介绍

Power Analyzer 允许在一个高度集成的软件工具中测量开关模式功率器件的所有方面，如图 1 所示。

图1：

可选择设备、控制环路和线路功率分析的功率分析器选项示例

可以轻松执行功率损耗、饱和电压、高侧栅极驱动、动态导通电阻、安全工作区等器件分析。 控制环路（调制）分析提供了用于轻松了解控制环路响应的工具，例如软启动性能或对线路和负载变化的阶跃响应。

线路功率分析允许根据 EN 61000-3-2 进行简单快速的预一致性测试。

Power Analysis 是一个完整的解决方案，具有范围广泛的测量和分析工具。 它的特点：

• 相关波形和参数的自动设置和显示
• 在线分析功率器件性能
• 以伏特、安培、瓦特、焦耳、欧姆等为单位缩放和显示的波形。
• 测量和查看整个控制回路的时域响应
• 包括线路谐波在内的线路分析

设备分析

器件分析包括损耗测量、安全工作区 (SOA)、动态导通电阻 (RD _s [开])，以及 DV/dt 和 Di/dt。

如图 1 所示，损耗测量包括自动识别区域，使用特定颜色的覆盖层来标记设备操作的导通和关闭状态区域。 与开关、传导和关断状态相关的损耗是独立测量的，并与所选损耗类型的总和一起显示。 功率分析包括其自己的测量显示表，允许同时进行常规和功率分析测量。

使用具有 12 位动态范围的示波器可以更轻松地表征饱和区测量。 饱和区通常是一个非常低的电平，大约为伏特，它与电压可能上升到几百伏特的关闭状态交替出现。

安全工作区是器件特性的另一个方面，图 2 中显示了一个示例。

图2：

安全操作区图示例

安全操作区域显示将设备电压绘制为电流的函数。 它显示了被测设备的在线行为，揭示了峰值电压、电流和功率限制附近的任何转换。

开关模式功率器件的环路动态可以使用功率分析软件的控制环路分析进行评估，如图 3 所示

图3：

开关模式电源的栅极驱动波形的闭环分析显示栅极驱动脉冲宽度随电源负载变化而变化

控制回路分析研究开关模式功率反馈回路参数的变化。 它绘制了脉冲宽度、占空比、周期或频率的变化。 在图 3 中，被测设备是使用脉冲宽度调制作为控制方法的电源。 闭环 (CL) 图显示 PWM 控制器宽度因 7.5 Hz 方波负载变化而发生的变化。 该图显示了逐周期宽度变化的动态。 宽度参数显示从 100 ns（最小值）到 5 µs（最大值）的变化。 占空比也显示出类似的变化。 

此类分析的一个重要方面是示波器存储器的长度。 大多数电源变化需要很长时间。 例如，启动可能需要几秒钟。 HDO 系列示波器支持多达 250 个 Mpts 采集内存。 在图 3 中，捕获时间是示波器仍以 200 MS/s 采样率进行采集的 100 ms 时间。 功率分析仪的最终分析模式是线路功率。 在这里，可以调查线路谐波，看看它们是否符合 EN 61000-3-2 等国际标准。 

线路谐波分析如图 4 所示。这里，除了通道 C1 和 C2 中的线路电压和电流外，还显示了 60 Hz 线路电流的前 61000 次谐波。 蓝色覆盖层显示 EN 3-2-XNUMX 的合规性级别。 显示屏右下角的表格列出了这些谐波中的每一个，包括电平、频率和与标准的一致性。

图4：

显示线路电流谐波的线路功率分析。 右下角的表格列出了 40 个谐波中的每一个，包括它的频率和电平

结论

HDO4000 和 HDO6000 高清示波器的功率分析仪选件简化了功率测量的方式。 无需专门设计的测试夹具，即可分析器件在电路中运行时的功率器件性能。 HDO 的长内存可在高采样率下实现数百毫秒的捕获时间，以便在测量过程中发现异常事件。