Leistungswandler

Tests von Leistungswandlern

Lösungen für die Messung des Wirkungsgrads, die Bestimmung des Schaltverlusts und die EMV-Fehlersuche

Die Technologien von heute zwingen die Entwickler von Leistungswandlern, zur Verbesserung und Verifizierung ihrer Designs weitreichende Analysen durchzuführen. Kürzere Schaltzeiten, die dank moderner Materialien wie GaN und SiC realisiert werden, ermöglichen zwar eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrads, sorgen jedoch auch für neue Probleme mit Störaussendungen.

Um einen hohen Wirkungsgrad mit den relevanten Regulierungsvorgaben in Einklang zu bringen, benötigen die Testlösungen Datenerfassungs- und Visualisierungssysteme wie z. B. Oszilloskope mit Tastköpfen und Analysesoftware, die über hohe Bandbreiten, erdfreie Kanäle und hochpräzise Werkzeuge für die EMV-Fehlersuche verfügen. Die Entwickler können die gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um innerhalb der EMV-Grenzwerte die bestmögliche Performance zu erzielen.

Analyse der Regelkreisstabilität mit dem R&S®RTM3000 Oszilloskop
Analyse der Regelkreisstabilität mit dem R&S®RTM3000 Oszilloskop

Regelkreisanalyse

Jedes Netzgerät verfügt über eine Rückkopplungsschleife, mit der die Ausgangsspannung oder der Ausgangsstrom überwacht und innerhalb vorgegebener Grenzen gehalten wird. Das Verhalten des Regelkreises bestimmt die Stabilität sowie wichtige Parameter wie das Last- oder Einschaltverhalten. Die Oszilloskope von Rohde & Schwarz bieten eine Reihe von Werkzeugen für die Analyse des Regelkreises von Netzgeräten.

Verifizierung und Fehlersuche an Leistungselektronik
Verifizierung und Fehlersuche an Leistungselektronik

Verifizierung und Fehlersuche an Leistungselektronik

Ob Sie einen DC/DC-Wandler für Ihr Embedded Design entwickeln oder ein Referenz-Design auf Ihre speziellen Anforderungen abstimmen: Stets muss die Performance der Spannungsversorgung bewertet werden. Jede Verbesserung zur Erfüllung der Leistungskriterien macht einen Test notwendig. Die Rohde & Schwarz-Oszilloskope und -Tastköpfe stellen für diese Aufgabe einzigartige Funktionen bereit.

Erfassung leitungsgebundener Emissionen mit dem R&S®RTO Oszilloskop
Erfassung leitungsgebundener Emissionen mit dem R&S®RTO Oszilloskop

EMV-Fehlersuche an eingebetteten Leistungselektronik-Designs

Elektronische Produkte müssen die EMV-Normen erfüllen, bevor sie auf den Markt gebracht werden dürfen. DC/DC-Wandler in Embedded Designs sind häufig eine Quelle unerwünschter leitungsgeführter oder abgestrahlter Emissionen. Ist die Konformität nicht gegeben, folgt in der Regel eine zeitaufwendige Fehlersuche. Eine schnelle Analyse von EMV-Problemen in der Entwicklungsphase ist ein entscheidender Faktor für die termingerechte Produkteinführung. Dank der leistungsfähigen Spektrumanalysefunktionen der Rohde & Schwarz Oszilloskope können EMV-Probleme während der Entwicklung eines Embedded Designs beseitigt werden – ohne jede Zusatzausrüstung.

Messung des Wirkungsgrads
Messung des Wirkungsgrads

Messung des Wirkungsgrads

Entwickler von Leistungselektronik stehen vor der Herausforderung, immer höhere Anforderungen an den Wirkungsgrad und die Performance mit den relevanten Zuverlässigkeitsstandards, einer großen Leistungsdichte und möglichst geringen Kosten zu vereinbaren. Eine Möglichkeit zur Verbesserung des Wirkungsgrads sind kürzere Schaltzeiten mit geringeren Verlusten. Die Folge können jedoch höhere Schaltverluste sein, was die Ansteuerung des Gate-Treibers erschwert. Es können außerdem stärkere Rippelströme und Störaussendungen auftreten. Genaue Schaltmessungen mit einem Oszilloskop und Oszilloskop-Tastkopf sind aufgrund der benötigten höheren Auflösung und Problemen durch einen größeren Gleichtaktfehler bei höheren Frequenzen nicht ohne Herausforderungen. Für Entwickler, die mit Wide-Band-Gap-Materialien arbeiten, können sich präzise Messungen noch schwieriger gestalten. Oszilloskope, Leistungstastköpfe und Software von Rohde & Schwarz unterstützten Entwickler von Leistungselektronik bei der Optimierung ihrer Designs.

Analyse der Leistungsschaltung
Analyse der Leistungsschaltung

Schaltanalyse

Zur Steigerung von Wirkungsgrad und Performance eines Leistungswandlers ist eine Erhöhung der Schaltfrequenz hilfreich. Eine höhere Schaltgeschwindigkeit wirkt sich allerdings auch auf das Zeitverhalten und die Interaktionen zwischen High-Side- und Low-Side-Transistoren aus. Möglich sind auch unerwünschte Effekte wie Shoot-Through und hohe Störaussendungen, die berücksichtigt werden müssen. Oszilloskope, Leistungstastköpfe und Analysesoftware von Rohde & Schwarz helfen Elektronikentwicklern, diese Probleme bei der Charakterisierung und Optimierung ihrer Designs zu lösen.

Verwandte Anwendungen

Signalintegrität und Power Integrity

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EMV-Fehlersuche

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