运用趋势曲线进行电源调节测量

　　在过去一个世纪中，对电能的需求正以指数级提高。这使人们更加看重日常电子设备及电子和通信系统中使用的电源的性能和效率。电源分成许多不同的类型和规格，包括传统线性电源到高效的开关电源。所有这些电源都面临着复杂的动态工作环境。设备负载和需求在不同时间之间可能会大幅度变化。即使是“日常的”开关电源也必须能够承受突然出现的远远超过平均工作电流的峰值电流。此外，必须检定电源的功率电平、输出纯度和到电源线的谐波反馈，以满足国家和地区电源质量标准。从历史上看，这些测量类型意味着使用数字万用表进行静态电流和电压测量，然后在计算器或PC上进行麻烦的计算。今天，大多数工程师正转向示波器，作为的电源测量平台。

　　力科示波器中提供的趋势曲线以图形方式在一条曲线上显示多20,000个单个参数的测量结果。可以使用提供的100多个参数中的任何一个参数，作为趋势曲线的来源。在X-Y画面上交叉绘制两个趋势时，可以简便地考察两个参数之间的函数关系。例如，图1显示了开关电源调节器相对于rms线路电压输入的脉宽。这个曲线包括三个输出负荷电路值数据。每个趋势（Trms[A]或Twidth[D ]）都包含200个测得的值。可以使用ZOOM+MATH菜单定义其中一个缩放/数学曲线，来设置趋势曲线，如图1所示。

　　从图1中可以很容易看出，调节器脉宽（竖轴）和输入电压（横轴）相互关联，提高线路电压会降低脉宽。在提高输出负荷电流时，曲线中的数据会向上移动，表明脉宽随着负荷提高而提高。

　　这类分析还依赖于示波器中的多种其它功能。首先，我们要在差别很大的时间间隔上测量两个参数。我们使用力科智能触发功能，保持测量同步。我们使用判定触发，以便在线路电压过零后在个调节器输出脉冲上触发示波器。这保证了脉宽测量和rms电压测量在时间上相关。

　　类似的，由于定时间隔，这一测量要求使用非常长的存储器。注意，我们以20 M样点/秒对数据采样，总时间为50 ms。这意味着示波器采集1,000,000多个样点（50 ms * 20 MS/s = 1 MS）。如果没有提供这么大的存储器，那么必须降低采样率，定时分辨率会受到影响。

　　这一测量的基本设置如图2所示。它以差分方式测量到电源的输入电压。我们从高侧（通道4）中减去线路的中性侧（通道3）。我们还使用缩放显示，考察单个调节器输出脉冲。我们在线路电压的rms值和调节器脉宽的宽度上累积趋势数据。

　　图3是趋势数据交叉曲线的另一个实例。它绘制相对于输出负荷电流的调节器脉宽曲线。这个交叉曲线显示了电源变压器呈现出非线性特点。趋势曲线不需要进行大量的单个测量，也不需要记录大量的单个测量。示波器会自动进行测量，按获得值的顺序绘制曲线。可以交叉绘制同时采集的多个趋势的曲线，如举例中所示。一旦设置完毕，在采集数据时，会自动生成趋势曲线。

　　趋势功能只是力科示波器选配的波形处理软件中提供的众多工具之一。还可以使用直方图功能，统计分析参数。另外18个统计参数也支持这些分析工具，提供了完整的统计分析解决方案。