Руководство пользователя
TPS2PWR1
Приложение для анализа мощности
071-1462-01
www.tektronix.com
© Tektronix, Inc. Все права защищены. Лицензированные программные
продукты являются собственностью компании Tektronix или ее поставщиков
и защищены законодательством США по авторскому праву
и международными соглашениями.
Использование, копирование или обнародование продукта правительством
является объектом ограничений в соответствии с подпараграфом (c) (1) (ii)
Положения о технических данных и компьютерных программах в DFARS
252.227-7013 или подпараграфов (c)(1) и (2) Положения об ограниченных
правах на коммерческое программное обеспечение для компьютеров в FAR
52.227–19, в зависимости от того, какие из них применимы.
Изделия корпорации Tektronix защищены патентами и патентными заявками
в США и других странах. Приведенные в данном руководстве сведения
заменяют любые ранее опубликованные. Права на изменение спецификаций
и цен сохранены.
Tektronix, Inc., P.O. Box 500, Beaverton, OR 97077
TEKTRONIX, TEK и TEKPROBE являются зарегистрированными
товарными знаками Tektronix, Inc.
ГАРАНТИЯ
Приложение TPS2PWR1
Корпорация Tektronix гарантирует, что в перечисленных выше изделиях
не будут обнаружены дефекты материалов и изготовления в течение
1 (одного) года со дня приобретения у полномочного дистрибьютора
Tektronix. Если в течение гарантийного срока в таком изделии будут
обнаружены дефекты, корпорация Tektronix, по своему выбору, либо
устранит неисправность в дефектном изделии без дополнительной оплаты
за материалы и потраченное на ремонт рабочее время, либо произведет
замену неисправного изделия на исправное. Данное гарантийное
обязательство не распространяется на батарейные источники питания.
Компоненты, модули и заменяемые изделия, используемые корпорацией
Tektronix для работ, выполняемых по гарантии, могут быть как новые,
так и восстановленные с такими же эксплуатационными характеристиками,
как у новых. Все замененные части, модули и изделия становятся
собственностью корпорации Tektronix.
Для реализации права на обслуживание в соответствии с данной
гарантией необходимо до истечения гарантийного срока уведомить
корпорацию Tektronix об обнаружении дефекта и выполнить необходимые для
проведения гарантийного обслуживания действия. Упаковка и
доставка неисправного изделия в указанный Tektronix центр гарантийного
обслуживания, предоплата почтовых расходов и представление копии
документа о приобретении производятся владельцем изделия. Корпорация
Tektronix оплачивает обратную доставку исправного изделия заказчику
только в пределах страны, в которой расположен центр гарантийного
обслуживания. Доставка исправного изделия по любому другому адресу
должна быть оплачена владельцем изделия, включая все расходы по
транспортировке, пошлины, налоги и любые другие расходы.
Данная гарантия не распространяется на случаи, когда дефект, отказ
в работе или повреждение изделия вызваны неправильной эксплуатацией,
хранением или обслуживанием изделия. Корпорация Tektronix не обязана
по данному гарантийному обязательству: а) исправлять повреждения,
вызванные действиями любых лиц (кроме инженеров Tektronix) по установке,
ремонту или обслуживанию изделия; б) исправлять повреждения,
вызванные неправильным использованием изделия или подключением
его к несовместимому оборудованию; в) исправлять повреждения или
неполадки, вызванные использованием материалов, не рекомендованных
Tektronix, а также г) обслуживать изделие, подвергшееся модификации или
интегрированное в иное оборудование таким образом, что эти действия
увеличили время или сложность обслуживания изделия.
ГАРАНТИЯ (продолжение)
Приложение TPS2PWR1
ДАННАЯ ГАРАНТИЯ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ TEKTRONIX НА ДАННОЕ
ИЗДЕЛИЕ НА УСЛОВИЯХ ЗАМЕНЫ ЛЮБЫХ ДРУГИХ ГАРАНТИЙ,
ДАННЫХ ЯВНО ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАВШИХСЯ. КОРПОРАЦИЯ
TEKTRONIX И ЕЕ ПОСТАВЩИКИ ОТКАЗЫВАЮТСЯ ОТ ЛЮБЫХ ДРУГИХ
ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ ГАРАНТИЙ ТОВАРНОСТИ ИЛИ ПРИГОДНОСТИ
ДЛЯ ДРУГИХ ЦЕЛЕЙ. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ КОРПОРАЦИИ TEKTRONIX
ПО ДАННОМУ ГАРАНТИЙНОМУ ОБЯЗАТЕЛЬСТВУ ОГРАНИЧИВАЕТСЯ
ТОЛЬКО РЕМОНТОМ ИЛИ ЗАМЕНОЙ ДЕФЕКТНЫХ ИЗДЕЛИЙ
ЗАКАЗЧИКАМ. КОРПОРАЦИЯ TEKTRONIX И ЕЕ ПОСТАВЩИКИ НЕ
НЕСУТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА КОСВЕННЫЙ, СПЕЦИФИЧЕСКИЙ
ИЛИ КАКОЙ-ЛИБО ОПОСРЕДОВАННЫЙ УЩЕРБ ДАЖЕ В ТОМ СЛУЧАЕ,
ЕСЛИ ПРЕДСТАВИТЕЛИ КОРПОРАЦИИ TEKTRONIX БЫЛИ ЗАРАНЕЕ
УВЕДОМЛЕНЫ О ВОЗМОЖНОСТИ ТАКОГО УЩЕРБА.
Оглавление
Общие правила техники безопасности ii....................
Как связаться с компанией Tektronix vi......................
Приступая к работе
Приступая к работе 1-1.....................................
Основной режим эксплуатации 1-2...........................
номинальные параметры 1-2................................
Запуск 1-4.................................................
Проверка установки модуля 1-8.............................
Устранение неполадок при установке модуля 1-9..............
Справочник
Анализ мощности 2-1.......................................
Анализ осциллограмм 2-9...................................
Фазовые сдвиги 2-15.........................................
Гармоники 2-21.............................................
Потери на переключение 2-29................................
Измерения dY/dT 2-41.......................................
Технические характеристики P5120 2-43.......................
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
i
Общие правила техники
безопасности
Во избежание травм, а также повреждений данного изделия
и подключаемого к нему оборудования, необходимо соблюдать
приведенные ниже правила техники безопасности.
Используйте изделие в строгом соответствии с инструкциями,
чтобы исключить фактор риска.
Процедуры по обслуживанию устройства могут выполняться
только квалифицированным персоналом.
Пожарная безопасность и предотвращение травм
Используйте надлежащий кабель питания. Подсоединение
к электросети должно выполняться только с помощью
кабеля, разрешенного к использованию с данным изделием
и сертифицированного для страны, в которой будет
осуществляться его эксплуатация.
Соблюдайте правила подсоединения и отсоединения.
Не подсоединяйте и не отсоединяйте пробники и провода,
когда они подключены к источнику напряжения.
Соблюдайте правила подсоединения и отсоединения. Перед
подсоединением пробника к тестируемой системе подсоединяйте
его выход к измерительному прибору. Перед отсоединением
пробника от измерительного прибора отсоединяйте его вход
и опорный вывод от тестируемой системы.
Соблюдайте ограничения на параметры разъемов. Во избежание
воспламенения или поражения электрическим током соблюдайте
номинальные ограничения и требования, маркированные на
приборе. Перед подсоединением прибора просмотрите
дополнительные сведения по номинальным ограничениям,
содержащиеся в руководстве к прибору.
Используйте соответствующий пробник. Во избежание
поражения электрическим током, используйте для измерений
пробник с соответствующими параметрами.
ii
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Общие правила техники безопасности
В незаземленных цепях. Плавающий потенциал на опорном
выводе пробника P2220 не должен превышать 30 В
эфф
.При
измерении в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на
опорном выводе свыше 30 В
(напряжение до 600 В
эфф
следует применять пробники P5120
эфф
, категория II или 300 В
эфф
, категория
III) или аналогичные, пассивные пробники, высоковольтные
пробники или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
Отключение питания. Отключение питания обеспечивается
отсоединением кабеля питания от силовой сети.
Соблюдайте правила замены батареи. Используйте только те
батареи, типы и номиналы которых соответствуют требованиям
данного прибора.
Соблюдайте правила перезарядки батарей. Перезаряжайте
батареи только в течение рекомендуемого цикла зарядки.
Используйте надлежащий адаптер переменного тока. Для данного
прибора следует использовать только предназначенный для него
адаптер переменного тока.
Не используйте прибор с открытым корпусом. Эксплуатация
прибора с открытым корпусом или снятыми защитными панелями
не допускается.
Избегайте прикосновений к оголенным участкам проводки.
Не прикасайтесь к неизолированным соединениям и компонентам,
находящимся под напряжением.
Не пользуйтесь неисправным прибором. Не следует пользоваться
прибором при наличии подозрений, что он поврежден. В этом
случае он должен быть проверен квалифицированным
специалистом.
Условия эксплуатации. Уровень загрязнения 2 (в соответствии со
стандартом IEC61010-1:2001). Не пользуйтесь прибором в среде
с возможным наличием проводящих загрязнений. Условия
эксплуатации см. в Приложении A руководства пользователя
цифрового осциллографа серии TPS2000.
Не пользуйтесь прибором в условиях повышенной влажности.
Не пользуйтесь прибором во взрывоопасных средах.
Не допускайте попадания влаги и загрязнений на
поверхность прибора.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
iii
Общие правила техники безопасности
Обеспечьте надлежащую вентиляцию.
Дополнительные сведения
по обеспечению надлежащей вентиляции при установке прибора
содержатся в руководстве.
Избегайте перегрузок электросети. Во избежание травм или
воспламенения не подавайте на входы, включая входы опорных
сигналов, потенциалы относительно земли, превышающие
максимально допустимые потенциалы для данных входов.
Избегайте прикосновений к оголенным участкам проводки.
Не прикасайтесь к неизолированным соединениям и компонентам,
находящимся под напряжением.
Избегайте поражения электрическим током. Во избежание
вреда здоровью и угрозы для жизни не следует подсоединять
и отсоединять пробники и измерительные кабели, подключенные
к источнику напряжения.
Не допускайте попадания влаги и загрязнений на поверхность
пробника.
Во избежание поражения электрическим током
и появления ошибочных показаний не допускайте попадания
влаги и загрязнений на поверхность пробника.
Правильное подсоединение выводов опорного сигнала.
При использовании нескольких каналов осциллографа следует
подсоединять выводы опорного сигнала пробников каждого
канала непосредственно к общей точке исследуемой схемы.
Это подсоединение необходимо, поскольку каналы осциллографа
электрически изолированы. У них отсутствует общее соединение
с корпусом. В целях поддержания высокой точности сигнала для
каждого пробника следует использовать вывод опорного сигнала
минимальной длины.
Если отображаются вопросительные знаки. Если после
результата измерения или вместо этого результата отображаются
вопросительные знаки, произошло переполнение или другая
ошибка. Результат измерения может оказаться неверным;
возможно также наличие опасного напряжения. Измените
настройку масштаба или положения по вертикали или нажмите
кнопку AUTO SE T (автоустановка) на передней панели.
iv
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Общие правила техники безопасности
Символы и обозначения
Обозначения в данном руководстве. Ниже приводится список
условных обозначений, используемых в данном руководстве.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Предупреждения о действиях и условиях,
представляющих угрозу для жизни или способных нанести вред
здоровью.
ОСТОРОЖНО! Предостережения о действиях и условиях,
способных привести к повреждению данного прибора или
другого оборудования.
Обозначения на изделии. Ниже приводится список возможных
обозначений на приборе.
Обозначение DANGER (опасно) указывает на непосредственную
опасность получения травмы.
Обозначение WARNING (внимание!) указывает на возможность
получения травмы при отсутствии непосредственной опасности.
Обозначение CAUTION (осторожно!) указывает на возможность
повреждения данного прибора.
Символы на приборе. Ниже приводится список символов
на приборе.
ОСТОРОЖНО!
См. руководство
Режим
ожидания
Заземление шасси
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
v
Как связаться с компанией
Tektronix
Адрес Tektronix, Inc.
Отдел или имя (если известно)
14200 SW Karl Braun Drive
P. O. B o x 5 0 0
Beaverton, OR 97077
USA
Веб-узел www.tektronix.com
Техническая
поддержка
vi
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Электронная почта: techsupport@tektronix.com
Приступая к работе
Приступая к работе
Программное приложение для анализа мощности TPS2PWR1
обеспечивает измерение мощности с помощью осциллографов
серии TPS2000.
Основные характеристики.
H Анализ мощности. Вычисление активной мощности,
реактивной мощности, коэффициента мощности и сдвига
фазы для пары осциллограмм напряжения и тока.
H Анализ осциллограмм. Вычисление среднеквадратичного
значения, амплитудного коэффициента и частоты
осциллограммы.
H Фазовые сдвиги. Вычисление фазового сдвига между каждыми
двумя из трех осциллограмм напряжения или тока.
H Гармоники. Вычисление до 50 гармоник и отображение
их фазовых сдвигов по отношению к основной гармонике,
амплитуды в процентах от основной гармоники, значения
суммарного коэффициента гармоник и суммарного
коэффициента гармоник по току для всей осциллограммы.
H Потери на переключение. Вычисление потерь на включение
и выключение, потерь в проводящем состоянии и суммарных
потерь на переключение для пары осциллограмм напряжения
и тока.
H Курсоры dV/dT и dI/dT. Вычисление параметров dV/dT или
dI/dT между двумя курсорами на осциллограмме.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
1-1
Приступая к работе
Основной режим эксплуатации
Сведения о номинальных параметрах и основных операциях
см. в руководстве пользователя осциллографа серии TPS2000
и руководствах по пробникам P2220 и P5120. Там же приведены
сведения по технике безопасности, установке, проверке на
функционирование, настройкам коэффициента ослабления
пробников и масштаба, а также проведению автокалибровки.
номинальные параметры
TPS2000
Осциллографы серии TPS2000 рассчитаны на напряжение 300 В
категории II между выводом сигнала и общим выводом (IEC 61010)
и плавающий потенциал 600 В категории II по отношению
к потенциалу земли.
P2220
Для пассивного пробника P2220 установлены следующие
номинальные значения.
1-2
Положение X10: 300 В
пробника и заземлением.
Положение X1: 150 В
пробника и заземлением.
Допустимый плавающий потенциал на опорном выводе пробника
не более 30 В по отношению к заземлению.
P5120
Для пассивного высоковольтного пробника P5120 установлены
следующие номинальные значения.
1000 В
и заземлением.
Допустимый плавающий потенциал на опорном выводе пробника
не более 600 В
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
категории II между наконечником пробника
эфф
по отношению к заземлению.
эфф
категории II между наконечником
эфф
категории II между наконечником
эфф
Приступая к работе
Категории перенапряжения
Определены следующие категории перенапряжения.
H Категория III: линии электропередач, фиксированная
установка.
H Категория II: линии питания в помещениях, бытовые
электроприборы, переносное оборудование.
H Категория I: сигналы, специальное оборудование или
компоненты, телекоммуникационное оборудование,
электроника.
Более подробные технические характеристики прибора приведены
в руководстве пользователя осциллографа TPS2000 и различных
пробников.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
1-3
Приступая к работе
Запуск
Для установки модуля приложения TPS2PWR1 в осциллограф
серии TPS2000 выполните следующие действия.
Меры по защите от статического
электричества.
Во избежание повреждения
осциллографа или модуля
приложения электростатическим
разрядом следует соблюдать
меры по защите от статического
электричества. Наденьте
заземляющий браслет.
Установка ключа приложения.
При выключенном осциллографе
вставьте ключ приложения для
анализа мощности в указанное
на рисунке гнездо, находящееся
справа под экраном. Метка ключа
должна быть обращена вверх.
1-4
Включение осциллографа.
Дождитесь появления изображения
на экране. Для продолжения работы
нажмите кнопку бокового меню ОК.
Кнопка
ON/Standby
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Приступая к работе
CH 1
Probe
10X
Voltage
PROBE COMP
CH 1 Probe
Voltage
Current
Attenuation
10X
CH 1
Подсоединение пробников
к осциллографу и их настройка.
Нажмите на передней панели
соответствующие кнопки Menu
(меню) каналов CH 1, CH 2, CH 3
или CH 4, после чего выберите
в боковом меню пункт Voltage
(напряжение) или Current (ток)
и параметр Attenuation
(ослабление).
Выполнение компенсации
пробников напряжения.
В случае пробника P5120
подсоедините пробник к каналу 1
осциллографа. Для этого
совместите прорезь в разъеме
пробника с выступом на байонетном
разъеме канала 1, вставьте разъем
и поверните его по часовой стрелке
для фиксации.
Подсоедините наконечник
и опорный вывод пробника
к выводам PROBE COMP
(компенсация пробников).
Выполните эти действия для
всех пробников.
При необходимости выполните
размагничивание токовых
пробников.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
1-5
Приступая к работе
Способы подсоединения
пробников к схемам см.
в примерах применения,
приведенных в справочном
разделе данного руководства.
Если на экране появляется знак
вопроса, нажмите на передней
панели осциллографа кнопку
AUTO SE T (автоустановка)
или выполните настройку
осциллографа, как описано ниже.
Для оптимизации
автоматизированных измерений
в меню анализа мощности, анализа
осциллограмм и фазовых сдвигов
выполните следующие настройки
осциллографа.
1-6
S На осциллографе TPS2000
должен отображаться по меньшей
мере один полный период
осциллограммы.
S Амплитуда каждой осциллограммы
должна превышать два деления.
S Все отсчеты данных
осциллограммы должны
находиться на экране.
S Каждый период осциллограммы
должен занимать не менее одного
деления по горизонтали.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Приступая к работе
Запуск приложения.
Доступ к функциям приложения для
анализа мощности осуществляется
нажатием кнопки APPLICATION
(приложение) на передней панели.
Меню приложения для анализа
мощности появляется на месте
правого бокового меню
осциллографа. В нем представлены
перечисленные ниже функции
измерения мощности.
Измерение
мощности
Анализ мощности Активная мощность, реактивная мощность,
Анализ осциллограмм Среднеквадратичное значение цикла,
Фазовые сдвиги Фазовый сдвиг в градусах между
Гармоники Среднеквадратичное значение
Потери на
переключение
Описание
коэффициент активной мощности,
фазовые сдвиги
амплитудный коэффициент, частота
каналами CH1, CH2 и, в четырехканальных
моделях, CH3
основной гармоники, фазы, частоты
и среднеквадратичные значения гармоник.
Потери на включение, выключение,
потери в проводящем состоянии
и суммарные потери
Дополнительные сведения по общей настройке осциллографа
см. в Руководстве пользователя TPS20 00.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
1-7
Приступая к работе
Проверка установки модуля
Проверка установки модуля производится по приведенной
далее таблице. Если на экране осциллографа не отображаются
пункты меню данного прикладного модуля, выполните действия,
описанные в разделе Устранение неполадок при установке
модуля на стр. 1-9.
Для
проверки
модуля
TPS2PWR1 APPLICATION
Нажмите эту
кнопку на
передней
панели
(приложение)
Проверка
На правой стороне экрана должно
появиться меню с заголовком Power
1-8
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Приступая к работе
Устранение неполадок при установке модуля
Если осциллограф не распознает прикладной модуль при
включении питания, выполните следующие действия.
1. Выключите осциллограф.
2. Выполните приведенные ранее рекомендации по
электростатической безопасности.
3. Удалите прикладной модуль.
4. Проверьте, не повреждены ли контакты прикладного модуля.
5. Вставьте прикладной модуль обратно в осциллограф.
6. Включите осциллограф. Если осциллограф по-прежнему не
отображает меню приложения, неисправен либо прикладной
модуль, либо гнездо модуля. Для устранения этой проблемы
обратитесь в ближайший сервисный центр компании Tektronix.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
1-9
Приступая к работе
1-10
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Справочник
Анализ мощности
Функции меню анализа мощности обеспечивают проверку общего
качества электропитания, например в офисе или на промышленном
предприятии. Они позволяют определять, насколько эффективно
оборудование использует электроэнергию, и устранять неполадки
электрооборудования.
Прежде всего, следует подсоединить осциллограф серии TPS2000
с соответствующими пробниками напряжения (например, P5120)
и тока (например, A622 или TCP305) к проверяемой
токораспределительной системе, как показано на рисунке,
приведенном ниже. Требования к пробникам в конкретной
схеме могут отличаться от указанных на рисунке.
S3
P3
P2
P1
Нулевой
провод
S2
S1
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Плавающий потенциал на опорном выводе
пробника P2220 не должен превышать 30 В
в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на опорном
выводе свыше 30 В
(напряжение до 600 В
III) или аналогичные, пассивные пробники, высоковольтные
следует применять пробники P5120
эфф
, категория II или 300 В
эфф
. При измерении
эфф
, категория
эфф
пробники или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-1
Анализ мощности
Для вызова меню анализа мощности нажмите кнопку Power Ana ly-
sis (анализ мощности). На экране осциллографа появятся исходные
осциллограммы напряжения и тока, а также соответствующие
результаты измерений. Кроме того, автоматически настраивается и
отображается расчетная осциллограмма мгновенной мощности
(В*А).
Функции анализа мощности обеспечивают анализ взаимодействия
исходных осциллограмм тока и напряжения. Для этих действий
требуется как пробник напряжения, так и пробник тока.
2-2
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
В меню имеются следующие функции и значения.
Пункт меню Описание
Sources
(исходные
сигналы)
Tr u e Po w e r
(активная
мощность)
Reactive Power
(реактивная
мощность)
Выбор пары каналов. В четырехканальном
осциллографе выбираются пары (CH1 и CH2)
или (CH3 и CH4).
В двухканальном осциллографе исходные
сигналы фиксированы: CH1 и CH2.
Сигналы в каналах (CH1 и CH2) или (CH3 и CH4)
должны быть парами осциллограмм напряжения
и тока. При перемножении осциллограмм всегда
используются выбранные исходные сигналы.
Отображение активной мощности. Вычисляется
усреднение расчетной осциллограммы (В*А).
Отображение реактивной мощности. (Вольтамперы реактивные, ВАР). Вычисляется
умножением среднеквадратичного значение
осциллограммы амплитуды на среднеквадратичное
значение осциллограммы тока и синус сдвига фаз.
Вычисление сдвига фаз описано в разделе
руководства, посвященном фазовым сдвигам.
Анализ мощности
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-3
Анализ мощности
Пункт меню Описание
Коэффициент
мощности
Фазовый сдвиг Отображение угла (от –90_до +90_), косинус
Отображает отношение активной мощности
к кажущейся мощности, в пределах от 0 до 1.
Кажущаяся мощность вычисляется умножением
среднеквадратичного значения осциллограммы
напряжения на среднеквадратичное значение
осциллограммы тока.
Как правило, чем больше коэффициент мощности,
тем более эффективно используется энергия.
При чисто резистивной нагрузке коэффициент
мощности равен 1,0. При чисто индуктивной
нагрузке коэффициент мощности равен 0,0.
которого равен коэффициенту мощности. Для
синусоидальных сигналов это значение равно
фазовому сдвигу, измеренному в меню фазовых
сдвигов. Для несинусоидальных сигналов эти два
значения фазового сдвига могут различаться.
Если осциллограмма в канале CH1 (обычно
напряжение) опережает осциллограмму в канале
CH2 (обычно ток), угол положительный. Если
осциллограмма в канале CH1 отстает от
осциллограммы в канале CH2, угол отрицательный.
2-4
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Анализ мощности
Примеры результатов
По окончании измерения проводится анализ его результатов.
На следующих рисунках приведены примеры.
Напряжение
То к
Мощность
Коэффициент мощности = 1.
Фазовый сдвиг = 0
_
.
Напряжение и ток
находятся в фазе.
Резистивная цепь
Напряжение
То к
Мощность
Коэффициент мощности = 0,9.
Фазовый сдвиг = 0
_
.
Напряжение и ток находятся
вфазе.
Разбалансировка по току,
типичная для электроприводов
с регулировкой скорости.
Напряжение
То к
Мощность
Коэффициент мощности = 0,707.
Фазовый сдвиг = 45
Ток отстает от
напряжения на 45
_
.
_
.
Частично индуктивная цепь.
Напряжение
То к
Мощность
Коэффициент мощности = 0,9.
Фазовый сдвиг = 0
_
.
Напряжение и ток находятся
вфазе.
Разбалансировка по току,
типичная для импульсных
источников питания.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-5
Анализ мощности
Советы по работе
H При входе в меню анализа мощности осциллограф
автоматически включает каналы, выбранные в качестве
исходных сигналов. Кроме того, включается вычисление
осциллограммы мощности (В*А). Никаких других изменений
в настройке не производится.
H Измерение мощности в данном меню выполняется по всем
полным циклам сигнала, имеющимся в записи осциллограммы
напряжения.
H На рисунке, приведенном ниже, показаны значения,
используемые в данном меню.
Активная
мощность, Вт =
Вольты * Амперы
Коэффициент
мощности = cos
Фазовый сдвиг
между
напряжением
и током
Кажущаяся
мощность, ВА =
Вольты * Амперы
Реактивная
мощность, ВАР =
Вольты * Амперы
2-6
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Анализ мощности
H Если после результата измерения или вместо этого
результата отображаются вопросительные знаки, произошло
переполнение или другая ошибка. Результат измерения
может оказаться неверным; возможно также наличие опасного
напряжения. Измените настройку масштаба или положения
по вертикали или нажмите кнопку AU TO SET (автоустановка)
на передней панели.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для проведения любых измерений в приложении
для анализа мощности необходимо установить ключ
приложения TPS2PWR1.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-7
Анализ мощности
2-8
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Анализ осциллограмм
Функции меню анализа осциллограмм применяются для измерения
амплитудного коэффициента и дальнейшей оценки качества
электропитания. Такие измерения проводятся в офисах и на
промышленных предприятиях, где нагрузка на отдельные ветви
сети может изменяться, что влияет на качество электропитания
подсоединенных к ним электроприборов.
На следующем рисунке приведены примеры схем измерения
амплитудного коэффициента для напряжения и тока.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-9
Анализ осциллограмм
P3
P2
P1
S3
S2
S1
A622
P5120
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Плавающий потенциал на опорном выводе
пробника P2220 не должен превышать 30 В
. При измерении
эфф
в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на опорном выводе
свыше 30 В
до 600 В
следует применять пробники P5120 (напряжение
эфф
, категория II или 30 0 В
эфф
, категория III) или
эфф
аналогичные пассивные пробники, высоковольтные пробники
или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
2-10
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Анализ осциллограмм
Нажмите кнопку Waveform Analysis (анализ осциллограмм).
На правой стороне экрана появится меню анализа осциллограмм,
а слева от него — исходные осциллограммы тока или напряжения.
На экране осциллографа отображаются исходные осциллограммы
и результаты измерения.
Функции анализа осциллограмм обеспечивают проведение
измерений для анализа отдельных осциллограмм. Для выполнения
этих действий требуется отдельный пробник напряжения или тока.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-11
Анализ осциллограмм
В меню устанавливаются следующие функции и значения.
Пункт меню Описание
Source (источник) Выбор канала. Имеется возможность
Cyc RMS
(среднеквадратичное
значение для
одного периода)
Crest Factor
(амплитудный
коэффициент)
Freq (частота) Отображение частоты (значения, обратного
выбрать CH1, CH2 или MATH.
На четырехканальных моделях имеется
возможность также выбрать CH3 или CH4
Отображение среднеквадратичного
значения первого полного периода
выбранной осциллограммы.
Отображение отношения максимального
значения по всей осциллограмме
к среднеквадратичному значению
первого полного периода.
Отношение пикового значения сигнала
к среднеквадратичному значению.
Для чистого синусоидального колебания это
значение равно 1,414, а для прямоугольного
сигнала со скважностью 50% — 1,0.
Амплитудный коэффициент по
напряжению определяет чистоту
питания переменного тока.
Амплитудный коэффициент по току
неявно определяет способность
нагрузки воспринимать большие
пиковые переменные токи.
периоду первого полного цикла).
2-12
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Анализ осциллограмм
Примеры результатов
По окончании измерения проводится анализ его результатов.
На следующих рисунках приведены примеры.
Амплитудный коэффициент = 1,41.
Чистый синусоидальный сигнал.
Амплитудный коэффициент > 1,41.
Выброс тока.
Характерен для нелинейных
нагрузок, таких как импульсные
источники питания.
Амплитудный коэффициент < 1,41.
Уплощенная осциллограмма
напряжения.
Характерна для источников
питания с нелинейными
нагрузками.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-13
Анализ осциллограмм
Советы по работе
H В отличие от ряда других меню приложения для анализа
мощности TPS2PWR1, меню анализа осциллограмм не
включает и не выключает какие-либо каналы и не вносит
никаких иных изменений в настройку осциллографа.
H На рисунке, приведенном ниже, показаны значения,
используемые в данном меню.
Среднеквадр
атичная
амплитуда
Опорная
точка
Пиковая амплитуда
Период
(Частота = 1 / период)
Амплитудный
коэффициент =
пиковая амплитуда /
среднеквадратичная
амплитуда
2-14
H Если после результата измерения или вместо этого
результата отображаются вопросительные знаки, произошло
переполнение или другая ошибка. Результат измерения может
оказаться неверным; возможно также наличие опасного
напряжения. Измените настройку масштаба или положения
по вертикали или нажмите кнопку AU TO SET (автоустановка)
на передней панели.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для проведения любых измерений в приложении
для анализа мощности необходимо установить ключ
приложения TPS2PWR1.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Фазовые сдвиги
Функции меню фазовых сдвигов обеспечивают проверку
эффективности электрооборудования, такого как промышленные
трехфазные линии электропередачи.
Например, эти функции позволяют выяснить, влияет ли сдвиг
напряжения по фазе на перегрев трехфазного электродвигателя.
Поскольку каналы осциллографа изолированы и независимы,
опорный вывод каждого канала должен быть подсоединен
к опорной точке исследуемой схемы.
На следующем рисунке изображен один из способов
подсоединения осциллографа для измерения фазовых
сдвигов напряжения в электроприводе с регулируемой
скоростью вращения.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-15
Фазовые сдвиги
P5120
1 23
Нулевой
провод
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Плавающий потенциал на опорном выводе
пробника P2220 не должен превышать 30 В
. При измерении
эфф
в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на опорном
выводе свыше 30 В
(напряжение до 600 В
следует применять пробники P5120
эфф
, категория II или 300 В
эфф
, категория
эфф
III) или аналогичные пассивные пробники, высоковольтные
пробники или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
2-16
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Фазовые сдвиги
Для вызова меню фазовых сдвигов нажмите кнопку Phase Angles
(фазовые сдвиги). В меню отображаются фазовые сдвиги между
любыми двумя из трех каналов трехфазной системы.
При использовании трех пробников тока и напряжения в сочетании
с четырехканальным осциллографом серии TPS2000 проведение
измерений упрощается. Если используется двухканальный прибор,
во время измерений приходится перемещать пробники.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-17
Фазовые сдвиги
В меню отображаются следующие измерения.
Пункт меню Описание
Source
(источник)
CH1 -> CH2
CH2 -> CH3
CH1 -> CH3
Для двухканального осциллографа в меню
отображается только фазовый сдвиг между
каналами1и2.Длявыполнения измерений
в трехфазной сети приходится перемещать
пробники.
Значения углов изменяются в пределах
_
от –180
до +180_.
Угол положительный, если осциллограмма в канале
с меньшим номером опережает по
фазе осциллограмму с большим номером. Угол
отрицательный, если осциллограмма с меньшим
номером не опережает другую осциллограмму,
а отстает от нее. Например, если осциллограмма
в канале CH1 опережает осциллограмму в канале
CH2, угол положительный. Если осциллограмма
в канале CH1 отстает от осциллограммы в канале
CH2, угол отрицательный.
2-18
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Фазовые сдвиги
На приведенных ниже рисунках изображены примеры результатов
измерений при точном 120-градусном сдвиге фаз и при неточном
значении сдвига.
CH1
фаза A
CH2
фаза B
CH3
фаза C
CH1 фаза A
CH2 фаза B
CH3 фаза C
+
U
-
_
125
CH1 – CH2
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
_
125
CH2 – CH3
_
110
CH3 – CH1
2-19
Фазовые сдвиги
Советы по работе
H В данном меню вычисляются фазовые сдвиги. Измерение
фазового сдвига, косинус которого равен коэффициенту
мощности, выполняется в меню анализа мощности.
H На рисунке, приведенном ниже, показаны значения,
используемые в данном меню.
Фаза = (задержка/период) * 360
Если (фаза > 180_)то
фаза = фаза – 360
Задержка
Период
_
)
CH 1 -> CH 3
_
Фаза
CH 3
CH 1
Фаза
CH 1 -> CH 2
CH 2
Фаза
CH 2 -> CH 3
H Если после результата измерения или вместо этого
результата отображаются вопросительные знаки, произошло
переполнение или другая ошибка. Результат измерения может
оказаться неверным; возможно также наличие опасного
напряжения. Измените настройку масштаба или положения
по вертикали или нажмите кнопку AU TO SET (автоустановка)
на передней панели.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для проведения любых измерений в приложении
для анализа мощности необходимо установить ключ
приложения TPS2PWR1.
2-20
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Гармоники
Функции меню гармоник позволяют отображать частотный спектр
исходной осциллограммы и связанные с ним результаты измерений,
а также решать проблемы повышения качества электропитания.
На приведенных далее схемах изображены примеры измерения
гармоник напряжения и тока в проводке зданий.
Нулевой провод
S1
S2
S3
P1
P2
P3
S3
P3
P2
P1
S2
S1
Нулевой
провод
Импульсный
источник
питания
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Плавающий потенциал на опорном выводе
пробника P2220 не должен превышать 30 В
. При измерении
эфф
в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на опорном выводе
свыше 30 В
до 600 В
следует применять пробники P5120 (напряжение
эфф
, категория II или 30 0 В
эфф
, категория III) или
эфф
аналогичные пассивные пробники, высоковольтные пробники
или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-21
Гармоники
Для вызова меню гармоник нажмите кнопку Harmonics
(гармоники). На экране осциллографа появится частотный
спектр исходной осциллограммы и соответствующие
результаты измерений.
2-22
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
В меню устанавливаются следующие функции и значения.
Пункт меню Описание
Source
(источник)
Setup
(настройка)
Show
(показать)
<значение>
Save Harmonics
(сохранить
гармоники)
Выбор канала для измерения.
Возможные варианты: CH1, CH2 и,
в четырехканальных осциллографах, CH3 или CH4.
Исследуются осциллограммы напряжения и тока.
Выбирается Automatic (автоматическая), значение
по умолчанию, или Manual (ручная).
Выбор отображаемых гармоник.
<значение> — All Harmonics (все гармоники),
Odd Harmonics (нечетные гармоники) или Even
Harmonics (четные гармоники)
Сохранение данных о гармониках в файле на плате
CompactFlash.
Файлу автоматически присваивается имя
в формате HM1234.csv. Этот файл сохраняется
в текущей папке на плате CompactFlash.
Файл содержит следующие сведения для каждой
из 50 и более гармоник.
Величина (амплитуда)
Процент от основной гармоники
Частота
Фазовый сдвиг
При сохранении записывается осциллограмма
гармоник и исходная осциллограмма во временной
области.
Как правило, содержимое CSV-файла гармоник
просматривается на персональных компьютерах.
Вызов из памяти содержимого этого файла на
осциллографе не предусмотрен.
Гармоники
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-23
Гармоники
Органы автоматической настройки задают сохранение настроек
при входе в меню гармоник и их восстановление при выходе.
Функция автоматической настройки выполняет следующие
действия:
H Установка в ноль положения по вертикали в исходном канале.
H Установка в канале вертикального отклонения связи по
постоянному току при включенном ограничении полосы
пропускания.
H Настройка в исходном канале масштаба по вертикали таким
образом, чтобы амплитуда сигнала была не менее двух делений.
H Выбор исходного канала в качестве источника сигнала
синхронизации.
H Установка синхронизации по нарастающему фронту при связи
по постоянному току.
H Установка уровня синхронизации равным среднему уровню
сигнала в исходном канале.
H Настройка масштаба по горизонтали таким образом, чтобы
захватить от трех до пяти периодов исходного сигнала.
2-24
H Настройка режима регистрации с усреднением при усреднении
по 16 осциллограммам.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Гармоники
Советы по работе
H Если выбран параметр “All Harmonics” (все гармоники),
осциллограф вычисляет первые 50 гармоник, в противном
случае вычисляются первые 25 нечетных или четных гармоник.
H Осциллограф отображает следующие данные.
H Номер выбранной гармоники
H Частота отдельной выбранной гармоники
H Амплитуда и процент от основной гармоники для
выбранной гармоники
H Фазовый сдвиг отдельной выбранной гармоники по
отношению к основной гармонике
H Подробный просмотр отдельных гармоник осуществляется
поворотом многофункциональной ручки осциллографа.
При повороте ручки по часовой стрелке номер выбранной
гармоники увеличивается (например, 1, 2, 3, 4, ...) при повороте
против часовой стрелки номер выбранной гармоники
уменьшается.
H Осциллограф одновременно отображает 13 последовательных
гармоник. Чтобы просмотреть гармоники, не поместившиеся
на экране, следует повернуть многофункциональную ручку. При
повороте по часовой стрелке за пределы первой гармоники
появится гармоника, следующая за последней отображаемой,
при повороте против часовой стрелке появится гармоника,
предшествующая первой отображаемой.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-25
Гармоники
H При анализе гармоник отображаются только данные
о гармониках сигнала с частотами 40 – 450 Гц. Для просмотра
гармоник сигналов с основной частотой, лежащей вне
указанных границ, или спектральной информации на частотах,
не являющихся гармониками основной частоты, применяется
функция FFT (БПФ) из меню MATH (математика).
Отображение данных в функции БПФ отличается от
отображения в приложении для анализа гармоник.
H Если для управления настройкой меню гармоник установлен
параметр Automatic (автоматическая), то при входе в меню
гармоник выполняется изменение настроек осциллографа,
обеспечивающее оптимальное отображение гармоник.
При выходе из меню восстанавливаются предыдущие
настройки осциллографа.
H Ручная настройка. Если выбрана ручная настройка параметров
осциллограммы для исследования гармоник, то при выходе
из меню гармоник предыдущие настройки осциллографа
не восстанавливаются.
2-26
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Гармоники
H Приведенный далее рисунок поясняет значения, используемые
в этом меню.
Среднеквадратич
ная амплитуда
основной
гармоники
Основная
частота
Суммарный коэффициент
гармоник (THD) = отношение
мощности гармоник
к мощности основной
гармоники
2
Среднеквадратичная
амплитуда выбранной
гармоники
3
5
4
7
9
H Если после результата измерения или вместо этого
результата отображаются вопросительные знаки, произошло
переполнение или другая ошибка. Результат измерения неверен;
возможно также наличие опасного напряжения. Измените
настройку масштаба или нажмите кнопку AU TOS ET
(автоустановка) на передней панели.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для проведения любых измерений в приложении
для анализа мощности необходимо установить ключ
приложения TPS2PWR1.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-27
Гармоники
Примеры результатов
По окончании измерения проводится анализ его результатов.
На следующих рисунках приведено несколько примеров.
Чистая гармоника сигнала
напряжения в сети при отсутствии
высших гармоник и нагрузки.
V(эфф) = 120 В
THD = 0
5-я, 7-я, 11-я и 13-я гармоники
напряжения на регулируемом
по скорости электроприводе
с шестью выпрямителями.
V(эфф) = 120 В
THD = 135%
2-28
Нечетные гармоники (3-я, 5-я, 7-я,
9-я, 11-я и 13-я) напряжения на
импульсном источнике питания.
V(эфф) = 120 В
THD = 90%
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Потери на переключение
Функции потерь на переключение используются при определении
потерь мощности во время включения и выключения в импульсных
источниках питания на биполярных транзисторах с изолированным
затвором и аналогичных схемах. Для определения потерь на
переключение требуется как пробник напряжения, так
и пробник тока.
С помощью измерения потерь на переключение можно определять
эффективность работы электроприводов с регулируемой
скоростью.
На рисунке приведен пример схемы измерения потерь на
переключение. Изолированный плавающий пробник напряжения,
например P5120, или дифференциальный пробник напряжения,
например P5200, подсоединяется к эмиттеру и коллектору
транзистора. С помощью токового пробника, например A622,
измеряется ток коллектора.
A622
C
(коллектор)
G
(затвор)
V
ce
P5120
E
(эмиттер)
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Плавающий потенциал на опорном выводе
пробника P2220 не должен превышать 30 В
в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на опорном
выводе свыше 30 В
(напряжение до 600 В
III) или аналогичные пассивные пробники, высоковольтные
следует применять пробники P5120
эфф
, категория II или 300 В
эфф
. При измерении
эфф
, категория
эфф
пробники или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-29
Потери на переключение
Для входа в меню потерь на переключение нажмите кнопку
Switching Loss (потери на переключение). На экране осциллографа
появляются исходные осциллограммы напряжения и тока,
соответствующие результаты измерений, автоматически
выполняется настройка и отображение расчетной осциллограммы
мгновенной мощности (В*А).
2-30
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Потери на переключение
На странице 1 меню потерь на переключение имеются
следующие пункты.
Пункт меню Описание
Sources
(исходные
сигналы)
VSAT
(напряжение
насыщения)
Use Default
Levels
(использовать
уровни по
умолчанию)
Save Meas
(сохранить
измерения)
Выбор каналов (CH1 и CH2) или (CH3 и CH4),
в каждой паре представлены осциллограммы
напряжения и тока. Для двухканального
осциллографа в меню отображается
только вариант (CH1 и CH2).
Ввод напряжения насыщения ключевого
транзистора при включенном тестируемом
устройстве. Это значение берется из
спецификации на тестируемое устройство.
Ввод значения выполняется с помощью
многофункциональной ручки на передней панели.
При нажатии этой кнопки области включения,
проводящего состояния и выключения
определяются в соответствии со значениями
уровней по умолчанию.
При нажатии этой кнопки результаты измерений
потерь на переключение сохраняются в виде
CSV-файла на плате CompactFlash.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-31
Потери на переключение
На странице 2 меню потерь на переключение имеются
следующие пункты.
Пункт меню Описание
Turn-on Start
(начало
включения)
Tu r n - o n E n d
(конец
включения)
Turn-on Start
(начало
выключения)
Tu r n - o n E n d
(конец
выключения)
После нажатия этой кнопки, перемещая курсор
с помощью многофункциональной ручки, выберите
на фронте осциллограммы напряжения уровень
в процентах, отличающийся от принятого по
умолчанию (90%)
После нажатия этой кнопки, перемещая курсор
с помощью многофункциональной ручки, выберите
на фронте осциллограммы напряжения уровень
в процентах, отличающийся от принятого по
умолчанию (10%)
После нажатия этой кнопки, перемещая курсор
с помощью многофункциональной ручки, выберите
на фронте осциллограммы напряжения уровень
в процентах, отличающийся от принятого по
умолчанию (10%)
После нажатия этой кнопки, перемещая курсор
с помощью многофункциональной ручки,
выберите на фронте осциллограммы тока уровень
в процентах, отличающийся от принятого по
умолчанию (10%)
2-32
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Потери на переключение
На странице 3 меню потерь на переключение имеются следующие
пункты.
Пункт меню Описание
Acquire
Continuously
(непрерывная
регистрация)
Stop After N
Meas
(стоп после
N измерений)
Units (единицы
измерения)
Если эта кнопка нажата, осциллограф непрерывно
регистрирует осциллограммы, вычисляет значения
измерений и отображает их.
После нажатия этой кнопки установите
с помощью многофункциональной ручки
количество измерений. В этом режиме
осциллограф выполняет измерения по результатам
N регистраций и останавливается. Результаты
измерений сохраняются в осциллографе. На
экране отображаются усредненные значения
измерений. По нажатию кнопки Save Meas.
(сохранить измерения) на странице 1 меню потерь
на переключение выполняется сохранение в файле
подробных сведений для каждого из N измерений.
Выбор отображения результатов измерений
в ваттах или джоулях. Измерения в ваттах
позволяют оценить, какая мощность расходуется в
тестируемом устройстве, а измерения в джоулях
— сравнить реальные параметры устройства с его
техническими характеристиками.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-33
Потери на переключение
Следующие измерения потерь на переключение отображаются
в масштабной сетке.
Пункт меню Описание
Turn-on Loss
(потери при
включении)
Turn-off Loss
(потери при
выключении)
Conduction Loss
(потери
в проводящем
состоянии)
Total Loss
(суммарные
потери)
Отображение потерь мощности, в ваттах
или джоулях, при переходе устройства из
выключенного состояния во включенное.
Потери при включении — это площадь под
осциллограммой VA (ВА) за время между началом и
концом включения.
Отображение потерь мощности, в ваттах или
джоулях, при переходе устройства из включенного
состояния в выключенное.
Потери при выключении — это площадь под
осциллограммой VA (ВА) за время между началом и
концом выключения.
Отображение потерь мощности, в ваттах или
джоулях, за время нахождения устройства
во включенном проводящем состоянии.
Потери в проводящем состоянии вычисляются
перемножением осциллограммы тока на
напряжение насыщения транзистора
и интегрированием по интервалу, ограниченному
уровнями фронтов. В алгоритме используется
введенное пользователем напряжение насыщения,
а не значение, определенное по осциллограмме
напряжения, поскольку в проводящем состоянии
этот уровень на осциллограмме обычно слишком
мал, чтобы его измерить.
Отображение суммы потерь на включение,
выключение и потерь в проводящем состоянии.
2-34
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Потери на переключение
Советы по работе
H В соответствии с алгоритмом определения потерь на
переключение определяются потери на трех интервалах:
включение, проводящее состояние и выключение. Эти три
периода определяются в алгоритме по четырем
ограничивающим их моментам времени. Эти моменты
определяются следующим образом.
H Начало включения — уровень (по умолчанию 90%)
на спадающем фронте осциллограммы напряжения.
H Конец включения — уровень (по умолчанию 10%)
на спадающем фронте осциллограммы напряжения.
H Начало выключения — уровень (по умолчанию 10%)
на нарастающем фронте осциллограммы напряжения.
H Конец выключения — уровень (по умолчанию 10%)
на первом спадающем фронте осциллограммы тока,
появляющемся после начала выключения. В отличие
от других моментов, определяемых по осциллограмме
напряжения, этот момент задается по осциллограмме тока.
H На рисунке, приведенном ниже, показаны значения,
используемые в данном меню.
Начало
Начало
включения
Конец
включения
Область
включения
Напряжение
насыщения
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Область
проводящего
состояния
Область
выключения
выключения
I
Конец
выключения
V
Расчетная,
В*А
2-35
Потери на переключение
H Команды страницы 2 меню позволяют перемещать курсоры,
задающие процентные уровни на осциллограммах. Для
перемещения курсоров и изменения процентных уровней
используется многофункциональная ручка.
Ватты и джоули
Потери в течение одного цикла переключения измеряются
в джоулях. Один джоуль равен вольт*ампер*секунду. По
умолчанию потери представляются в ваттах. При необходимости
можно представить их в джоулях. Значение в ваттах вычисляется
умножением значения в джоулях на частоту синхронизации,
которая предполагается равной частоте переключения.
2-36
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Потери на переключение
Порядок настройки
Сначала настройте осциллограф так, чтобы на экране отображался
один цикл переключения. Как правило, настройка выполняется
следующим образом.
1. Настройте канал 1 с пробником напряжения. В меню канала
установите ослабление пробника. Подсоедините наконечник
пробника к коллектору биполярного транзистора
с изолированным затвором. Подсоедините опорный вывод
к эмиттеру транзистора.
2. Настройте канал 2 с пробником тока. В меню канала
установите масштаб пробника. Подсоедините токовый пробник
к выводу коллектора. Вместо этого можно подсоединить
токовый пробник к выводу эмиттера. Однако в ток эмиттера
входит и ток затвора, который может составлять значительную
величину.
3. В качестве источника сигнала синхронизации выберите канал 1.
4. Для предварительной настройки нажмите кнопку AU TOSET
(автоустановка).
5. Установите наклон запуска Falling (ниспадающий).
6. При наличии значительных помех на осциллограммах
нажмите на передней панели кнопку AC QU IR E (сбор данных)
и выберите в боковом меню пункт Average (усреднение).
7. Нажмите на передней панели кнопку APPLICATION
(приложение), а затем в боковом меню выберите пункт
Switching Loss (потери на переключение).
8. Настройте масштаб и положение по горизонтали так, чтобы на
осциллограмме напряжения был виден один спадающий и один
нарастающий фронт.
9. Настройте масштаб по вертикал в канале 1, канале 2 и для
расчетной осциллограммы так, чтобы амплитуда каждой
осциллограммы превышала два деления, при отсутствии
ограничения.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-37
Потери на переключение
В нижней части масштабной сетки осциллографа появятся
результаты измерения потерь. Если на экране отсутствует
информация, необходимая для какого-либо измерения, вместо
результата измерения отображается знак вопроса.
Порядок измерений
Для различных источников питания применяется различный
порядок измерения.
Если частота переключения источника питания постоянная
при постоянной скважности, а время нахождения в проводящем
состоянии относительно мало, хорошие результаты дает настройка,
описанная выше.
Если частота переключения сигнала постоянная при постоянной
скважности, но время нахождения в проводящем состоянии
относительно велико по отношению к времени включения
и выключения, точное измерение во всех трех областях
одновременно может оказаться невозможным. В этом случае
с помощью органов управления положением и масштабом по
горизонтали увеличьте и сместите осциллограмму в область
включения, а затем выполните измерение потерь при включении.
Затем сместите осциллограмму в область выключения и измерьте
потери при выключении. И, наконец, измените настройку так,
чтобы на экране отображался полный цикл переключения,
и измерьте потери в проводящем состоянии.
2-38
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Потери на переключение
Если частота переключения сигнала постоянная при переменной
скважности, хорошие результаты измерения можно получить
с помощью функции Stop After N Measurements (стоп после
N измерений). Выполните следующие действия.
1. Настройте осциллограф так, чтобы один цикл сбора данных
перекрывал переключение при самой большой скважности.
2. Перейдите на страницу 3 меню потерь на переключение
и выберите режим Stop After N Measurements (стоп после
N измерений).
3. Вращая многофункциональную ручку, установите достаточно
большое значение N, чтобы получить полноценную выборку
измерений при разных значениях скважности. Для этого,
возможно, придется поэкспериментировать.
4. Нажмите кнопку RUN (запуск).
5. После того, как осциллограф выполнит заданное число
измерений, проверьте средние значения, выведенные на экран.
Для просмотра результатов отдельных измерений перейдите
на страницу 1 меню и нажмите кнопку Save Meas (сохранить
измерения). Подробные данные будут сохранены в файле
на плате CompactFlash.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-39
Потери на переключение
H Если после результата измерения или вместо этого
результата отображаются вопросительные знаки, произошло
переполнение или другая ошибка. Результат измерения
может оказаться неверным; возможно также наличие опасного
напряжения. Измените настройку масштаба или положения
по вертикали или нажмите кнопку AU TO SET (автоустановка)
на передней панели.
ПРИМЕЧАНИЕ. Для проведения любых измерений в приложении
для анализа мощности необходимо установить ключ
приложения TPS2PWR1.
2-40
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Измерения dY/dT
Это меню обеспечивает измерение наклона (скорости изменения)
сигналов.
Параметр Y может быть напряжением, током или произведением
напряжения и тока.
На рисунке приведен пример схемы измерения dY/dT.
L
N
E
40 кГц
тактовый
импульс
A622
P5120
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Плавающий потенциал на опорном выводе
пробника P2220 не должен превышать 30 В
. При измерении
эфф
в незаземленных цепях с плавающим потенциалом на опорном
выводе свыше 30 В
(напряжение до 600 В
следует применять пробники P5120
эфф
, категория II или 300 В
эфф
, категория
эфф
III) или аналогичные пассивные пробники, высоковольтные
пробники или высоковольтные дифференциальные пробники
с соответствующими параметрами.
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-41
Измерения dY/dT
Для выбора измерения dY/dT нажмите кнопку Cursor (курсор)
на передней панели и кнопку Ty p e (тип) в появившемся боковом
меню Cursor (курсор). Результат измерения отображается в левой
нижней области масштабной сетки.
Курсоры выделяют часть осциллограммы, для которой проводится
измерение. Измерения dY/dT доступны только при вставленном
ключе приложения для анализа мощности.
2-42
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Технические характеристики P5120
Гарантированные технические характеристики пробника P5120,
выделенные полужирным шрифтом в табл. 2-1, приведены
в разделе Проверка технических характеристик документа
Инструкция для высоковольтного пассивного пробника P5120
(серийный номер Tektronix 071-1463-00). Для негарантированных
технических характеристик приведены типичные значения
(табл. 2-2 и 2-3), предоставленные для общего сведения.
Технические характеристики относятся к пробнику P5120,
установленному на осциллографе Tektronix серии TPS2000.
Прибор должен быть прогрет в течение, по крайней мере,
20 минут; условия эксплуатации должны удовлетворять
требованиям табл. 2-4.
Таблица 2-1: Гарантированные электрические характеристики
Ослабление
(при связи по постоянному току)
Полоса пропускания
(по уровню -3 дБ при связи по
постоянному току)
Максимальное допустимое входное
напряжение
Между наконечником и опорным
выводом пробника или между
наконечником пробника
и заземлением (См. рис. 2-1).
Между наконечником пробника
и заземлением (См. рис. 2-2).
Безопасность
Категория установки IEC Категория II
Уровень загрязнения IEC Уровень 2
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
20X, ±2%
От 0 до 200 МГц (TPS2024)
От0до100МГц
(TPS2012, TPS2014)
Категория установки IEC 1010-1
II III
1000
600 300
UL 61010B-2-031; 2003
CSA 22.2 No. 1010.2-031,
1994 EN 61010-031 2002
600
2-43
Технические характеристики P5120
1 000 B
600 B
Категории I и II
Категория III
Снижение допустимого напряжения для P5120
300 B
100 B
ÇÔÔ
10 B
яжение (B )
ٛ
Íàï
1B
10 Ãö
100 Ãö
1 êÃö
10 êÃö
Частота, Гц
100 êÃö
1ÌÃö
10 ÌÃö
Рис. 2-1: Графики максимального снижения допустимого напряжения
, связь по постоянному току) между наконечником пробника
(V
эфф
и опорным выводом пробника или заземлением
100 ÌÃö
200 ÌÃö
2-44
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Технические характеристики P5120
1 000 B
Снижение допустимого напряжения для P5120
600 B
300 B
Категории I и II
Категория III
100 B
ÇÔÔ
10 B
яжение (B )
ٛ
Íàï
1B
10 Ãö
100 Ãö
1 êÃö
10 êÃö
100 êÃö
1ÌÃö
10 ÌÃö
Частота, Гц
Рис. 2-2: Графики максимального снижения допустимого напряжения
, связь по постоянному току) между наконечником пробника
(V
эфф
и или заземлением
100 ÌÃö
200 ÌÃö
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-45
Технические характеристики P5120
Таблица 2-2:Типичные электрические характеристики
Время нарастания (при работе в системе)
Проверяется с использованием дополнительного
адаптера с байонетным разъемом
Входное сопротивление (при работе в системе)
<3,6нс(TPS2012, TPS2014)
<2,2нс(
TPS2024)
Типичные значения
5МОм
См. рис. 2-3
Входной фазовый сдвиг (при работе в системе) (См. рис. 2-4)
Диапазон компенсации От 15 до 25 пФ
Входная емкость (при работе в системе)
11, 2 пФ
Для пробника, подключенного к прибору,
после проведения компенсации. Измеряется
на частоте 1 МГц
10 МОм
5МОм
1МОм
100 кО м
10 кОм
Îì
1кОм
Импеданс пробника P5120
100 Ом
10 Ом
1Ом
10 Ãö
100 Ãö
1 êÃö
10 êÃö
Частота, Гц
Рис. 2-3: Типичный входной импеданс
2-46
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
100 êÃö
1ÌÃö
10 ÌÃö
100 ÌÃö
200 ÌÃö
Технические характеристики P5120
Фазовый сдвиг пробника P5120
1 êÃö
10 êÃö
-10
-20
-30
-40
-50
адусы
ٛ
Ã
-60
-70
-80
-90
-100
0
10 Ãö
100 Ãö
Частота, Гц
Рис. 2-4:Типичный входной фазовый сдвиг
100 êÃö
1ÌÃö
10 ÌÃö
100 ÌÃö
200 ÌÃö
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
2-47
Технические характеристики P5120
Таблица 2-3:Типичные механические характеристики
Масса нетто
(с принадлежностями)
Длина кабеля 3м(+-3см)
0,26 кг
Таблица 2-4: Условия эксплуатации
Температура При
Влажность При эксплуатации:
Транспортировка Стандарт Tektronix 062-0937-00
Высота над уровнем моря При эксплуатации: 4 600 м
эксплуатации: от 0 °Cдо+50°C
При хранении: от -40 °Cдо+71°C
Верхнее значение: 50 °C/60%
относительной влажности
Нижнее значение: 30 °C/60%
относительной влажности
При хранении:
Верхнее значение: от 55 °Cдо71°C,
60% относительной влажности
Нижнее значение: от 0 °Cдо30°C,
≤ 90% относительной влажности
версия C
При хранении: 12 192 м
2-48
Руководство пользователя приложения для анализа мощности TPS2PWR1
Loading...