Agilent U1881A/U1882Aパワー測定アプリケーション

Agilent U1881A/U1882Aパワー測定
アプリケーション
Agilent InfiniiVisionおよび
Infiniiumオシロスコープ用
Data Sheet
スイッチング電源を高速に自動評価
高効率／低コストの電源開発において、さまざまな制約が
あります。従来、デザインの最大の目標は、コストパフォー
マンスを高めることでした。現在では、エネルギー・コス
トの上昇により、電源の効率が重視されるようになってい
ます。さらに、デザインのコンパクトさ、デジタル制御へ
の移行、電圧許容範囲の減少、パワー品質/EMIに対する
規制といった制約により、高速で信頼できる電源テストの
必要性が高まっています。デザインの制約が増加するに伴
い、パワー・デバイスの測定と解析により多くの時間を割
くことを強いられています。
最近のオシロスコープは、解析機能が充実してきています。
しかし、測定や評価を手動で行う機会もまだ多くあります。
このような測定は、捕捉／解析／レポート作成のためにか
なりの時間を要します。
2
図1. Agilent 8000シリーズオシロスコープとパワー測定アプリケーショ
ンでスイッチング・モード電源の特性をテストするためのワンボックス・
ソリューションとなります。
スイッチング・モード電源（SMPS）の特性評価と自動レポート作成
Agilentオシロスコープ用のU1881A/U1882Aパワー測定
Agilentのパワー測定アプリケーションには、デバイスの
評価のための7つのモジュール（パワー・デバイス解析、
入力ライン解析、出力解析、ターンオン／オフ解析、過
渡解析、変調解析）と、スキュー補正およびレポート作成
機能があります。各モジュールには、関連する測定とセッ
トアップが含まれ、測定を容易に反復できます。
アプリケーションを使用すれば、パワー・デバイスの評価
に時間のかかる手動測定が不要になります。Infiniium
8000/9000シリーズオシロスコープの場合は測定器内部
で、InfiniiVision 3000 Xシリーズ/7000シリーズオシロ
スコープの場合は外部PCで動作し、さまざまなパワー測定
が可能です。
モジュール
測定
スキュー補正
電圧／電流プローブの自動スキュー補正
パワー・デバイス解析
スイッチング損失
安全動作領域（SOA）、SOAマスク編集機能付き
動的オン抵抗
dI/dt
dV/dt
入力ライン解析
力率
（有効電力／皮相電力）
有効電力
皮相電力
無効電力
クレスト・ファクタ
IEC61000-3-2規格A、B、C、DおよびRTCA DO-160Eに対するプリコンプライアンス・テスト
突入電流解析
突入電流
出力解析
出力電圧リップル
ターンオン／オフ解析
ターンオン時間
ターンオフ時間
過渡解析
過渡負荷応答
変調解析
パルス幅と時間
デューティ・サイクルと時間
周期と時間
周波数と時間
レポート作成
レポート作成
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自動スキュー補正とU1880Aスキュー補正フィクスチャ
パワー測定は、各電圧／電流プローブが測定した電圧／電
流波形を単にポイントごとに乗算したものです。正確なパ
ワー測定と計算を行うには、電圧プローブと電流プローブ
の時間遅延を一致させることがきわめて重要です。このた
めには、「スキュー補正」と呼ばれる方法が用いられます。
この手順がきわめて重要なのは、電圧と電流のタイミング
にわずかでもずれがあると、瞬時パワー測定値に大きな誤
差が生じるからです。プローブのペアをスキュー補正する
には、U1880Aスキュー補正フィクスチャを使って、電圧
プローブと電流プローブの両方を同じパルス信号でドライ
ブします。メニューを1回クリックするだけで、スキュー
補正が自動的に実行され、値がパワー測定ソフトウェアに
保存されます。次にパワー測定アプリケーションを立ち上
図2. スキュー補正ダイアログ
げたときには、保存されたスキュー補正値を使用すること
も、スキュー補正をもう一度実行することもできます。
スキュー補正の確度は、電圧／電流プローブの電気的特性
や被試験信号の立ち上がり時間に依存します。一般的に、
広帯域プローブは、立ち上がり時間の忠実度とスキュー補
正分解能が優れています。ほとんどのアプリケーションで、
AgilentのN2790A ∼ N2793A差動プローブの使用をお勧
めします。
右の電圧プローブと電流プローブを組み合わせて使用する
場合は、U1880Aスキュー補正フィクスチャをお勧めします。
図3. スキュー補正フィクスチャ
4
パワー・デバイス解析
電源の効率は、スイッチング損失によって決まります。ス
イッチング・デバイスの瞬時パワー損失と、指定したスイッ
チング・サイクルの間の伝導パワー損失を容易に評価でき
ます。動的オン抵抗測定では、パワー・トランジスタが導
通している間のパワー損失を測定できます。
電源の信頼性を判定するには、動的負荷変動の際のパワー
損失の測定と、SOA
（安全動作領域）プロットの観察がきわ
めて重要です。オシロスコープのロングメモリとSOAプ
ロットを使用することで、パワー・トランジスタの不適切
な動作を容易に発見できます。
図4. パワー・デバイス解析結果をグラフ形式と表形式（リスタ）で表示
入力ライン解析
電源の評価には、ライン・パワーのパワー品質、高調波、
伝導エミッションを、さまざまな動作条件で評価する必要
があります。常に必要な測定として、有効電力、皮相電力、
無効電力、力率、クレスト・ファクタ、高調波などがあり
ます。これらは、IEC 61000-3-2
（クラスA、B、C、D）や
RTCA DO 160Eなどの規格に基づいて測定されます。ま
た電流プローブとパワー測定ソフトウェア
（FFT演算機能
を装備）を使用することで、伝導パワー・ライン高調波を
測定できます。
図5. 入力ライン解析結果
5
変調解析
変調解析を使うと、PWM信号のオン・タイム／オフ・タ
イム情報を簡単に見ることができます。これは、帯域幅が
パルス・スイッチング周波数よりもはるかに小さいため、
通常見るのが困難な情報です。PWM信号のオン・タイム
またはオフ・タイムに含まれる変動を長時間にわたってプ
ロットすることにより、フィードバック・ループ・システ
ムの制御ループ応答をモニタできます。この測定では、波
形のスイッチング変動データのトレンドを次の形式で表示
します。
●
周波数と時間
●
周期と時間
●
デューティ・サイクルと時間
●
正パルス幅と時間
図6. 変調解析結果
出力解析
このモジュールは、出力DC電圧のリップル（ACまたはス
イッチング）成分の評価を行います。リップルとは、電源
のDC出力に重畳される残留AC成分です。リップルには電
源周波数とスイッチング周波数が関与します。この測定は、
p-pリップル値と、捕捉信号の周波数応答を示します。
図7. 出力解析結果
6
ターンオン／オフ時間解析
このモジュールは、入力電圧を印加した後で電源が安定し
た出力電圧に達するまでの時間
（ターンオン時間）と、入力
電圧をオフにした後で電源の出力電圧がオフになるまでの
時間（ターンオフ時間）を測定します。
図8. ターンオン／オフ解析の結果
過渡応答解析
電源の過渡現象としては、ターンオン／ターンオフ過渡現
象、出力負荷やライン入力電圧の変化に伴う過渡現象など
があります。このような条件には、電源の主要な仕様の1
つである負荷過渡応答が関わります。このモジュールは、
DC出力の負荷過渡応答（負荷変化の際にDC出力が安定化
するまでの時間）を測定します。
図9. 過渡応答結果
7
レポート作成機能
テストを実行すると、View Reportタブに測定データとグ
ラフが表示され、記録やデータ共有に利用できます。レポー
トはHTML形式で保存され、関連するテスト情報の一覧が
表示されます。
レポートは、選択したディレクトリのテスト・フォルダに
自動的に保存されます。
図10. 自動レポート作成機能によるテスト結果
8
オーダ情報
製品番号
概要
U1881A
InfiniiVision 3000 X/7000シリーズオシロスコープ用パワー測定アプリケーション
7000シリーズオシロスコープ・ロック・ライセンス（一般的なライセンス・タイプ）
（1台のPCと接続可能）
PCロック・ライセンス（複数の3000 Xシリーズ/7000シリーズオシロスコープのうちの1台と接続可能）
3000 Xシリーズオシロスコープ・ロック・ライセンス
オプション001
オプション002
オプション003
U1882A
オプション001
オプション002
U1880A
Infiniium 8000/9000シリーズオシロスコープ用パワー測定アプリケーション
オシロスコープ・ロック・ライセンス（一般的なライセンス・タイプ）
PCロック・ライセンス（Windows®ベースのInfiniiumｵシロスコープでは、あまり使用されていません）
スキュー補正フィクスチャ
推奨プローブ／アクセサリ
U1880A
電圧／電流プローブのスキュー補正用フィクスチャ
AC/DC電流プローブ
（次のいずれかのAgilent電流プローブ）
•
•
•
•
•
1147A 50 MHz、15 A電流プローブ、AutoProbeインタフェース付き
N2780A 2 MHz、500 A電流プローブ（N2779A電源が必要）
N2781A 10 MHz、150 A電流プローブ（N2779A電源が必要）
N2782A 50 MHz、30 A電流プローブ（N2779A電源が必要）
N2783A 100 MHz、30 A電流プローブ（N2779A電源が必要）
差動プローブ
（右のいずれかのAgilent差動プローブ）
•
•
•
•
N2790A 100 MHz差動プローブ、AutoProbeインタフェース装備（±1.4 kV差動）
N2791A 25 MHz差動プローブ（±700 V差動）
N2792A 200 MHz差動プローブ（±20 V差動）
N2793A 800 MHz差動プローブ（±15 V差動）
パッシブ・プローブ（出力雑音測定用）
• 1162A 1:1、25 MHzパッシブ・プローブ
• N2870A 1:1、35 MHzパッシブ・プローブ
製品Webサイト
関連カタログ
タイトル
カタログ・タイプ
カタログ番号
InfiniiVision 3000 Xシリーズ新・定番オシロスコープ
Data Sheet
5990-6619JAJP
Agilent Technologies InfiniiVision 7000B シリーズ・オシロスコープ
Data Sheet
5990-4769JAJP
Agilent Technologies Infiniium 9000 シリーズ・オシロスコープ
Data Sheet
5990-3746JAJP
Agilentオシロスコープ用プローブおよびアクセサリ
Selection Guide
5989-6162JAJP
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最新の詳細なアプリケーション／製品
情報については、下記の製品Webサイ
トを参照してください。
www.agilent.co.jp/find/scopes
Agilent Technologiesのオシロスコープ
20 MHz∼90 GHz以上でさまざまなサイズ、業界最高レベルの仕様と、幅広いアプリケーション
10
www.agilent.co.jp
www.agilent.co.jp/find/scopes
電子計測UPDATE
www.agilent.co.jp/find/emailupdates-Japan
Agilent からの最新情報を記載した電子メール
を無料でお送りします。
www.lxistandard.org
LXI は、 Web へのアクセスを可能にするイー
サネット・ベースのテスト・システム用イ
ンタフェースです。Agilentは、LXIコンソーシ
アムの設立メンバです。
アジレント・アドバンテージ・サービスは、お
客様の機器のライフタイム全体にわたって、お
客様の成功を支援します。また、サービスの品
質向上、サービス内容の充実、納期の短縮に継
続的に取り組みます。こうした取り組みは、機
器の維持管理費の削減にも繋がると信じており
ます。このような修理・校正サービスに支えら
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ください。機器およびサービスの管理の効率化
に、Infoline Webサービスもご活用いただけま
す。修理・校正サービスを通じて、お客様のビ
ジネスの成功に貢献できるよう努め、エンジニ
アは専門知識を積極的にお客様に提供します。
契約販売店
www.agilent.co.jp/find/channelpartners
www.agilent.co.jp/find/advantageservices
アジレント契約販売店からもご購入頂けます。
お気軽にお問い合わせください。
Agilent Electronic Measurement Group
Quality Management Syst
System
www.agilent.co.jp/quality
アジレント・テクノロジー株式会社
本社〒 192-8510 東京都八王子市高倉町 9-1
計測お客様窓口
受付時間 9:00-18:00（土・日・祭日を除く）
TEL ■■ 0120-421-345
(042-656-7832)
FAX ■■ 0120-421-678
(042-656-7840)
Email
[email protected]
電子計測ホームページ
www.agilent.co.jp
●
Agilent Technologiesのオシロスコープ
20 MHz∼90 GHz以上でさまざまなサイズ、業界最高レベルの仕様と、幅広いアプリケーション
記載事項は変更になる場合があります。
ご発注の際はご確認ください。
© Agilent Technologies, Inc. 2011
Published in Japan, September 13, 2011
5989-7835JAJP
0000-00DEP

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