全球范圍內(nèi)要增加新的電源變得日益困難，用于規(guī)范電源系統(tǒng)干擾指標(biāo)的電源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，如EN61000-3-2電流諧波標(biāo)準(zhǔn)，正在實(shí)施，其目的是使現(xiàn)有的總發(fā)電能力的效率最大化。同時(shí)，從低功率轉(zhuǎn)換器到高功率機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)這一過程中所消耗的電能在不斷增加。即使像蜂窩電話的電池充電器這樣的低功耗設(shè)備，也會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)質(zhì)量造成影響，因?yàn)閷?shí)際上會(huì)有數(shù)千個(gè)這樣的裝置同時(shí)從電網(wǎng)中吸取電能。

電源設(shè)計(jì)工程師，既要滿足規(guī)范的要求，又要在消耗功率日益增多的電路中提高電源的效率，因而必須提取器件的性能特征并驗(yàn)證兼容性。這就要求進(jìn)行復(fù)雜的分析和測量。例如，要確保某一交流電/直流電(AC/DC)電源與EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)相符合，設(shè)計(jì)工程師需要測試連線設(shè)備的電流失真，校正功率因素并測試其兼容性。功率因素的校正通常可采用有源或無源濾波器方法，然后在一個(gè)完全兼容的系統(tǒng)內(nèi)對(duì)其兼容性進(jìn)行測試，在許多情況下設(shè)計(jì)工程師很難達(dá)到這一要求。

測試設(shè)置

用Tektronix電壓和電流探頭將線電壓和線電流連接起來，如果采用了Tektronix探頭，頻率響應(yīng)會(huì)被自動(dòng)同步，以確保取得準(zhǔn)確的電流諧波結(jié)果。

如果采用了非Tektronix公司生產(chǎn)的探頭，PWR 2將會(huì)記錄電流探頭的頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在圖1中所示的I-探頭阻抗表中進(jìn)行了詳細(xì)記錄。在進(jìn)行兼容性測試的限定表計(jì)算比例時(shí)，將會(huì)采用這些數(shù)據(jù)。

配置及運(yùn)行測試

EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)包含了四個(gè)類別的標(biāo)準(zhǔn)：A、B、C 和 D類(見表1)。TDSPWR2均適用于四種類別的的兼容性測試。

A類和B類的限定表由國際電工委員會(huì)(IEC)制定，然而C類和D類的限定條件實(shí)際上是個(gè)變量。它們?nèi)Q于被測電源的功率因素和由電源所驅(qū)動(dòng)的功率。TDSPWR2將自動(dòng)得出所采用的測試方法并決定C類和D類的限定要求。

選擇相應(yīng)的IEC標(biāo)準(zhǔn)，如圖2所示，針對(duì)不同類別來設(shè)置相應(yīng)的兼容性測試標(biāo)準(zhǔn)。

選擇“set”填充限定表

選擇“run”。示波器將根據(jù)所需的線頻率自動(dòng)決定所需記錄長度和抽樣率，以符合在所選的EN61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)中所定義的快速博里葉變換算法的要求。

測試結(jié)果

如圖4所示，TDSPWR2以表格形式提供了完整的測試結(jié)果。要轉(zhuǎn)換“table”和“bar graph”，可選擇“view”。我們可以移到第40次諧波元素。除了有用功率、無用功率、功率因素外，也將對(duì)總諧波失真加以自動(dòng)計(jì)算并顯示出來以便迅速分析。“CSV” 文件輸出格式可讓我們很容易地采用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行其它的應(yīng)用以便進(jìn)一步的分析。

結(jié)論

具有TDSPWR2功率測試及分析軟件的TDS5000 或 TDS7000 系列磷光示波器對(duì)于加速和簡化電子器件的設(shè)計(jì)和兼容性測試均具有重要意義。