開關電源的主要測試點

　　調試開關電源時，除了用電壓表測量控制電路中相關元器件引腳的電壓外，更重要的是用示波器觀測相關的電壓波形，以便判斷開關電源是否處于最佳工作狀態。本篇文章主要講解示波器測試點的選擇。例如，測試點為PWM控制芯片的輸出引腳時，可用示波器同時測量驅動脈沖的幅度和占空比這兩個重要參數。

　　測試點的選擇非常重要，測試點選擇合理，既可以保證調試安全，又可以反映出開關電源的工作狀態，能夠簡化調試過程。

　　開關電源的測試點選擇

　　功率開關管的漏極電壓波形

　　開關電源的測試點選擇如圖所示。測試點TP1為MOSFET功率開關管的漏極，TP2為開關管的源極，Rs為電流取樣電阻，TP3是初級一次高壓回路的負極。我們可以將TP1、TP2這兩個測試點連接到雙蹤示波器的兩個輸入通道(CH1和CH2)，同時觀察兩點的電壓波形。此時兩個探頭的接地端要同時連接到一次輸入直流回路的負極，即TP3位置。實際測量時，可將探頭的接地夾直接夾在Rs的接地引腳上。

　　從TP1可以看到功率開關管的漏極電壓波形，這個波形能夠反映出漏極尖峰電壓、輸入直流高壓、二次反射電壓、開關管導通壓降及導通與截止時間等信息。在單端反激式開關電源中，功率開關管的漏極電壓波形如圖2所示。

　　從TP2可以看到功率開關管的源極電壓波形，這個波形是取樣電阻Rs上的電壓波形，能夠反映出漏極電流及導通與截止時間等信息。功率開關管得漏極電流波形如圖3所示。該波形反映出開關電源工作在電流連續模式。每個周期中，開關管導通時，漏極電流從最小的起始電流開始上升。開關管關斷前，漏極電流到達最大值。

　　功率開關管的漏極電流波形

　　一次電流的取樣電路

　　TP1和TP2這兩個測試點很關鍵，基本能夠反映出開關電源的工作狀態和有無故障。在調試過程中，要特別注意這兩個測試點的波形。在逐漸升高輸入交流電壓時，如果發現峰值電壓或者峰值電流超過設計范圍，應該立即關閉電源，查找原因，以防功率開關管的損壞。

　　有時，為了觀測高頻變壓器初級一次繞組的電流波形，還可以在一次繞組串聯取樣電阻。一次回路電流的取樣電路如圖4所示，這時的測量狀態就是之前文章談到的“浮動”測量。理論上講，取樣電阻串聯在初級一次繞組上端或者下端都可以;實際上，如果串聯在一次繞組下端，見圖中Rs1位置，測量時會在示波器接地線上產生浮動的高壓脈沖。這樣做既不安全，也會產生較大的測量干擾和誤差，還可能影響開關電源的正常工作。正確的方法是將取樣電阻串聯在一次繞組上端，見圖Rs位置，并且要在TP1端連接示波器探頭的信號線，在TP2端連接探頭的接地夾子。這樣，雖然一次回路電路波形是反極性的，但測量時的干擾和誤差是最小的，對開關電源的正常工作沒有影響。可以通過示波器的反極性(INV)功能按鈕，觀看到正極性的一次電流波形。

　　特別說明：觀測高頻變壓器初級電流波形時，示波器探頭的接地夾子將與直流高壓的正端連接。示波器其他通道的探頭及接地夾必須與相關電路斷開，否則會發生短路或者損壞電路的元器件。也就是說，觀測初級一次回路電流波形時，只能使用一個通道，其他通道必須完全斷開。當使用內置隔離通道技術的示波器時，不存在這個問題。