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如何使用示波器檢修開關電源

最近收到後臺留言說想要了解如何使用示波器來進行電源檢測及維修,那本篇文章就來簡單的介紹一下示波器的使用方式。

我們在維修開關電源時比較常用的儀器就是萬用表吧,但是萬用表的功能畢竟是有限的,比如電路中的訊號和波形,這些萬用表就鞭長莫及了。這個時候,我們可以採用示波器來進行測量,從而獲得更多的資訊和資料,透過分析這些資料可以快速定位故障範圍,查詢到故障點。

示波器對於萬用表之間主要有三大優勢:

1。示波器是反映訊號瞬變過程的儀器,可以將訊號波形變化直觀的顯示出來,開關電源中的振盪波形、驅動訊號波形、脈衝直流電壓等,都能在示波器的熒屏上直觀觀察到。我們可以透過實測波形與圖紙上的標準波形進行比較,從而為維修人員提供判斷依據。我們在維修時,有些測量點在萬用表上是無法引起電壓變化,但是採用示波器就可以很直觀的看到波形的變化,這就是示波器的第一個優勢。

2。使用示波器還能直觀的看出故障原因,我們在維修時,如果採用示波器則可以透過分析波形的幅度、頻率的變化,就很容易看出故障的機理,查找出故障部位和元器件,這是示波器第二大優勢。

3。我們在維修更換元器件後,如果善後工作沒有做好,仍會留下隱患,故障很可能會再次出現,如果採用萬用表,那可能無法檢測出隱患,採用示波器進行每一個模組的波形發生及運輸,則可以提高維修後的可靠性,減小“治標不治本”的情況,這是示波器的第三個優勢。

那麼我們要如何選擇示波器

示波器的種類很多,隨著測量領域和要求的不同,有通用示波器和專用示波器之分。從功能上看有模擬示波器,取樣示波器、向量示波器、數字儲存示波器等。

我們維修示波器選擇主要從Y通道頻寬、靈敏度、是否具有同步功能、能否比較兩個被測訊號的相位等方面來考慮,目前我們一般都選擇數字儲存示波器。

示波器根據種類的不同,面板的設計也不盡相同,但是基本架構還是存在的,下面就以一款網路上搜索到的示波器來簡單的講一下各個按鍵旋鈕的功能。

如何使用示波器檢修開關電源

這款示波器是一個功能比較齊全的、適合於模擬訊號測量的通用20M雙蹤示波器,具有多觸發方式和游標測量功能。

如上圖所示:

電源開關按鍵:用於開啟和關閉示波器電源,如果系統設定被測兩路訊號為正弦波形訊號,那麼我們將示波器探頭接到通道1和通道2後,開啟電源開關後,螢幕上就會顯示出兩路正弦波訊號。

影象亮度調節按鈕:可對顯示面板上的影象亮度進行調節,但是注意不可調節的太亮,以免燒傷螢幕。

字元亮度調節旋鈕:可以調整文字亮度變化,按下按鍵是關閉符號,再按下則是恢復符號顯示。

聚焦調節旋鈕:可調節影象的清晰度。

標尺亮度旋鈕:可對標尺進行調整,我們一般調在關閉處。

通道1/2:連線示波器探頭。

如何使用示波器檢修開關電源

垂直位移調整旋鈕:用於調節通道1和通道2影象在垂直方向的位置。

如何使用示波器檢修開關電源

通道1/2按鍵顯示/關閉通道:按通道1/2通道按鈕對通道顯示波形進行開啟和關閉操作。

通道1/2接地按鈕:用於通道接地,並切斷輸入訊號,這個時候,影象顯示為一條水平線,通常我們將這個按鍵使用於除錯示波器零電平調節,按壓這個按鈕,然後將這條線調節到與X軸重合,作為零電平處,然後再按壓按鈕,地線符號消失,恢復影象,切記在測量中不可按此鍵。

如何使用示波器檢修開關電源

Y軸靈敏度旋鈕:旋鈕用於改變Y軸的分格值(伏/格,V/div),在螢幕上顯示合適的波形,要注意的是,若分格值選的太小,會讓波形太大,越出螢幕顯示的範圍,造成沒有波形的假象。

如何使用示波器檢修開關電源

相加按鍵:按下此按鈕會將通道1和通道2波形進行相加操作,並顯示出疊加後的波形,螢幕下方會出現“+”,再按下此鍵,“+”號消失,取消波形疊加。

反向按鍵:按下此鍵,通道2的訊號反向,相當於通道1和通道2的訊號相減,此時在螢幕下端會出現“2↓”,再按此鍵,反向消失。

如何使用示波器檢修開關電源

X軸水平微調按鍵:按下按鍵,旁邊小燈會亮起,此時“水平位置”變成微調,調節“水平位置”旋鈕調節到底時,波形會進行連續滾動。

如何使用示波器檢修開關電源

觸發源選擇按鍵:連續按此鍵,可選擇不同的觸發源,所選擇的觸發源顯示在螢幕上端,可有五種選擇:CH1、CH2、EXT、LINE、VERT,分別代表通道1訊號,通道2訊號,外觸發訊號、通道電源訊號、通道1和通道2混合訊號。

觸發混合按鈕:連續按下此鍵,可以選擇四種觸發耦合方式,即AC、DC、HF—R、LF—R,分別代表交流、直流、高頻抑制、低頻抑制。

如何使用示波器檢修開關電源

我們不僅要學會使用示波器,還要學會讀取數值,如下圖所測量出來的資料:

如何使用示波器檢修開關電源

被測訊號的幅度值等於被測訊號在垂直方向所佔的格數與“Y軸靈敏度”檔位的乘積,用公式表示就是:幅度值=“Y軸靈敏度”的檔位*被測訊號所佔格數

如上圖例子,“Y軸靈敏度”旋鈕置於0。5V/div,“掃描時間”旋鈕置於0。5us/div,測試探頭置於1:1時所得到的波形圖。從圖中,我們可以看出,該波形的峰峰值在垂直方向上佔4格,根據公式,可知該訊號幅度值為:0。5*4=2V

如果我們使用的探頭是10:1,則得到數值要乘以相應的倍數,也就是2V*10=20V,如果是100:1,則得到的是200V。

示波器上顯示的波形的週期和頻率,用波形在X軸上所佔的格數來表示。被測訊號一個完整的波形所佔的格數與“掃描時間”旋鈕檔位的乘積,就是該波形的週期T。週期的倒數就是頻率f。

我們用公式:f=1/T  來表示這兩者之間的關係;從上圖中我們可以看到被測訊號在一個週期內佔了4格,所以被測訊號週期為0。5us*4=2ms;頻率為:f=1/T=1/2us=500KHz。