罗德与施瓦茨示波器AC-DC转换器测试基础
这是一篇关于AC-DC转换器测试基础的应用说明文档，主要介绍了AC-DC转换器的基本原理、测试方法及相关测量技术。以下是对这些核心内容的简要概述：
1. AC-DC转换基础:
线性电源：通过铁芯变压器直接连接到电网，提供隔离屏障。变压器降低输入电压，经二极管整流和大电容平滑后，由晶体管线性区域控制输出。
开关模式电源(SMPS)：高频开关原理转换AC到DC，适用于高效率应用。常见拓扑包括单级和多级转换，具体取决于功率等级。
2. 低功率等级转换器:
标准开关转换器：包括整流、滤波、高频变压器和输出整流滤波电路。常见拓扑为反激式和正激式转换器。
反激式转换器：在低功率等级下效率可达90%，成本低且提供电气隔离。适用于笔记本电源和移动充电器。
3. 高功率等级转换器:
两级转换器：包括升压转换器和后级DC-DC转换。升压转换器将脉动直流电压转换为高直流母线电压，后级转换为低电压输出。
LLC谐振转换器：通过半桥将直流输入转换为方波，有效滤除谐波，提供高效率隔离转换。
4. AC-DC转换器测试:
输入线测试：包括功率质量、总谐波失真(THD)、浪涌电流和传导发射测试。
输出线测试：包括输出纹波电压和瞬态负载响应测试。
效率测试：测量输入输出功率，计算效率。
启动和关闭时序测试：测量输入电压到输出电压建立的时间延迟。
5. 测试设备和配置:
测试设备：包括实验室交流电源、电子负载和四通道数字示波器。
探头选择：使用高电压差分探头和电流钳探头，确保足够的带宽和动态范围。
测量准备：进行探头时间延迟校正，确保功率计算准确性。
6. 具体测试案例:
功率质量测试：包括有源功率因数校正(PFC)反激转换器和无PFC反激转换器的功率因数、视在功率、实际功率和总无功功率测量。
纹波电压测试：测量输出纹波电压，包括低频和高频分量。
瞬态负载响应测试：测量负载突变时输出电压的响应时间和过冲。
效率测试：在不同输入电压下测量效率，绘制效率曲线。
7. 测试结果分析:
PFC反激转换器：功率因数为0.97，THD较低，效率较高。
无PFC反激转换器：功率因数为0.34，THD较高，效率较低。
启动时序：测量启动延迟和异常反应，分析过压保护等问题。
8. 结论:
本文介绍了AC-DC转换器的基本原理和测试方法，重点概述了开关模式电源的测试流程和关键测量技术。强调了示波器在实验室测试中的多功能性和重要性，通过合理配置和探头选择可获得准确的测试结果。
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