전력품질 및 효율 분석 테스트

전력 품질 및 효율 분석 테스트

자동차, 전자-반도체, 전력 설계, 교육 및 연구, 시리얼 통신 및 신호 품질측정, 전력분석 및 배터리 설계

솔루션 개요

고효율 전원 설계의 새로운 과제

최근 스마트폰 고속 충전 및 전기차(EV) 시장의 성장으로 GaN(질화갈륨) 및 SiC(탄화규소) 기반의
전원 장치가 주목받고 있습니다.
와이드 밴드갭 소재는 고속 스위칭과 높은 변환 효율을 제공하지만, 동시에 더욱 정밀한
전력 품질 분석을 요구합니다.
오실로스코프 기반 측정은 이러한 요구를 충족하며 변환 효율(Conversion Efficiency),
전력 품질(Power Quality), 그리고 출력 리플(Output Ripple)을 정확하게 측정하고 검증할 수
있는 핵심 도구입니다.

Power Quality and Efficiency Analysis Test Guide

완전한 사전 적합성 테스트 솔루션 컴파일

변환 효율과 스위칭 손실

스위칭 전원 설계의 핵심 목표는 에너지 손실 최소화입니다.
스위칭 소자(MOSFET/IGBT)의 턴온(Turn-on) 및 턴오프(Turn-off) 시점에서의 전압-전류 교차 구간에서
발생하는 스위칭 손실을 분석해야 합니다.
또한, 역률(PF)과 유효/무효 전력을 측정하여 전반적인 전력 품질을 검증해야 합니다.

테스트 셋업 A: 전력 품질 및 효율 측정

안전하고 정확한 측정을 위해 반드시 “차동 프로브(Differential Probe)”를 사용하여 입력 전압(L-N)을
측정해야 하며, 단일 종단 프로브 사용 시 발생할 수 있는 쇼트 위험을 방지해야 합니다.
또한, 전압과 전류 프로브 간의 지연 시간을 보정하는 위상 교정(Deskew) 과정을 통해 유효 전력 및 역률
측정 오차를 최소화해야 합니다.

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최대 200MHz

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테스트 셋업 B: 출력 전압 리플(Ripple) 측정

출력 리플은 전원 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다.
정확한 리플 측정을 위해 오실로스코프의 대역폭을 20 MHz로 제한하고, 1:1 감쇠비(X1)를 사용하여 노이즈를 최소화해야 합니다.
특히, 프로브의 긴 접지선 대신 “접지 스프링(Ground Spring)”을 사용하여 루프 노이즈 결합을 방지하는 것이 중요합니다.

분석 결과 및 리포팅

RIGOL 오실로스코프의 전력 분석 기능을 활용하면 복잡한 수동 계산 없이 V_RMS, I_RMS, 유효 전력,
역률, 주파수, 위상각 등을 실시간으로 자동 측정할 수 있습니다.
이는 기존 전력 분석기 대비 비용 효율적이며 빠른 디버깅을 지원합니다.

전체 가이드 다운로드(PDF)