Analysis est une solution complète avec une large gamme d'outils de mesure et d'analyse. Il comporte:
L'analyse de l'appareil comprend la mesure des pertes, la zone de fonctionnement sûre (SOA), la résistance dynamique à la marche (RD s [Oui]) et DV/dt et Di/dt.
La mesure de la perte, comme le montre la figure 1, comprend l'identification automatique des zones à l'aide de superpositions de couleurs spécifiques pour marquer les régions à l'état conducteur et à l'arrêt du fonctionnement de l'appareil. Les pertes associées à la commutation, à la conduction et à l'état désactivé sont mesurées indépendamment et affichées avec la somme des types de perte sélectionnés. L'analyse de puissance comprend sa propre table d'affichage des mesures permettant simultanément des mesures conventionnelles et d'analyse de puissance.
L'utilisation d'un oscilloscope avec une plage dynamique de 12 bits facilite la caractérisation des mesures de région de saturation. La région de saturation est typiquement un niveau très bas, de l'ordre du Volt, qui alterne avec l'état bloqué où la tension peut monter jusqu'à plusieurs centaines de Volts.
La zone d'exploitation sûre est un autre aspect de la caractérisation de l'appareil et un exemple est illustré à la figure 2.
Un exemple de tracé de zone d'opération sûre
L'affichage de la zone de fonctionnement sûre trace la tension de l'appareil en fonction du courant. Il montre le comportement en circuit de l'appareil testé, révélant toutes les transitions proches des limites de tension, de courant et de puissance de crête.
La dynamique de boucle d'un dispositif d'alimentation en mode commuté peut être évaluée à l'aide de l'analyse de la boucle de contrôle du logiciel d'analyse de l'alimentation, comme illustré à la figure 3
L'analyse en boucle fermée de la forme d'onde de commande de grille pour une alimentation à découpage montre la variation de la largeur d'impulsion de commande de grille en réponse à une modification de la charge de l'alimentation
L'analyse de la boucle de contrôle étudie la variation des paramètres de la boucle de retour de puissance en mode commuté. Il trace la variation de la largeur d'impulsion, du rapport cyclique, de la période ou de la fréquence. Dans la figure 3, le dispositif testé est une alimentation utilisant la modulation de largeur d'impulsion comme méthode de contrôle. Le tracé en boucle fermée (CL) montre la variation de la largeur du contrôleur PWM due à un changement de charge d'onde carrée de 7.5 Hz. Le graphique montre la dynamique de la variation de largeur cycle par cycle. Le paramètre Largeur montre une variation de 100 ns (min) à 5 µs (max). Le rapport cyclique montre également une variation similaire.
Un aspect important de ce type d’analyse est la longueur de la mémoire de l’oscilloscope. La plupart des variations d'alimentation prennent beaucoup de temps. Par exemple, le démarrage peut prendre plusieurs secondes. La famille d'oscilloscopes HDO prend en charge jusqu'à 250 Mpts de mémoire d'acquisition. Dans la figure 3, le temps de capture est de 200 ms, pendant lequel l'oscilloscope est toujours en train d'acquérir à une fréquence d'échantillonnage de 100 MS/s. Le mode d'analyse final de l'analyseur de puissance est Line Power. Ici, les harmoniques de ligne peuvent être étudiées pour voir si elles sont conformes aux normes internationales telles que EN 61000-3-2.
L'analyse des harmoniques de ligne est illustrée à la figure 4. Ici, en plus de la tension et du courant de ligne dans les canaux C1 et C2 respectivement, les quarante premières harmoniques du courant de ligne à 60 Hz sont affichées. La superposition bleue montre les niveaux de conformité pour EN 61000-3-2. Le tableau en bas à droite de l'écran répertorie chacune de ces harmoniques et inclut le niveau, la fréquence et la conformité à la norme.
Analyse de puissance de ligne montrant les harmoniques du courant de ligne. Le tableau en bas à droite répertorie chacune des 40 harmoniques, y compris sa fréquence et son niveau
L'option Analyseur de puissance pour les oscilloscopes haute définition HDO4000 et HDO6000 simplifie la façon dont les mesures de puissance sont effectuées. Les performances de l'appareil d'alimentation pendant que l'appareil fonctionne dans le circuit peuvent être analysées sans nécessiter d'appareils de test spécialement conçus. La longue mémoire du HDO permet des temps de capture de l'ordre de 100 millisecondes à des taux d'échantillonnage élevés pour trouver des événements inhabituels pendant les mesures.