一、快捷簡易地分析帶有有源功率因數(shù)校正電路的開關(guān)電源中的波形
為了獲得高功率因數(shù),大多數(shù)開關(guān)電源設(shè)計都采用了有源功率因數(shù)校正電路。雖然這一設(shè)計可極大提高效率,但也給數(shù)字示波器的波形分析帶來了許多麻煩。而現(xiàn)在,則可通過裝有TDSPWR2功率測量和分析軟件的TDS5000系列、TDS7054或TDS7104數(shù)字熒光示波器(DPO)大大加快設(shè)計和調(diào)試工作。
功率因數(shù)(PF)在技術(shù)方面是指實損耗的功率與視在功率之比,以0~1之間的小數(shù)表示。人們很早就知道,PF是正弦電壓和電流波形之間的相位差。當AC 負載有電容或電感時,電流波形與電壓不同相,而產(chǎn)生不被負載損耗的附加AC電流。這種附加電流可在電力電纜中產(chǎn)生12R的損耗。
當把開關(guān)電源視為AC負載時,它是非線性的,既非純電感,也非純電容。開關(guān)電源以與線路電壓相同的脈沖輸送電流。VRMS和IRMS的乘積些時大大高于實際損耗的功率,因此PF小于1。圖1所示為典型的線路電壓和線路電流波形。
每一位設(shè)計師都希望功率因數(shù)為1,從而最大限度的提高效率。為達此目的,設(shè)計師需要采用無源功率因數(shù)校正,或有源功率因數(shù)校正。大多數(shù)設(shè)計采用的是有源功率因數(shù)校正電路。
二、以DPO偵錯功率因數(shù)校正電路
在設(shè)計帶有有源功率因數(shù)校正電路的開關(guān)時電源時,用數(shù)字示波器分析波形的作業(yè)始終非常麻煩。在這些電路中,典型作法是在輸入整流電橋的后面的一級升壓變換電路。需要注意的是,此時開關(guān)電路的工作頻率遠高于線頻率。這就需要有一個可變升壓比,以在輸入電壓變化時保持輸出電壓的恒定。因此,開關(guān)電路的占空比須隨輸入電壓的變化而變化。當輸入電壓低時,占空比高。反之,當線路電壓高時,占空比低。為了分析這一行為,設(shè)計師需根椐電源線路每半個周期內(nèi)的脈沖變化,詳細檢視升壓變換器的每一個脈沖。如果設(shè)計師想了解負載和/或線路電壓變化時的MOSFET和二極管上的電壓承受力,這種分析則更為重要。
有源功率因數(shù)校正可穩(wěn)定整流器前端的電流。開關(guān)變換器則可調(diào)節(jié)開關(guān)管開關(guān)的脈沖寬度或工作周期,使之符合線路電流和線路電壓的波形??刂菩畔⑶度朐陔娋w時序的變量之中。
以前,設(shè)計人員是使用模擬示波器分析和調(diào)試50/60Hz的線路信號以及幾百千赫的快速開關(guān)信號。在確定總體脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號行為時,設(shè)計人員要逐位元地編譯這一信息。
后來,設(shè)計人員開始轉(zhuǎn)用具有所需性能的數(shù)字儲存示波器,擷取低頻信號以及快速的瞬態(tài)
開關(guān)信號。這些信號有如下要求:
(1) 高取樣速率,即能夠在開關(guān)裝置的時序信號上擷取嵌入信息的取樣速率
(2) 深度記錄長度,即能使設(shè)計人員觀察到低頻干線信號和開關(guān)信號的記錄長度
但即使有了這些信息,設(shè)計人員仍需付出很多精力和時間,才能獲得開關(guān)信號中的脈沖或工作周期變量。因為這些信息均需人工計算。此外,使用者不能在一般的數(shù)字存儲示波器中自動量測功率因數(shù)。
TDSPWR2功率量測分析應(yīng)用軟件可使這些任務(wù)簡單易行,它可提供:
(1) 電力品質(zhì)量測功能
(2) 調(diào)制分析能力
設(shè)計人員可通過TDSPWR2中的電力品質(zhì)量測功能,即時進行重要的電力品質(zhì)量測。如果另尋其他方法,則只能依靠專用的功率分析儀。
功率因數(shù)值一旦確定,便可輕而易舉地通過TDSPWR2的調(diào)制分析能力進步調(diào)試PWM信號。
TDSPWR2可用下列方法分析PWM信號:
(1) 脈沖寬度時域波形
(2) 占空比時域波形
(3) 周期時域波形
(4) 頻率時域波形
通過TDSPWR2的這種調(diào)制分析功能和TDS5000/7000系列示波器的每秒5GS高取樣速率,以及深度記錄長度,設(shè)計人員便能夠以高水平解析度,輕松地擷取線信號的兩至三個周期和快速瞬態(tài)開關(guān)信號。TDSPWR2可自動計算脈沖寬度變量與時間的關(guān)系曲線。
此外,用戶可以根據(jù)線路電壓、電流信號以及脈沖寬度的時域波形來可檢視PWM信號脈沖寬度變量隨時間變化的曲線,以及線路電壓和線路電流。這就提供了 PWM信號行為的一幅全景圖,而在負載和線路電壓變化之際,這正是保持所需的PF 所必不可少的信息。該應(yīng)用軟件可即時擷取PWM信號中的任何不合乎要求的瞬態(tài)。
三、結(jié)論
TDSPWR2軟件的電力品質(zhì)測量和調(diào)制分析能力,顯著地縮短了設(shè)計和調(diào)試任務(wù)的周期。與TDS5000和TDS7000系列示波器的取樣速率和存儲深度結(jié)合使用時,該應(yīng)用軟件可使設(shè)計人員以最大的效率,輕松地調(diào)試帶有有源功率校正電路的開關(guān)電源,得到接近1的功率因數(shù)指標。
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史海拾趣
在電子行業(yè)中,雖然直接名為“FUJI”的公司可能不是最為人所熟知的(注意:富士通實際上使用的是“Fujitsu”而非“FUJI”,但考慮到FUJI可能與富士電機等相關(guān)聯(lián),以下將基于這些相關(guān)公司進行闡述),但富士電機及其關(guān)聯(lián)企業(yè),如富士通和富士施樂,在電子行業(yè)的發(fā)展歷程中都有著舉足輕重的地位。以下是五個與這些公司相關(guān)的故事:
1. 富士電機的誕生與多元化發(fā)展
故事概述:富士電機控股公司(FUJI ELECTRIC HOLDINGS CO., LTD.)成立于1923年,是古河電器工業(yè)與德國西門子資本技術(shù)合作的產(chǎn)物。起初,公司以電氣機器制造為主,后逐漸擴展到電機系統(tǒng)、電子設(shè)備和零售終端設(shè)備等多個領(lǐng)域。富士電機不僅在電機領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位,還積極拓展至自動販賣機等領(lǐng)域,并在該領(lǐng)域占據(jù)日本國內(nèi)第一的市場份額。其發(fā)展歷程展現(xiàn)了日本重電機制造商的多元化戰(zhàn)略和全球視野。
2. 富士通的通訊與計算機技術(shù)崛起
故事概述:富士通(Fujitsu)的前身可以追溯到1875年成立的Furukawa Denko公司,后與西門子合作成立富士電機制造株式會社。富士通在通訊和計算機技術(shù)方面的崛起尤為顯著。1935年,富士通信機制造公司成立,標志著富士通在通訊領(lǐng)域的正式起步。隨后,公司不斷推出創(chuàng)新產(chǎn)品,如FACOM系列計算機、第一臺出口海外的計算機等,奠定了其在全球計算機市場的地位。富士通對通訊和計算機技術(shù)的持續(xù)投入和創(chuàng)新,使其成為電子行業(yè)的重要力量。
3. 富士施樂的打印機與復(fù)印技術(shù)革新
故事概述:富士施樂(Fuji Xerox)成立于1962年,是富士膠片和美國施樂合資成立的企業(yè)。自成立以來,富士施樂在打印機和復(fù)印技術(shù)方面取得了顯著成就。公司不僅推出了多款具有創(chuàng)新性的打印和復(fù)印產(chǎn)品,還積極應(yīng)對市場變化,不斷調(diào)整業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)。例如,在數(shù)字化浪潮中,富士施樂推出了多款支持網(wǎng)絡(luò)打印和多功能一體的產(chǎn)品,滿足了市場的新需求。其技術(shù)革新和市場策略調(diào)整,使富士施樂在打印和復(fù)印技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。
4. 富士通與FANUC的工業(yè)機器人合作
故事概述:富士通與FANUC的合作是電子行業(yè)與工業(yè)機器人技術(shù)結(jié)合的一個典型案例。FANUC作為富士通的子公司之一,自上世紀70年代成立以來,便致力于工業(yè)機器人的研發(fā)和生產(chǎn)。富士通與FANUC的緊密合作,不僅推動了工業(yè)機器人技術(shù)的快速發(fā)展,還促進了電子行業(yè)生產(chǎn)線的自動化和智能化升級。兩家公司的合作成果廣泛應(yīng)用于汽車制造、電子組裝等多個領(lǐng)域,為工業(yè)生產(chǎn)帶來了革命性的變化。
5. 富士電機在綠色能源領(lǐng)域的探索
故事概述:隨著全球?qū)G色能源和可持續(xù)發(fā)展的重視,富士電機也開始在綠色能源領(lǐng)域進行積極探索。公司不僅致力于高效能電機的研發(fā)和生產(chǎn),還積極推動可再生能源技術(shù)的應(yīng)用。例如,富士電機在太陽能和風能領(lǐng)域推出了多款創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)解決方案,為可再生能源的普及和應(yīng)用做出了積極貢獻。其綠色能源戰(zhàn)略不僅符合全球發(fā)展趨勢,也為公司未來的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
以上五個故事分別展現(xiàn)了富士電機及其關(guān)聯(lián)企業(yè)在電子行業(yè)不同領(lǐng)域的發(fā)展歷程和成就。這些公司憑借持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和市場拓展,成為了電子行業(yè)的重要參與者和推動者。
進入XXXX年代,Esico-Triton開始將目光投向國際市場。公司積極參加國際電子展會,與世界各地的潛在客戶和合作伙伴建立聯(lián)系。通過不斷的市場調(diào)研和產(chǎn)品調(diào)整,Esico-Triton成功打入歐洲和亞洲市場,產(chǎn)品的國際知名度逐漸提升。
在XXXX年,Exel Microsystems Inc公司成功進入國際市場。公司憑借優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),贏得了國外客戶的認可和信任。為了更好地服務(wù)國際市場,Exel還在多個國家和地區(qū)設(shè)立了分支機構(gòu)和研發(fā)中心。這一市場拓展的成功不僅為公司帶來了更多的商業(yè)機會,也提升了公司的國際知名度和影響力。
在20世紀70年代,電子行業(yè)正處于快速發(fā)展期,對高精度、高穩(wěn)定性的電子元器件需求激增。Hokuriku Electric憑借其深厚的技術(shù)積累,成功研發(fā)出新一代高精度金屬板電阻器。這款電阻器不僅具有極低的溫度系數(shù)和出色的長期穩(wěn)定性,還大幅提升了電子設(shè)備的性能和可靠性。這一技術(shù)突破迅速贏得了市場的廣泛認可,使Hokuriku Electric在電阻器領(lǐng)域嶄露頭角,為后續(xù)發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
Catalyst公司在電子行業(yè)的初創(chuàng)期,以其獨特的創(chuàng)新理念和前瞻性的技術(shù)布局,奠定了堅實的基礎(chǔ)。公司創(chuàng)始團隊由一群對電子行業(yè)充滿熱情的工程師和科學(xué)家組成,他們共同致力于研發(fā)高效、穩(wěn)定的電子產(chǎn)品。通過不斷的技術(shù)研發(fā)和市場調(diào)研,Catalyst成功推出了一系列具有競爭力的產(chǎn)品,逐步在市場中嶄露頭角。
盡管Aearo Technologies在行業(yè)中享有盛譽,但近年來也面臨了一些挑戰(zhàn)。公司生產(chǎn)的一款名為“Combat Arms”的軍用耳塞被指存在設(shè)計缺陷和質(zhì)量問題,導(dǎo)致部分使用者聽力受損。這一事件引發(fā)了廣泛的關(guān)注和訴訟。面對這一挑戰(zhàn),Aearo Technologies積極應(yīng)對,與相關(guān)部門合作進行調(diào)查,并采取了一系列措施改進產(chǎn)品質(zhì)量和確保用戶安全。
長期供應(yīng)頻譜分析儀HP8563E/E4402B/E4403B/MS2665C/MS 一、 綜合測試儀 R&S CMU200(可測GSM900/1800);Agilent8960 E5515B(可測GSM900/1800/1900/GPRS);Agilnet8960 E5515C(OPT:002、003,可測GSM、CDMA);R&S CMD55(可測900/1800);R&S CMD60(DECT測試儀);MT8801B(PHS測試儀); ...… 查看全部問答∨ |
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