Måleinstrumenter til effektelektronik smelter sammen

Fra vores husholdningsapparater over pumper og elektriske motorer til vindmøller og solceller. I næsten alle de elektriske apparater, der får verden til løbe rundt, sidder der effektelektronik og omsætter den elektriske energi fra én form til en anden. Dog ofte med effekttab til følge.

Men effektelektronik kan også være designerens og udviklings­ingeniørens helt store udfordring, da det er svært at måle på eksempelvis en AC/DC-konverters reelle effekttab, fordi moderne elektronik er dynamiske apparater, hvis strømtræk ofte varierer meget over tid.

Det vil sige, at konverteren skal designes til et dynamisk strømforbrug over mange år, samtidig med at der måske er krav om et optimeret design med så lille et effekttab som muligt.

To instrumenter i ét

Derfor har amerikanske Keysight fusioneret poweranalyzer og oscilloskop i det nye instrument PA2201A, der ramte markedet før sommerferien.

»Dette instrument kombinerer en klassisk poweranalyzers præcise målinger med et oscilloskops evne til at visualisere, hvad der rent faktisk sker, og hvordan strømmen ændrer sig,« forklarer Teit Poulsen, teknologidirektør i Altoo, som forhandler produkter fra Keysight, Agilents test- måleudstyrsafdeling, i Danmark.

PA2201A kommer med 0,05 procents nøjagtighed ved 50/60 Hz, 5 millioner samples pr. sekund og 16 bit opløsning.

Kernesegmentet er designere og udviklere af effektelektronik eller anden elektronik, der involver eksempelvis en switchmode-strømforsyning.

Trefasede målinger

PA2201A følger i slipstrømmen på den bølge af multifunktionelle måleapparater, der har ramt markedet de senere år. Dog vil PA2201A ikke finde anvendelse som rent skop. Til det formål er båndbredden – op til 2,5 MHz – simpelt hen for lav.

Men takket være oscilloskop- funktionen er det muligt at visua­lisere de dynamiske ændringer i strømstyrke eller spænding, som kun kan måles præcist nok med en poweranalyzer. Et traditionelt oscilloskop ville ikke måle tilstrækkelig præcist, argumenterer Teit Poulsen. I sidste kvartal af 2015 kommer efter planen en fætter til PA2201A, PA2203A, med fire kanaler til målinger af trefasede apparater.

Multifunktionalitet hitter

Multifunktionelle måleinstrumenter er fortsat det nye sort, bekræfter en anden aktør, Nortelco, som ligeledes er aktiv på markedet for måleudstyr til effektelektronik.

Fra Nortelcos leverandør, Tektronix, kom for et par år siden instrumentet MDO4000, som sidste år fik selskab af MDO3000 – en serie af mixed-domæne-oscilloskoper med indbygget signalgenerator og spektrumanalyzer, som giver mulighed for eksempelvis at stressteste strømforsyningen med dens eget signal.

Også hos en tredje leverandør, National Instruments, er multifunktionaliteten i centrum hos National Instruments’ CompactRIO – en modulær platform til måleudstyr, der i sin essens består af en processor og en programmerbar FPGA, som giver mulighed for at foretage forskellige målinger af bl.a. effektelektronik og smart grid-systemer, oplyser National Instruments.