Wie man die Effizienz eines DC-DC-Wandlers testet

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Messung des Wirkungsgrads der DC-DC-Wandlung

Die Prüfung des Wirkungsgrads von DC/DC-Wandlern erfordert die Kontrolle der Eingangsspannung und der Ausgangslast des Wandlers bei gleichzeitiger Messung der elektrischen Leistung an beiden Seiten des Geräts. Der Versuchsaufbau umfasst eine programmierbare Gleichstromquelle, die an den Eingang des Wandlers angeschlossen ist, und eine programmierbare elektronische Gleichstromlast, die an dessen Ausgang angeschlossen ist. Spannung und Strom werden am Ein- und Ausgang gemessen, um die Eingangs- und Ausgangsleistung an jedem Betriebspunkt zu bestimmen. Die elektronische Last hält eine definierte Ausgangslast aufrecht, während die Stromquelle die erforderlichen Eingangsbedingungen des Wandlers einstellt.

Die Wirkungsgradmessung vergleicht die vom Wandler abgegebene Leistung mit der vom Eingangssignal aufgenommenen Leistung. Der Wirkungsgrad wird berechnet, indem die Ausgangsleistung durch die Eingangsleistung dividiert wird, während die Eingangsspannung schrittweise durch den erforderlichen Betriebsbereich variiert wird. Eine Einschwingzeit zwischen den Spannungsschritten ermöglicht es dem Wandler, einen stabilen Betriebszustand zu erreichen, bevor Spannungs- und Strommessungen durchgeführt werden. Die wiederholte Messung über den gesamten Eingangsspannungsbereich liefert ein Wirkungsgradprofil, das die Veränderung der Wandlungsleistung mit der Eingangsspannung unter kontrollierter Ausgangslast aufzeigt.

Lösung zum Effizienztest von DC-DC-Wandlern

Die Prüfung des Wirkungsgrads von DC/DC-Wandlern erfordert die Kontrolle der elektrischen Bedingungen auf beiden Seiten des Wandlers und die Messung der entsprechenden Eingangs- und Ausgangsleistung. Die Lösung nutzt eine programmierbare Gleichstromquelle zur Einstellung der Eingangsspannung des Wandlers und eine elektronische Gleichstromlast (Keysight ATE) zur Ansteuerung des Wandlerausgangs. An jedem Betriebspunkt werden Spannungs- und Strommessungen aufgezeichnet, um die Eingangs- und Ausgangsleistung zu bestimmen und den Wirkungsgrad zu berechnen. Die Eingangsspannung kann im erforderlichen Betriebsbereich schrittweise variiert werden, während die Ausgangslast konstant bleibt. Dadurch lässt sich der Wirkungsgrad unter reproduzierbaren Bedingungen ermitteln. Dieses Verfahren liefert ein Wirkungsgradprofil über den gesamten Betriebsbereich des Wandlers und unterstützt die automatisierte Charakterisierung unter Verwendung konsistenter Spannungs-, Last-, Einschwing- und Messbedingungen.
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Siehe Blockdiagramm der Lösung für den Wirkungsgradtest des DC/DC-Wandlers.

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