首先，讓我們明確示波器功率分析可以實(shí)現(xiàn)什么功能：

1.分析整體諧波失真和有效功率，取決于功率、功率因素和峰值因素。

電流諧波試驗(yàn)按IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.測量開關(guān)設(shè)備的開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗。

4.分析電流和電壓的轉(zhuǎn)換率dl/dt和dv/dt。

5.示波器紋波測量自動(dòng)設(shè)置。

6.分析脈沖寬度調(diào)制。

從傳統(tǒng)的模擬電源到高效的開關(guān)電源，電源的類型和大小都有很大的不同。它們都面臨著復(fù)雜而動(dòng)態(tài)的工作環(huán)境。設(shè)備負(fù)荷和需求可能會(huì)在瞬間發(fā)生很大的變化。即使是日常開關(guān)電源也能承受遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其平均工作電平的瞬時(shí)峰值。設(shè)計(jì)電源或系統(tǒng)中使用電源的工程師需要了解靜態(tài)和最差條件下電源的工作。

在過去，描述電源的行為特征意味著使用數(shù)字萬用表測量靜態(tài)電流和電壓，并使用計(jì)算器或電腦進(jìn)行艱苦的計(jì)算。今天，大多數(shù)工程師將示波器作為他們的首選電源測量平臺(tái)。現(xiàn)代示波器可以配備集成的電源測量和分析軟件，簡化設(shè)置，使動(dòng)態(tài)測量更容易。用戶可以定制關(guān)鍵參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算，并在幾秒鐘內(nèi)看到結(jié)果，而不僅僅是原始數(shù)據(jù)。

電源設(shè)計(jì)及其測量要求。

理想情況下，每個(gè)電源都應(yīng)該像它設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型一樣工作。然而，在現(xiàn)實(shí)世界中，組件存在缺陷，負(fù)載會(huì)發(fā)生變化，電源可能會(huì)失真，環(huán)境會(huì)發(fā)生變化。此外，不斷變化的性能和成本要求也使電源設(shè)計(jì)更加復(fù)雜。考慮到這些問題：

額定功率以外的電源能維持多少瓦？它能持續(xù)多久？電源散發(fā)多少熱量？過熱時(shí)會(huì)發(fā)生什么？它需要多少冷卻氣流？當(dāng)負(fù)載電流急劇增加時(shí)會(huì)發(fā)生什么？設(shè)備能保持額定輸出電壓嗎？如何處理輸出端的完全短路？當(dāng)電源的輸入電壓發(fā)生變化時(shí)會(huì)發(fā)生什么？

設(shè)計(jì)師需要開發(fā)更少的空間，降低熱量，降低制造成本，滿足更嚴(yán)格的EMI/EMC標(biāo)準(zhǔn)。工程師只有嚴(yán)格的測量系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

測量示波器和電源。

對(duì)于那些習(xí)慣于用示波器進(jìn)行高帶寬測量的人來說，電源測量可能很簡單，因?yàn)樗念l率相對(duì)較低。事實(shí)上，高速電路設(shè)計(jì)師從未面臨過許多挑戰(zhàn)。

整個(gè)開關(guān)設(shè)備的電壓可能非常高，并且是浮動(dòng)的，即不接地。信號(hào)的脈沖寬度、周期、頻率和空間比都會(huì)發(fā)生變化。必須如實(shí)捕獲和分析波形，以發(fā)現(xiàn)異常波形。這對(duì)示波器有嚴(yán)格的要求。各種探頭-同時(shí)需要單端探頭、差異探頭和電流探頭。儀器必須有一個(gè)大的存儲(chǔ)器，以提供長期低頻收集結(jié)果的記錄空間。并可能需要在一次收集中捕獲不同的信號(hào)。

開關(guān)電源基礎(chǔ)。

大多數(shù)現(xiàn)代系統(tǒng)中的主流直流電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是開關(guān)電源（SMPS），這是眾所周知的，因?yàn)樗梢杂行У靥幚碜兓?fù)載。典型的SMPS電源信號(hào)路徑包括無源設(shè)備、有源設(shè)備和磁性元件。SMPS使用盡可能少的損耗元件（如電阻和線性晶體管），主要使用無損耗元件：開關(guān)晶體管、電容和磁性元件。