对于开关电源和电机驱动电路等、通过功率元件观测开关位置的时候，一般使用示波器和电圧探头。开关波形为方波，因而功率电 路其中包含高功率的高频波。若探测波形的探头的使用方法不正确就没办法观测到准确的波形。本应用笔记对开关波形的正确监测 方法予以说明。进大家庭⭕圈探讨回复: 交流一点通推荐👍👍👍电子资料汇总4种开关电源开关管(MOS管)驱动电路分析12V20A开关电源简单拆解看下内部做工 峰值检测电路汇总 光耦隔离继电器电路讲解开关位置例如，即使开关电源电路的输出电圧为正确的数值、也必须确 认开关动作是否为误动作、开关波形是否超过元件的定格电圧。由于开关波形为方波，其中包含的高次谐波成分频率可能达到 数 GHz，重要的是由于功率电路中的功率很大，即使较小的寄生 参数（特别是电感成分）的影响也可能产生较高的电圧。使用电圧探头观测波形理想情况下，开关位置的监测使用的是差动探头。由于价格太 高，一般 300V 以下的低圧电路多使用无源型电圧探头。Figure 1 是使用电圧探头来监测开关位置的照片。探头的尖端连接到 开关位置，GND 侧与附属的鳄鱼夹接地引线相连接。Figure 2 是观测波形。上侧是开关波形，下侧是 DC/DC 转换器的输出波 形。这里观测的是开关信号急速变化时的振铃现象。关于该振铃，探头的接地引线上有电感附加，与探头的输入电 容发生串联谐振。因此，该方法无法观测到正确的波形。探头的等价电路例如Figure 3所示。谐振式根据算式(1)求出。接地引线的长度为 160mm 时，估算每 1mm 的电感值 1nH，总电 感值为 160nH。于是算式(1)的谐振频率约为 200MHz。为了得到准确的波形，需要防止谐振的影响，有必要减小接地 引线的附加电感。而缩短接地引线的长度即可减小电感、提高 谐振频率，这可以使谐振频率进入到机器的测定频带之外。如 Figure 4、5 所示为短接地引线的例子。Figure 4 是 PCB 实 装类型、Figure 5 是 PCB 接触类型。探头适配器的 GND 引线的 长度缩短到了数 mm，使电感降到数 nH。这些附件与电圧探头是一同销售的。Figure 6 所示的是使用探头适配器来监测开关位置的状态，其 测定结果如 Figure 7 所示。与前面所述的与鳄鱼夹的接地引线 相连接的探头所观测的波形（Figure 2）相比，可以看到探头 造成的振铃基本没有发生，得到的是更接近于原始波形的波形。以上手段仅适用于电路的动作电圧较低的情况，在动作电压较 高的情况下无法得到准确的波形。这种情况下请使用高圧差动 探头，或者光隔离型差动探头。简易的探头尖端适配器前面所述的探头尖端适配器的效果很显著，手头若没有，可以 用简易的替代品来代替。下面是制作方法介绍。1. 将引线电阻或 0.5mm 的镀锡线卷在探头的接地部位，作为适 配器的接地支持部分（Figure 8）。2. 将引线电阻或 0.5mm 镀锡线卷在镊子的尖端，作为适配器的 尖端支持部分（Figure 9）。3. Figure 10 为作成的适配器和所使用的探头。4. 焊接在基板上来使用（Figure 11）。仿真中的探头的影响仿真结果有可能与实测波形不一致，其中一个重要原因是测定 系统的不同。仿真的测定探头是理想探头，输入阻抗无限大。此外在实测时，监测点与测定机器相连接时会附加有各种寄生 阻抗。前面所述的探头的接地引线也是其中之一，在仿真波形 与实际不一致的时候，需要在仿真电路中追加测定设备的等价 电路。Figure 12 是使用 MOSFET 来仿真开关的电路图，Figure 13 是 仿真结果。结果是可观测到基本没有振铃的波形。接下来是设想用探头来监测，追加 Figure 3 的等价电路。Figure 14 是仿真的电路图，Figure 15 是仿真结果。接地引线 的长度是 160mm，因此假定寄生电感值为 160nH。可看见波形中 发生了较大的振铃，与原始波形差异较大。以上为其中一个范例，可以明确测定系统中附加的等价电路对 观测波形造成了影响。👇👇👇更多技术资料👇👇👇分享💬点赞👍在看❤️ 以“三点”行动支持！每天中午11点28分
