基于 RIGOL示波器的開關電源完整性測試

測試背景

開關電源，是一種通過控制開關管開通和關斷的時間比率，維持穩定輸出電壓的一種電，一般由脈沖寬度調制（PWM）控制IC 和 MOSFET 構成。

在日常生活中常見的手機/筆記本充電器、臺式機電源，以及各類工業、通信以及醫療設備中的電源部分，大多可以看到開關電源技術的蹤影。

開關電源技術的日益成熟，使得電源設備或模塊的體積和重量都日益減小，轉換效率也越來越高。負載設備因應用場合的不同，對電源可承受工作電流、輸入電網環境、輸出穩定性等指標的要求也不盡相同。綜合評估動態的電源工作狀態，示波器絕對是開關電源完整性測試的首選必備儀器。

開關電源測試常規推薦配置

開關電源典型工作臺配置

開關電源基本原理及基本測試項目

主要測試項目：

電源質量

電流諧波

突入電流

開關損耗

安全工作區

調制分析

紋波和噪聲

測試前需要思考和準備的工作：

浮地測試的正確方法？

無源探頭的補償

電流探頭的消磁與偏置校準

電壓/電流通道的延時校準

浮地測試
電源測試中大量電壓測試為浮地測試，即不以地作參考的差分電壓測試。
正確安全的浮地測試必須使用差分探頭，剪斷示波器地線或使用隔離變壓器供電的方法是錯誤和危險的！
因為示波器接地點上的電位，會與示波器探頭地線連接電路的電壓一致，浮地電壓甚至可達上百伏！這會導致金屬機箱、示波器 BNC 負極等人手容易觸碰的地方帶電，非常危險！

A-B 測量法
使用兩只普通的無源電壓探頭，在示波器的兩個通道上進行測量，然后使用 Math 運算功能做 CH1-CH2，也可以進行浮地測量。但缺點是需占用 2 個通道， 且最大的限制主要來自于共模電壓測量范圍極小，時常遇到兩通道電壓都很高但差值很小的情況，測量誤差極大。

示波器電源未接地線可能存在的危害：
操作人員可能觸電，非常的危險；
分布電容，會對待測點帶來較大的容性負載，可能損壞待測電路；
分布電感，可能帶來并不存在的振鈴現象；
未接地的示波器，其 EMC 性能在一定程度上會降低，導致示波器壽命降低，同時也會受到空間電磁波干擾或者干擾被測電路，導致波形失真。