目前，各類技術(shù)給電源轉(zhuǎn)換器工程師和技術(shù)人員帶來挑戰(zhàn)，促使他們更加全面、深刻地了解設(shè)計以實施改進和進行驗證。氮化鎵和碳化硅等先進材料提高了開關(guān)速度，顯著改善了電源效率，但也產(chǎn)生或增加了不必要的 EMI 問題。

為有效平衡效率性能和符合監(jiān)管規(guī)范，相應(yīng)測試解決方案需要包含數(shù)據(jù)采集和可視化系統(tǒng)，例如配備探頭和分析軟件的示波器，以便提供高帶寬、浮地通道以及精確的 EMI 調(diào)試工具。設(shè)計人員可以借助獲得的結(jié)果實現(xiàn)一流性能，并確保符合 EMI 限值規(guī)定。

控制環(huán)路分析

每個電源都具有一個反饋環(huán)路，用于監(jiān)測輸出電壓或電流，并確保其符合規(guī)定限值。控制環(huán)路的特性決定了穩(wěn)定性，以及負載響應(yīng)或啟動特性等關(guān)鍵參數(shù)。羅德與施瓦茨示波器提供多種工具以分析電源的控制環(huán)路。

調(diào)制分析

脈沖寬度調(diào)制 (PWM)、脈寬調(diào)制 (PDM) 或調(diào)頻是幾乎所有開關(guān)電源或工業(yè)驅(qū)動器的核心。分析和優(yōu)化基本調(diào)制功能對于評估控制環(huán)路的功能至關(guān)重要。羅德與施瓦茨示波器具備專用分析功能，非常適用于該任務(wù)。

分析脈沖寬度調(diào)制信號

R&S?RTM3000 和 R&S?RTA4000 示波器的跟蹤功能可解調(diào) PWM 信號，并提取跟蹤波形中的基礎(chǔ)調(diào)制信號。這種分析工具可以繪制任意給定值相對于時間的結(jié)果圖，有助于清楚了解在較長的測量時間內(nèi) PWM 參數(shù)的變化趨勢。

您的任務(wù)

脈沖寬度調(diào)制 (PWM) 是一種常用于以固定頻率驅(qū)動開關(guān)電源的高效技術(shù)。這種技術(shù)可用于工業(yè)控制系統(tǒng)、功率電子和數(shù)字通信中的各類電源。因此，PWM 技術(shù)廣泛用于設(shè)計數(shù)模轉(zhuǎn)換器（如 D 類音頻放大器）、直流-直流電源和逆變器，例如直流電機的變頻驅(qū)動器 (VFD) 和三相電機驅(qū)動器。電橋或多相電機驅(qū)動器中的差異信號具有雙極性、雙脈沖特性，更是對工程師的日常開發(fā)與測試造成了挑戰(zhàn)。

羅德與施瓦茨解決方案

要快速、簡單地了解 PWM 信號的全局情況，可以使用示波器的余暉顯示功能。余暉有助于概覽信號中待處理的脈沖寬度類型。此外，顏色分級可顯示大多數(shù)波形活動的位置。

但是，余暉和顏色分級功能不提供任何分析見解。除了脈沖寬度，是否還存在脈沖周期調(diào)制？調(diào)制周期的重復(fù)間隔是多少？每個數(shù)值出現(xiàn)了多少個寬度？開發(fā)用于電源、處理器電源或電池充電器的電子模塊（如降壓變換器）時，需要這些重要信息。

要獲得這些信息，您需要使用更先進的分析技術(shù)。

R&S?RTM3000 和 R&S?RTA4000 示波器的跟蹤功能可解調(diào) PWM 信號，并提取跟蹤波形中的基礎(chǔ)調(diào)制信號。跟蹤波形由測量值按照采集期間的記錄時間順序組成。這種分析工具可以繪制任意給定值相對于時間的結(jié)果圖，有助于清楚了解在較長的測量時間內(nèi) PWM 參數(shù)的變化趨勢。這樣能夠正確評估 PWM 穩(wěn)壓器/控制器的跟蹤和線性度。

R&S?RTM3000 和 R&S?RTA4000 跟蹤功能的相應(yīng)標準集成到數(shù)學運算中，能夠定義解調(diào)信號的上限（單極性）和下限（雙極性）。

數(shù)學運算標配以下跟蹤分析功能：

跟蹤：周期（單極性和雙極性）

跟蹤：頻率（單極性和雙極性）

跟蹤：脈沖寬度（單極性和雙極性）

跟蹤：占空比（單極性和雙極性）

測量裝置

準確的 PWM 測量取決于正確進行探測。大多數(shù)示波器通常會配備 10:1 無源探頭。然而，此類探頭無法明確查找有效的接地參考點，例如在測量兩個未連接到接地點的信號之間的差異時。對于此類測量，推薦使用 R&S?RT-ZD10 等差分探頭。不同應(yīng)用和環(huán)境中的電壓也會顯著不同，甚至會高達數(shù)千伏。R&S?RT-ZHD 探頭可承受高達 6 kV 的電壓，非常適用于這些測量環(huán)境。

儀器設(shè)置

將示波器連接到被測電路后，通過示波器應(yīng)用對話框訪問跟蹤選項卡，其中包含各種解調(diào)類型。

不同的 PWM 技術(shù)需要搭配不同的解調(diào)類型選擇 PWM（單極性和雙極性）、PDM（單極性和雙極性）、逆變器、直流電機、三相電機和 PWM – RGB LED（查看左下角截圖）

根據(jù)所選的解調(diào)類型，示波器將依據(jù)極性設(shè)置觸發(fā)條件；用戶還可以使用數(shù)學運算菜單調(diào)整其他設(shè)置

用戶設(shè)置調(diào)制分析，例如周期跟蹤、頻率跟蹤、脈沖寬度跟蹤或占空比跟蹤

設(shè)置單極性跡線的上限 (UL) 和雙極性跡線的下限 (LL)

每個閾值均包括電平和遲滯設(shè)置，用戶可以根據(jù)需要予以調(diào)整用戶還可以針對頻率和周期選擇上升沿和下降沿，并設(shè)置“邊沿開啟”、“邊沿關(guān)閉”以及“雙脈沖開啟”和“雙脈沖關(guān)閉”通過 C1 開關(guān)模式和 C2 輸出測量解調(diào)降壓變換器的單極性 PWM 信號

測量結(jié)果

數(shù)學運算菜單中的跟蹤功能可用于解調(diào) PWM 信號，并將波形顯示為數(shù)學跡線。這樣最多可同時顯示五個跟蹤曲線。用戶還可以根據(jù)提取的跟蹤波形進行進一步分析。R&S?RTM3000 和 R&S?RTA4000 的跟蹤功能有助于用戶將每個光標置于跟蹤波形，并對其應(yīng)用所有可用的數(shù)學運算選項。用戶還可以在跟蹤波形上應(yīng)用所有可用測量，例如 RMS 或頻率測量（獲取轉(zhuǎn)動頻率的信息），并可查看每次測量的統(tǒng)計評估結(jié)果。完成測量和分析之后，用戶可以獲得更深度的信息，例如調(diào)制周期的重復(fù)間隔或每個測量值出現(xiàn)的寬度數(shù)量。用戶可以使用這些信息來查找控制算法錯誤、探究控制器行為，或者觀察啟動和關(guān)閉行為。這將有助于用戶深入了解 PWM 信號的實際情況。用戶還可以輕松、快速地將截圖、波形、統(tǒng)計結(jié)果或完整設(shè)置保存到 USB 設(shè)備或通過 LAN 保存到電腦，以便生成報告。