Débogage sécurisé des alimentations embarquées

Votre tâche

Vous évaluez le fonctionnement d'une alimentation AC / DC intégrée, élaborée à partir de deux convertisseurs programmables. Vous surveillez des signaux d'entrée et de sortie des convertisseurs corrélés dans le temps avec l'interface de contrôle et de programmation fondée sur des protocoles, et ce alors que l'alimentation est sous tension.

Solution T&M

Les récepteurs de test EMI^®L'oscilloscope numérique portable Scope Rider combine les avantages d'un oscilloscope portable isolé avec la fonctionnalité auparavant uniquement disponible sur des oscilloscopes modernes de laboratoire.

Chaque voie d'entrée isolée galvaniquement fournit une bande passante jusqu'à 500 MHzavec des mesures possibles au sein d'environnements jusqu'au niveau 600 V CAT IV / 1000 V CAT III.

Les récepteurs de test EMI^®Le Scope Rider propose également des capacités d'un analyseur logique et d'un analyseur de protocoles grâce à huit voies numériques (MSO) et diverses options de déclenchement et décodage de protocoles (par exemple I²C ou UART).

Le taux d'échantillonnage élevé (jusqu'à 5 Géchantillons/s) vous permet d'analyser les détails d'un signal tels que les transitions rapides, et ce en haute résolution. Le taux d'actualisation élevé (50 000 formes d'ondes/s) capte rapidement les événements de signal rares. Le fonctionnement par écran tactile capacitif permet une utilisation intuitive de l'instrument.

Application

Alimentations intégrées

La demande d'alimentations plus efficaces ne cesse de s'accroître. Et cette tendance est motivée par des applications mobiles pour lesquelles économiser la batterie est une préoccupation majeure, par des applications industrielles haute puissance dans lesquelles tout changement des exigences d'alimentation doit être géré rapidement, et par des applications de stockage de données pour lesquelles une fiabilité élevée doit être garantie.

Les alimentations intégrées embarquent des convertisseurs DC / DC ou AC / DC classiques, ainsi que des composants numériques de surveillance, de traitement et de communication. Le système principal peut communiquer avec l'alimentation intégrée, afin de mettre en place et d'ajuster des paramètres, ou de surveiller des caractéristiques critiques, telles que la température ou un état de surcharge.

Le PMBus est une interface de communication populaire pour alimentations embarquées, basée sur la couche physique de l'interface de communication deux fils I²C.

Évaluation d'une alimentation AC / DC intégrée

Dans l'exemple suivant, deux modules convertisseurs haute performance 500 W AC/DCsont combinés dans une alimentation. Les deux modules proposent des systèmes de contrôle numériques indépendants avec le protocole PMBus sur le bus standard I²C comme interface de communication. Comme les deux modules ont une adresse individuelle I²C, des commandes PMBus dédiées peuvent être envoyées à chaque module. Une configuration à distance des modules convertisseurs devient ainsi possible, notamment de leurs tensions d'entrée et de sortie, du partage du courant et de la puissance de sortie maximale. Une surveillance détaillée de l'ensemble de l'unité d'alimentation est également possible.

Première mesure d'évaluation : l'analyse du comportement de l'alimentation à la mise sous tension. L'alimentation est activée via la valeur de donnée I²C 80 h. Pour l'évaluation, l'entrée du convertisseur à 230 V AC, deux lignes de sortie à +5.0 V et +12.0 Vainsi que le signal de bonne puissance doivent être surveillés corrélés dans le temps par la commande de programmation I²C

Configuration de mesure avec le R&S^®Scope Rider

Pour la mesure évoquée, les voies d'entrée du R&S^®Scope Rider sont connectées à l'entrée et les lignes de sortie de l'alimentation et au signal de bonne puissance. Les voies isolées du R&S^®Scope Rider sont importantes afin de protéger l'utilisateur contre la tension secteur dangereuse lors de la mesure sur le primaire des convertisseurs AC / DC. Les deux voies numériques de l'option MSO du R&S^®Scope Rider sont connectées au signaux d'horlogeI²Cet de données (I²C_SCL et I²C_SDA)et configurées.

Le décodage du protocole I²C est alors configuré pour les deux voies numériques

Pour la mesure actuelle, l'événement de déclenchement “Start” pour le message I²C est sélectionné. Armé avec un mode déclenchement “Single”, le R&S^®Scope Rider répond à la commande I²C émise par l'utilisateur, et acquiert la séquence de démarrage de l'alimentation, comme illustré dans les captures d'écran ci-dessous.

Les captures d'écran présentent la rampe des deux tensions de sortie, ainsi que le signal PG, indiquant que l'alimentation est prête à fonctionner. D'autres caractéristiques, telle que la temporisation des rampes de sortie individuelles par rapport à al commande I²C, peuvent être vérifiées par les curseurs ou avec des mesures automatisées.

Conclusion

Les récepteurs de test EMI^®L'oscilloscope numérique portable Scope Rider propose une performance supérieure aux normes de sécurité les plus élevées, combinée avec des fonctionnalités d'un instrument de laboratoire telles que les options MSO ou de déclenchement et de décodage de protocoles.