Test en électronique de puissance

Test en électronique de puissance

Maîtrisez le test en électronique de puissance

Solutions de pointe pour tester les conceptions en électronique de puissance

Le système de puissancesur une carte de traitement numérique rencontre des problèmes qui sont différents mais qui ressemblent à ceux des circuits logiques. Ces problèmes impliquent des compromis affectant les décisions de conception. Les semi-conducteurs à large bande interditetels que gallium nitride (GaN) et silicon carbide (SiC) dans les convertisseurs de puissance permettent de :

  • Diminuer la taille de l'alimentation
  • Réduire les pertes de commutation
  • Augmenter l'efficacité
  • Cependant, les fréquences de commutation plus élevées amplifient également la possibilité de parasites dans le convertisseur de puissance.

Défis dans la conception en électronique de puissance

L'augmentation de la fréquence de fonctionnement d'une alimentation à découpagepeut réduire l'ondulation du courant de l'inducteur, l'ondulation de la tension de sortie, et la capacité ainsi que la taille, mais elle augmente également les pertes d'alimentation et la chaleur, les interactions entre les transistors latéraux haut et bas. Le bruit augmenté provenant de l'alimentation est une cause principale des EMI. Des modèles compacts, une source de chaleur accrue avec des variations thermiques, engendrent des erreurs dans les composants tels que les régulateurs, les amplificateurs et les convertisseurs.Des tensions inférieures réduisent les tolérances et augmentent les besoins en précision. L'arborescence de puissance devient plus complexe pour délivrer une large gamme de tensions à différents domaines de puissance, nécessitant plus de rails pour atteindre toutes les broches du circuit intégré. Des rails DC plus fins sont une manière de rendre un modèle plus compact et de gérer sa complexité,mais ils sont plus susceptibles à la surchauffe et à une inductance accrue.

Assurer la fiabilité dans les circuits en électronique de puissance

La fiabilité est une exigence cruciale pour les circuits en électronique de puissance; si le circuit d'alimentation ne fonctionne pas, l'appareil non plus. Une efficacité élevée pour minimiser les pertes d'énergie causant la génération de chaleur contribue à la fiabilité. Même les circuits les plus efficaces en électronique de puissance généreront de la chaleur, donc une dissipation de chaleur bien conçue et une sélection de matériel adaptée sont essentielles. Les circuits en électronique de puissance doivent également répondre aux exigences EMI; les émissions affecteront l'appareil lui-même et tous les appareils à proximité.

Test en électronique de puissance avec Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz propose des outils de test et mesure précis, rapides et fiablespour les secteurs suivants en électronique de puissance, qui permettent de prendre les meilleures décisions en conception et de résoudre les problèmes :

  • Analyse de commutation :Intègre les fondamentaux des convertisseurs AC-DC, le test de fiabilité en conception de convertisseur de puissance, et des méthodes de vérification pour l'isolement électrique entre l'entrée et la sortie dans des convertisseurs AC vers DC.
  • Mesures de boucle de commande :Une alimentation vise à maintenir un niveau de sortie constant, malgré la charge changeante de l'appareil. Un diagramme de Bode est l'outil de choix pour l'analyse de la boucle de commande d'une alimentation.
  • Débogage EMI :La détection, l'analyse et la correction précoce des causes des EMI dans le processus de développement est la manière la plus sûre pour valider un test de conformité EMI et éviter des remaniements ultérieurs du projet, des délais et des coûts additionnels.
  • Consommation d'énergie : Pour les appareils alimentés par batterie, l'autonomie de la batterie est une considération cruciale de la conception. La réduction de la consommation d'énergie est essentielle pour les équipements électriques alimentés par batterie et secteur.
  • Intégrité de puissance :L'analyse de la performance du réseau de fourniture d'énergie sur une PCB est une partie cruciale du processus de conception d'un circuit.
  • Vérification de conception :Le comportement dynamique au court du démarrage et les effets de changement de charge nécessitent des équipements de test plus complexes.

Solutions de test en électronique de puissance

Analyse de la commutation

Analyse de la commutation

L'augmentation des fréquences de commutation permet d'optimiser l'efficacité et la performance d'un convertisseur de puissance. Elle peut également engendrer des résultats indésirables tels que émissions traversantes et des interférences excessives. Les oscilloscopes Rohde & Schwarz, des sondes de puissance et un logiciel d'analyse permettent aux concepteurs en électronique de répondre à ces problématiques afin d'améliorer la performance de commutation, puis de caractériser et optimiser leurs conceptions.

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débogage EMI

Analyse et débogage EMI

Les interférences électromagnétiques (EMI) sont à prendre en considération en électronique de puissance, devenant d'autant plus importantes que les vitesses de commutation augmentent. S'occuper des EMI précocement au cours du cycle de développement est par conséquent essentiel, afin d'éviter des conceptions répétées coûteuses. Les oscilloscopes Rohde & Schwarz proposent des capacités d'analyse de spectre très puissantes, permettant de relever le défi des EMI dès la phase de R&D.

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Analyse de boucle de régulation

Analyse de boucle de régulation

Au cœur de chaque convertisseur ou inverseur de puissance, une boucle de régulation s'assure que la tension de sortie reste stable. Les oscilloscopes Rohde & Schwarz proposent des fonctions d'analyse dédiées au comportement de la boucle de régulation.

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Vérification de conception

Vérification de conception

La vérification du comportement et de la performance d'un convertisseur de puissance au cours de la conception peut s'avérer compliquée. Plusieurs exigences sont à respecter, y compris les spécifications du client et les normes pertinentes. Rohde & Schwarz vous propose une large sélection de produits et de solutions haut de gamme conçus pour vous permettre de réaliser en toute confiance vos tests en conception et en production des convertisseurs de puissance.

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Test de l'intégrité de puissance

Test de l'intégrité de puissance

Des signaux de rails d'alimentation stables et précis garantissent une performance fiable des appareils électroniques. Avec l'augmentation des faibles tensions et la réduction des tolérances, la mesure précise des rails d'alimentation est difficile. Les oscilloscopes Rohde & Schwarz prennent entièrement en charge ces opérations avec des accessoires et des fonctions d'analyse.

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Test de l'efficacité énergétique

Test de l'efficacité énergétique

La conception de convertisseurs de puissance nécessite un équilibrage des différents objectifs tels que la conformité aux normes, ainsi que le rendement. Cela concerne les niveaux de puissance élevés, mais également les conceptions embarquées fonctionnant sur batterie, qui nécessitent de nombreux tests. Rohde & Schwarz propose une large gamme de solutions vous permettant de surmonter ces défis.

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Webinaires associés pour le test en électronique de puissance

réduction de la consommation de puissance des appareils alimentés par batteries

Webinaire : Reducing power consumption of battery-operated devices

Ce webinaire est conçu pour les ingénieurs qui travaillent sur la conception des composants électriques des appareils alimentés par batteries.

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Trucs et astuces sur le test à double impulsion en électronique de puissance

Webinaire : Tips and tricks on double-pulse testing for power electronics

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Conception d'alimentations à découpage avec des inducteurs saturés

Webinaire : Switched-mode power supply design with saturated inductors

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