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首先，讓我們明確示波器功率分析可以實現(xiàn)什么功能：

1.分析整體諧波失真和有效功率，取決于功率、功率因素和峰值因素。

電流諧波試驗按IEC61000-3-2標準進行。

3.測量開關設備的開關損耗和導通損耗。

4.分析電流和電壓的轉換率dl/dt和dv/dt。

5.示波器紋波測量自動設置。

6.分析脈沖寬度調制。

從傳統(tǒng)的模擬電源到高效的開關電源，電源的類型和大小都有很大的不同。它們都面臨著復雜而動態(tài)的工作環(huán)境。設備負荷和需求可能會在瞬間發(fā)生很大的變化。即使是日常開關電源也能承受遠遠超過其平均工作電平的瞬時峰值。設計電源或系統(tǒng)中使用電源的工程師需要了解靜態(tài)和最差條件下電源的工作。

在過去，描述電源的行為特征意味著使用數(shù)字萬用表測量靜態(tài)電流和電壓，并使用計算器或電腦進行艱苦的計算。今天，大多數(shù)工程師將示波器作為他們的首選電源測量平臺?，F(xiàn)代示波器可以配備集成的電源測量和分析軟件，簡化設置，使動態(tài)測量更容易。用戶可以定制關鍵參數(shù)，自動計算，并在幾秒鐘內看到結果，而不僅僅是原始數(shù)據。

電源設計及其測量要求。

理想情況下，每個電源都應該像它設計的數(shù)學模型一樣工作。然而，在現(xiàn)實世界中，組件存在缺陷，負載會發(fā)生變化，電源可能會失真，環(huán)境會發(fā)生變化。此外，不斷變化的性能和成本要求也使電源設計更加復雜?？紤]到這些問題：

額定功率以外的電源能維持多少瓦？它能持續(xù)多久？電源散發(fā)多少熱量？過熱時會發(fā)生什么？它需要多少冷卻氣流？當負載電流急劇增加時會發(fā)生什么？設備能保持額定輸出電壓嗎？如何處理輸出端的完全短路？當電源的輸入電壓發(fā)生變化時會發(fā)生什么？

設計師需要開發(fā)更少的空間，降低熱量，降低制造成本，滿足更嚴格的EMI/EMC標準。工程師只有嚴格的測量系統(tǒng)才能實現(xiàn)這些目標。

測量示波器和電源。

對于那些習慣于用示波器進行高帶寬測量的人來說，電源測量可能很簡單，因為它的頻率相對較低。事實上，高速電路設計師從未面臨過許多挑戰(zhàn)。

整個開關設備的電壓可能非常高，并且是浮動的，即不接地。信號的脈沖寬度、周期、頻率和空間比都會發(fā)生變化。必須如實捕獲和分析波形，以發(fā)現(xiàn)異常波形。這對示波器有嚴格的要求。各種探頭-同時需要單端探頭、差異探頭和電流探頭。儀器必須有一個大的存儲器，以提供長期低頻收集結果的記錄空間。并可能需要在一次收集中捕獲不同的信號。

開關電源基礎。

大多數(shù)現(xiàn)代系統(tǒng)中的主流直流電源系統(tǒng)結構是開關電源（SMPS），這是眾所周知的，因為它可以有效地處理變化負載。典型的SMPS電源信號路徑包括無源設備、有源設備和磁性元件。SMPS使用盡可能少的損耗元件（如電阻和線性晶體管），主要使用無損耗元件：開關晶體管、電容和磁性元件。