Power Analyzer を使用すると、図 1 に示すように、単一の高度に統合されたソフトウェア ツールでスイッチ モード パワー デバイスのすべての側面を測定できます。
デバイス、制御ループ、およびライン電力解析を選択できる電力アナライザー オプションの例
電力損失、飽和電圧、ハイサイド ゲート ドライブ、動的オン抵抗、安全動作領域などのデバイス解析が簡単に実行できます。 制御ループ (変調) 解析は、ラインや負荷の変化に対するソフトスタート性能やステップ応答など、制御ループ応答を簡単に理解するためのツールを提供します。
ライン電力分析により、EN 61000-3-2 への簡単かつ迅速なプリコンプライアンス テストが可能になります。
Power Analysis は、幅広い測定および分析ツールを備えた完全なソリューションです。 特徴:
デバイス解析には、損失測定、安全動作領域 (SOA)、動的オン抵抗 (RD) が含まれます。 s [On])、および DV/dt と Di/dt。
図 1 に示すように、損失測定には、特定の色のオーバーレイを使用したゾーンの自動識別が含まれており、デバイス動作の導通領域とオフ状態領域をマークします。 スイッチング、導通、およびオフ状態に関連する損失は個別に測定され、選択した損失タイプの合計とともに表示されます。 電力解析には独自の測定表示テーブルが含まれており、従来の電力解析測定と電力解析測定の両方を同時に行うことができます。
12 ビットのダイナミック レンジを備えたオシロスコープを使用すると、飽和領域の測定値を簡単に評価できます。 飽和領域は通常、電圧が数百ボルトに上昇する可能性があるオフ状態と交互になるボルトのオーダーの非常に低いレベルです。
安全動作領域は、デバイスの特性評価のもう 2 つの側面であり、その例を図 に示します。
安全動作領域プロットの例
安全動作領域の表示は、デバイスの電圧を電流の関数としてプロットします。 これは、被試験デバイスの回路内動作を示し、ピーク電圧、電流、および電力制限付近での遷移を明らかにします。
スイッチ モード パワー デバイスのループ ダイナミクスは、図 3 に示すように、Power Analysis ソフトウェアの制御ループ解析を使用して評価できます。
スイッチモード電源のゲート駆動波形のクローズドループ解析は、電源負荷の変化に応じたゲート駆動パルス幅の変化を示しています
制御ループ解析では、スイッチ モード パワー フィードバック ループのパラメータの変動を調べます。 パルス幅、デューティサイクル、周期、または周波数の変化をプロットします。 図 3 では、テスト対象のデバイスは、制御方法としてパルス幅変調を使用する電源です。 閉ループ (CL) プロットは、7.5 Hz の方形波負荷の変化による PWM コントローラー幅の変化を示しています。 プロットは、サイクルごとの幅変動のダイナミクスを示しています。 Width パラメーターは、100 ns (最小) から 5 µs (最大) の変動を示します。 デューティ サイクルも同様の変動を示します。
このタイプの解析で重要な点は、オシロスコープのメモリの長さです。 ほとんどの電源の変動には長い時間がかかります。 たとえば、起動には数秒かかる場合があります。 HDO ファミリのオシロスコープは、最大 250 Mpts 取得メモリの。 図 3 では、キャプチャ時間は、オシロスコープが 200 MS/s のサンプリング レートで収集を続けている時間の 100 ms です。 パワーアナライザの最終解析モードはラインパワーです。 ここでは、ライン高調波が EN 61000-3-2 などの国際規格に準拠しているかどうかを調査できます。
電源高調波解析を図 4 に示します。ここでは、チャネル C1 と C2 のそれぞれの電源電圧と電流に加えて、60 Hz の電源電流の最初の 61000 の高調波が表示されます。 青いオーバーレイは、EN 3-2- の準拠レベルを示しています。 ディスプレイの右下の表には、これらの各高調波がリストされており、レベル、周波数、および規格への準拠が含まれています。
ライン電流の高調波を示すライン パワー解析。 右下の表には、周波数とレベルを含む 40 の倍音のそれぞれがリストされています。
HDO4000 および HDO6000 高解像度オシロスコープのパワー アナライザ オプションは、パワー測定の実行方法を簡素化します。 デバイスが回路内で動作している間のパワー デバイスの性能は、特別に設計されたテスト フィクスチャを必要とせずに解析できます。 HDO の長いメモリにより、測定中に異常なイベントを検出するために、高いサンプル レートで数百ミリ秒のキャプチャ時間が可能になります。