基于 RIGOL示波器的开关电源完整性测试

测试背景

开关电源，是一种通过控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电，一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC 和 MOSFET 构成。

在日常生活中常见的手机/笔记本充电器、台式机电源，以及各类工业、通信以及医疗设备中的电源部分，大多可以看到开关电源技术的踪影。

开关电源技术的日益成熟，使得电源设备或模块的体积和重量都日益减小，转换效率也越来越高。负载设备因应用场合的不同，对电源可承受工作电流、输入电网环境、输出稳定性等指标的要求也不尽相同。综合评估动态的电源工作状态，示波器绝对是开关电源完整性测试的首选必备仪器。

开关电源测试常规推荐配置

开关电源典型工作台配置

开关电源基本原理及基本测试项目

主要测试项目：

电源质量

电流谐波

突入电流

开关损耗

安全工作区

调制分析

纹波和噪声

测试前需要思考和准备的工作：

浮地测试的正确方法？

无源探头的补偿

电流探头的消磁与偏置校准

电压/电流通道的延时校准

浮地测试
电源测试中大量电压测试为浮地测试，即不以地作参考的差分电压测试。
正确安全的浮地测试必须使用差分探头，剪断示波器地线或使用隔离变压器供电的方法是错误和危险的！
因为示波器接地点上的电位，会与示波器探头地线连接电路的电压一致，浮地电压甚至可达上百伏！这会导致金属机箱、示波器 BNC 负极等人手容易触碰的地方带电，非常危险！

A-B 测量法
使用两只普通的无源电压探头，在示波器的两个通道上进行测量，然后使用 Math 运算功能做 CH1-CH2，也可以进行浮地测量。但缺点是需占用 2 个通道， 且最大的限制主要来自于共模电压测量范围极小，时常遇到两通道电压都很高但差值很小的情况，测量误差极大。

示波器电源未接地线可能存在的危害：
操作人员可能触电，非常的危险；
分布电容，会对待测点带来较大的容性负载，可能损坏待测电路；
分布电感，可能带来并不存在的振铃现象；
未接地的示波器，其 EMC 性能在一定程度上会降低，导致示波器寿命降低，同时也会受到空间电磁波干扰或者干扰被测电路，导致波形失真。