Depuración segura de fuentes de poder integradas

Su tarea

Evaluar el funcionamiento de una fuente de alimentación CA/CC integrada que está construida a partir de dos convertidores programables. Monitorear las señales de entrada y salida de los convertidores correlacionadas en el tiempo con la interfaz de control y programación basada en protocolo, mientras se activa la fuente de alimentación.

Solución de prueba y medición

El osciloscopio digital portátil R&S^®Scope Rider combina las ventajas de un osciloscopio portátil aislado con la funcionalidad que antes solo se encontraba en modernos osciloscopios para uso en laboratorio.

Cada canal de entrada con aislamiento galvánico proporciona hasta 500 MHzde ancho de banda con mediciones posibles en entornos de hasta CAT IV 600 V/CAT III 1000 V.

El R&S^®Scope Rider también incluye funciones de analizador lógicos y de protocolo gracias a sus ocho canales digitales (MSO) y a varias opciones de decodificación y disparo de protocolo (p. ej. I²C o UART).

La elevada frecuencia de muestreo de máx. 5 GSa/s permite analizar en alta resolución detalles de la señal como las transiciones rápidas. Su rápida tasa de actualización de 50000 formas de onda/s captura con rapidez eventos de señal poco comunes. El manejo mediante pantalla táctil capacitiva permite un uso intuitivo del instrumento.

Aplicación

Fuentes de alimentación integradas

Está aumentando la demanda de fuentes de alimentación más eficientes. Viene propiciada por las aplicaciones móviles, para las que el ahorro de batería es un objetivo, y por el sector de alta potencia o de aplicaciones de almacenamiento de datos, que necesitan responder con rapidez a los cambios de los requisitos de potencia o asegurar una fiabilidad elevada.

Las fuentes de alimentación integradas incluyen los tradicionales convertidores CA/CC o CC/CC y también los componentes de comunicaciones, procesamiento y monitoreo digital. El sistema principal puede comunicarse con la fuente de alimentación integrada para definir y ajustar los parámetros o para monitorear características críticas como la temperatura o el estado de sobrecarga.

Una conocida interfaz de comunicaciones para las fuentes de poder integradas es PMBus, basada en la capa física de la interfaz de comunicación de dos hilos I²C.

Evaluación de una fuente de poder CA/CC integrada

En el siguiente ejemplo, se combinan dos módulos convertidores de alto rendimiento y de 500 W AC/DCen una fuente de poder. Ambos módulos presentan sistemas de control digital independientes con el protocolo PMBus sobre el bus estándar I²C como interfaz de comunicaciones. Ya que cada módulo tiene su propia dirección I²C, es posible enviar comandos PMBus específicos a cada módulo. Esto permite configurar de forma remota los módulos convertidores incluyendo las tensiones de entrada y salida, el reparto de corriente o la potencia máxima de salida. También es posible realizar un monitoreo detallado del conjunto de la fuente de alimentación.

En un primer paso de evaluación, se analiza el comportamiento de la fuente de alimentación en el momento de la activación. La fuente de poder se enciende por medio del valor de datos I²C 80 h. Para evaluar, debe monitorearse la entrada del convertidor a 230 V AC, dos líneas de salida a +5.0 V y +12.0 Vasí como la señal de potencia correcta, correlacionadas en tiempo con el comando de programación I²C

Configuración de medición con el R&S^®Scope Rider

Para la medición que se ha planteado, los canales de entrada del R&S^®Scope Rider se conectan a las líneas de entrada y de salida de la fuente de poder, y a la señal de potencia correcta. Los canales aislados para R&S^®Scope Rider son importantes para proteger al usuario del peligroso voltaje de la red eléctrica durante las mediciones en el lado primario de los convertidores CA/CC. Se conectan y se configuran dos canales digitales de la opción MSO del R&S^®Scope Rider alas señales de reloj y datos I²C( I²C_SAL y I²C_SDA).

La decodificación del protocolo I²C se configura luego para los dos canales digitales

Para la medición en sí , se selecciona el evento de disparo «Start» en el mensaje I²C. Armado con un modo de disparo «Single», el R&S^®Scope Rider responde al comando I²C emitido por el usuario y captura la secuencia de encendido de la fuente de poder, como se muestra en las capturas de pantalla siguientes.

Estas capturas de pantalla muestran la rampa que forman las dos tensiones de salida y la señal de potencia correcta que indican que la fuente de alimentación está lista para funcionar. Otras características, como el retardo temporal de cada rampa de salida con respecto al comando^I2C,pueden verificarse mediante los cursores o con mediciones automatizadas.

Resumen

El osciloscopio digital portátil R&S^®Scope Rider ofrece un excelente rendimiento con altos estándares de seguridad y cuenta con funcionalidades de un instrumento de laboratorio, como opciones de MSO (osciloscopio de señal mixta) así como disparo y decodificación de protocolos.