[전원 측정 가이드 1/5] 전원 분석 응용 가이드 — MHO/DHO5000 전원 분석 11종 테스트 Leave a comment

1. 문서 설명

이 응용 가이드는 다음 내용을 다룹니다.

• 오실로스코프와 프로브를 사용할 때의 안전 주의사항
• 전원 전력 품질, 전원 변환 효율, 전원 출력 전압 리플 등의 개념
• 오실로스코프의 전원 분석 기능으로 전력 품질, 변환 효율, 출력 전압 리플 등의 항목을 시험하는 방법
• 시험을 마치는 데 필요한 장비와 요구 사항

2. 안전 주의사항

전원 시험(특히 상용 전원 입력단)은 고전압을 다루므로 위험성이 매우 높습니다. 작업하기 전에 다음 안전 주의사항을 꼼꼼히 읽고 안전하게 측정하세요.

2.1 프로브 사용 시 주의사항

인명 사고를 막고 프로브나 프로브에 연결된 장비의 손상을 막으려면 사용 전에 다음 안전 주의사항을 읽고 따르세요.

• 연결과 분리를 올바르게 하세요. 프로브를 측정 회로에 연결하기 전에 먼저 프로브 출력단을 측정 계측기에 연결합니다. 프로브와 계측기의 연결을 분리하기 전에 먼저 프로브 입력단을 측정 회로에서 분리합니다.
• 모든 단자 정격을 지키세요. 화재나 감전을 막으려면 제품의 모든 정격과 표시를 지키고, 연결하기 전에 사용 설명서에서 정격 정보를 확인합니다.
• 지정된 측정 범주에서만 사용하세요. 프로브는 주 전원에 직접 연결되지 않는 회로(CAT I)에서만 사용합니다. CAT II, CAT III, CAT IV 회로 측정에는 적합하지 않습니다.
• 장비 상태를 주기적으로 점검하세요. 케이블, 커넥터, 눈에 보이는 손상이나 마모가 없는지 정기적으로 확인합니다. 손상되었거나 갈라졌거나 결함이 있는 선이 있는 프로브는 사용하지 마세요. 고장이 의심되면 사용을 중지합니다.
• 고장이 의심되면 작동하지 마세요. RIGOL 공인 수리 담당자에게 점검을 의뢰하세요. 정비, 조정, 부품 교체는 RIGOL 공인 수리 담당자만 할 수 있습니다.
• 회로 노출을 피하세요. 전원이 켜진 뒤에는 노출된 회로와 부품을 만지지 마세요.
• 정전기를 방지하세요. 정전기는 장비를 손상시킬 수 있으므로 가능하면 정전기 방지 구역에서 시험하세요. 케이블을 계측기에 연결하기 전에 내부·외부 도체를 잠깐 접지해 정전기를 방전하세요.
• 습한 환경에서 사용하지 마세요. 실내에서만 사용합니다. 내부 회로 단락이나 감전 위험을 피하려면 습한 환경에서 쓰지 마세요.
• 인화성·폭발성 환경에서 사용하지 마세요.
• 제품 표면을 건조하고 깨끗하게 유지하세요.

2.2 오실로스코프 사용 시 주의사항

• 올바른 전원 코드를 사용하세요. 해당 국가에서 인정한 이 제품 전용 전원 코드만 사용합니다.
• 제품을 접지하세요. 이 제품은 전원 케이블의 보호 접지선으로 접지됩니다. 감전을 막으려면 제품의 입출력 단자를 연결하기 전에 전원 케이블의 접지 단자가 보호 접지에 확실히 연결되어 있는지 확인하세요.
• 프로브를 올바르게 연결하세요. 프로브를 쓸 때는 프로브 접지선을 접지에 연결해야 합니다. 프로브 접지선을 고전압에 연결하지 마세요. 오실로스코프와 프로브 커넥터, 제어 장치, 다른 표면에 위험 전압이 생겨 작업자가 다칠 수 있습니다.
• 모든 단자 정격을 확인하세요. 화재와 과전류 충격을 막으려면 제품의 모든 정격과 표시를 확인하세요.
• 적절한 과전압 보호를 사용하세요. 낙뢰 같은 과전압이 제품에 도달하지 않도록 하세요. 감전 위험이 있습니다.
• 덮개를 열고 사용하지 마세요. 섀시가 열린 상태로 제품을 가동하지 마세요.
• 팬 배기구에 이물질을 넣지 마세요.
• 적절한 퓨즈를 사용하세요. 이 제품에 지정된 규격의 퓨즈만 사용합니다.
• 적절히 환기하세요. 환기가 나쁘면 장비 온도가 올라 손상될 수 있습니다. 통풍구와 팬을 정기적으로 점검하세요.
• 배터리를 올바르게 사용하세요. 배터리가 있는 장비에서는 배터리를 고온이나 불에 노출하지 마세요. 아이들이 배터리에 접근하지 못하게 하세요. 배터리를 잘못 교체하면 폭발할 수 있습니다(주의: 리튬 이온 배터리). 반드시 RIGOL이 지정한 배터리를 사용합니다.
• 안전하게 운반하세요. 운반 중에 장비가 미끄러져 패널의 키, 노브, 커넥터가 손상되지 않도록 주의하세요.

3. 전원 분석 소개

전자 제품에서 효율적이고 안전하며 안정적인 전원 공급 요구가 커지면서 전원 성능 시험이 중요해졌습니다. 오실로스코프의 전원 분석 기능은 엔지니어가 스위칭 손실, 효율, 리플 같은 전원 관련 파라미터를 빠르게 측정하고 분석하게 도와서 시험 효율을 높이고 전원 설계를 최적화하게 합니다. 이 가이드는 오실로스코프로 일반적인 전원 시험 작업을 마치는 방법을 소개합니다.

오실로스코프의 전원 분석 기능으로 주로 다음 목표를 달성할 수 있습니다.

• 전원 품질 평가: 출력 전압/전류의 안정성과 리플 수준을 평가합니다.
• 고조파, 변조, 동적 과도 응답 검토: 다양한 동작 상태에서의 전원 거동을 분석합니다.
• 스위칭 손실, 슬루율(전환 속도), 전력 효율 측정: 에너지 효율과 열 관리 최적화를 돕습니다.
• 스위칭 소자의 안전 동작 영역(SOA) 검증: 턴온/턴오프와 돌입 전류(서지)를 감시해 시스템의 안전성과 신뢰성을 높입니다.
• 오프셋 보정으로 모든 측정 데이터가 정확하고 믿을 만하게 합니다.

4. 전원 분석 소프트웨어 기능 소개

RIGOL MHO/DHO5000 시리즈 오실로스코프에 장착하는 전원 분석 기능 옵션은 사용자가 스위칭 전원의 효율과 신뢰성 같은 핵심 지표를 효율적으로 분석하게 도와줍니다. 이 옵션은 측정·분석 범위가 넓어서 전원 품질, 리플, 스위칭 손실, 변조 분석, 과도 응답, 슬루율, 전력 효율, 턴온/턴오프, 돌입 전류, 고조파 분석, 안전 동작 영역 시험 항목을 모두 다룹니다.

사용자가 시험을 순조롭게 진행하도록 오실로스코프는 항목마다 시각적인 연결 안내도를 제공하고, 시험이 끝나면 전체 측정 결과를 표시해서 전원 분석 시험을 빠르고 규격에 맞게 마치도록 돕습니다.

4.1 동작 원리

전원 분석 기능은 핵심 지점의 전압과 전류 신호를 동기화해서 수집하고, 지연(deskew)과 오프셋 보정을 자동으로 합니다. 오실로스코프 내장 알고리즘이 이 신호를 분석해서 리플, 고조파, 손실, 효율 등 여러 결과를 자동으로 계산하고 그래프나 수치로 직관적으로 보여 줍니다. 전원 설계의 문제를 빠르게 찾고 위치를 파악할 수 있습니다.

4.2 기능 설정

4.3 시험 연결 안내

4.4 시험 결과

5. 시험 전 준비

5.1 프로브 선택

전원 품질 시험의 전압 프로브로는 고전압 차동 프로브를 선택해야 하며 단일 종단 프로브로 시험해서는 안 됩니다. AC 전원의 중성선은 부하와 화선과 함께 전류 루프를 이루고, 오실로스코프 프로브의 접지선은 전원 접지선과 연결되어 있습니다. 단일 종단 프로브를 상용 전원에 연결하면 중성선과 대지를 단락시키는 것과 같아서 공통 모드 간섭이 커지고, 단락으로 소자가 타 버릴 수 있습니다.

5.2 프로브 소자(디가우스)와 영점 조정

전류 프로브는 소자와 영점 조정을 해서 초기값 오차가 실제 전류 측정 결과에 영향을 주지 않게 해야 합니다.

1. 프로브 예열: 오실로스코프와 전류 프로브의 전원을 켜고 프로브를 15분 예열합니다.
2. 프로브 연결: 전류 프로브를 오실로스코프 포트에 올바르게 연결하고, 도선을 물지 않은 상태(프로브 입구를 열어 둔 상태)로 둡니다.
3. 소자(디가우스): 프로브의 “DEGAUSS”(또는 “DEMAG”) 버튼을 누르고 표시등이 꺼지거나 진행이 끝날 때까지 기다립니다.
4. 영점 조정: “ZERO” 버튼을 눌러 오실로스코프 판독값이 0에 가깝게 합니다.
5. 측정 시작: 측정할 도선을 물고 전류를 측정합니다.

5.3 프로브 간 시간 지연 제거

정식 측정 전에 전류 프로브의 시간 지연 보정을 해서 프로브 간 전파 오차를 없애야 합니다. 전압 프로브와 전류 프로브는 내부 전송 경로가 달라서 나노초 수준의 지연 차이가 생깁니다. 전력 측정에서는 이 작은 지연이 순시 전력(V×I) 계산에 큰 오차를 만들고, 특히 스위칭 손실을 분석할 때 영향이 크므로 정밀하게 보정해야 합니다.

#### 1단계 — 프로브 준비

전류 프로브와 전압 프로브를 각각 오실로스코프의 지정 채널에 연결하고, 각각 다음 준비를 합니다.

전류 프로브

• 소자(Degauss): 프로브의 “Degauss” 버튼을 눌러 지자기나 이전 측정에서 남은 잔류 자기를 코어에서 없앱니다. DC와 저주파 AC 측정 정확도의 기본입니다.
• 영점 조정(Zero): 프로브가 충분히 예열된 뒤(15~20분 권장) 도선을 물지 않은 상태에서 프로브의 “Zero” 버튼을 눌러 프로브 내부 회로의 DC 오프셋을 보상합니다. 전류 입력이 없을 때 판독값이 0이 되도록 합니다.
• 단위와 비율 설정: 오실로스코프 해당 채널 메뉴에서 프로브 단위를 암페어(A) 로, 변환 비율을 올바르게(예: 100 mV/A, 10 mV/A) 선택합니다.

전압 프로브

• 프로브 보상 교정(Probe compensation): 프로브를 오실로스코프 전면 패널의 사각파 교정 신호 출력단에 연결해 사각파를 관찰하고, 프로브의 저주파 보상 커패시터를 조정해 사각파 윗부분이 완전히 평평하고 오버슈트(스파이크)나 롤오프(둥근 모서리)가 없게 합니다. 전압 프로브가 전체 대역폭에서 균일한 주파수 응답을 갖는 핵심입니다.
• 감쇠비 설정: 오실로스코프 해당 채널 메뉴에서 사용 중인 프로브 선택 위치에 맞는 전압 감쇠비(예: 10:1, 1:1)를 설정합니다.

#### 2단계 — 교정 소스 연결

전류 프로브와 전압 프로브를 같은 표준 교정 신호원(오실로스코프에 딸린 Deskew 교정 신호 출력 포트, 또는 짧은 도선으로 두 프로브가 같은 사각파를 동시에 측정하게 한 구성)에 동시에 물리거나 연결합니다.

#### 3단계 — 파형 관찰

오실로스코프에서 전류와 전압 파형을 보면서 시간축을 확대해 두 파형의 에지(예: 상승 에지)가 정렬되는지 확인합니다.

#### 4단계 — 지연 조정

오실로스코프의 프로브 설정 메뉴에서 “Deskew”(지연 교정) 옵션을 찾아 전류 프로브(또는 전압 프로브) 채널의 시간 지연을 미세 조정해 두 파형의 해당 에지가 겹치게 합니다.

#### 5단계 — 보정 완료

설정을 저장하면 시간 지연 보정이 끝나고, 전력·스위칭 손실 등 고정밀 분석 측정을 정상적으로 할 수 있습니다.

5.4 프로브 감쇠비 선택

RIGOL PHA2150 전압 프로브의 대표 감쇠비는 다음과 같습니다.

• 50:1
• 500:1

프로브 자체에 물리적 선택 스위치가 있어서 50:1 또는 500:1을 고를 수 있습니다. 오실로스코프의 최대 입력 전압과 입력 전압 상황에 따라 선택합니다. 프로브를 쓸 때는 오실로스코프 메뉴의 해당 채널을 50:1 또는 500:1로 설정해 실제 프로브 스위치 위치와 맞춰야 오실로스코프에 표시되는 전압이 실제 전압값이 됩니다.

5.5 채널 간 지연 보정

전원의 전압·전류 시험 전에는 반드시 채널 보정을 해야 합니다.

1. Acquire 키를 눌러 획득 방식을 평균, 횟수를 16으로 설정합니다.
2. Auto 키를 눌러 파형이 화면에 정상적으로 보이게 합니다.
3. 전원 분석 버튼을 누르고 자동 보정(자체 보정) 을 누릅니다.
4. 보정 팝업에서 해당 전압과 전류 채널을 선택합니다.
5. 보정 시작 버튼을 누릅니다.
6. 진행 막대가 끝나면 보정 결과를 얻습니다.
7. 결과가 정상이면 적용 버튼으로 보정 결과를 적용하고, 그렇지 않으면 3번 단계로 돌아갑니다.

6. 대표 응용 테스트

이 문서는 다음 11가지 전원 시험 시나리오의 테스트 환경과 조작 순서를 소개합니다. 필요한 시험 도구는 다음과 같습니다.

6.1 전원 품질 분석

전원 품질을 분석하면 AC 입력선의 품질을 시험할 수 있습니다. 전원 입력단의 전력, 위상각, 임피던스, 파고율(crest factor) 등 파라미터를 계산해서 입력단 전압과 전류의 상태를 알 수 있고, 입력단 전원 에너지의 소비 상황을 반영합니다.

#### 6.1.1 시험 연결도

#### 6.1.2 시험 순서

1. 메인 메뉴의 “전원 응용” 을 선택한 뒤 유형을 전원 품질 분석으로 선택하고 접선도 버튼을 누릅니다.
2. 연결 개념도처럼 프로브를 피시험 장치와 오실로스코프에 연결합니다.

– 전압 프로브의 D+ 는 AC 입력의 화선(Line) 에 연결합니다. – 전압 프로브의 D− 는 AC 입력의 중성선(Neutral) 에 연결합니다. – 전압 프로브에서 적절한 감쇠율을 선택합니다. – 전류 프로브는 AC 입력의 화선에 연결하고, 화살표가 전류가 흐르는 방향을 가리키게 합니다. – 전압 프로브와 전류 프로브를 오실로스코프 입력 채널에 연결합니다.

1. 올바른 전압·전류 채널을 선택하고 전자 부하로 부하를 걸어 시작합니다.
2. Auto 키를 눌러 전압 채널의 시간축과 수직 감도가 자동 설정되게 해서 화면에 완전한 파형이 보이게 합니다.
3. 스위치를 눌러 분석을 시작하고 표시되는 결과를 확인합니다.

#### 6.1.3 전원 품질 시험 결과

6.2 전원 리플 측정

전원 리플은 DC 전원을 평가하는 중요한 파라미터로, 출력 DC 전압의 변동량을 나타냅니다. 주로 출력 DC에 포함된 AC 성분을 가리키며, 회로의 주파수와 스위칭 주파수에서 모두 리플이 생길 수 있습니다. 리플 분석은 전원 출력단 리플의 현재값, 평균값, 최솟값, 최댓값, 표준편차, 개수를 측정할 수 있습니다.

#### 6.2.1 시험 연결도

#### 6.2.2 조작 순서

1. 메인 메뉴 “전원 응용” 에서 유형을 리플 분석으로 선택하고 접선도 버튼을 누릅니다.
2. 연결 개념도처럼 프로브를 피시험 장치와 오실로스코프에 연결합니다. 전압 프로브(수동 또는 차동) 를 전원의 DC 출력단에 연결합니다.
3. 올바른 전압 변환 비율을 선택합니다.
4. Auto 키를 눌러 전압 채널의 시간축과 수직 감도를 자동으로 설정해 화면에 완전한 파형이 보이게 합니다.
5. 스위치를 눌러 분석하고 결과를 확인합니다.

#### 6.2.3 리플 시험 결과

6.3 고조파 분석

전원 고조파는 전원 시스템의 고조파 손실을 늘리고 전원 이용률을 떨어뜨리며, 전원 단 부하 장비가 과부하로 동작하게 해서 수명을 단축시킵니다. 공진 현상이 생길 수도 있고, 이로 인해 각 소자가 과전류나 과전압으로 손상될 수도 있습니다. 그래서 고조파 파라미터의 시험과 분석이 매우 중요합니다.

고조파 규격: IEC 61000-3-2 (Class A, B, C, D)

#### 6.3.1 시험 연결도

#### 6.3.2 조작 순서

1. “전원 응용” 메인 메뉴에서 고조파 분석을 선택하고 접선도 버튼을 누릅니다.
2. 연결 개념도처럼 프로브를 피시험 장치와 오실로스코프에 연결합니다.

– 전압 프로브의 D+ 를 AC 입력 화선에, D− 를 중성선에 연결하고 적절한 감쇠율을 선택합니다. – 전류 프로브는 AC 입력 화선에 연결하고 화살표가 전류 방향을 가리키게 합니다. – 전압·전류 프로브를 오실로스코프 입력 채널에 연결합니다.

1. 올바른 전압·전류 채널을 선택합니다.
2. Auto 키를 눌러 전압 채널의 시간축과 수직 감도를 자동으로 설정합니다.
3. 스위치를 눌러 분석하고 표시되는 결과를 확인합니다.

#### 6.3.3 고조파 시험 결과

6.4 스위칭 손실

스위칭 전원의 핵심 전력 소자(MOSFET, IGBT 등)는 나노초 단위의 스위칭 속도와 과도 전압을 견디는 능력 덕분에 고주파 에너지 변환의 핵심이 되었습니다. 하지만 스위칭 과정에서 생기는 동적 손실은 시스템 효율과 소자 수명에 직접 영향을 줍니다. 동적 손실에는 턴온 손실(E_on), 턴오프 손실(E_off), 도통 손실(E_cond) 이 있어서 스위칭 손실을 측정해야 합니다.

#### 6.4.1 시험 연결도

#### 6.4.2 조작 순서

1. “전원 응용” 메인 메뉴에서 스위칭 손실을 선택하고 접선도 버튼을 누릅니다.
2. 연결 개념도처럼 프로브를 피시험 장치와 오실로스코프에 연결합니다.

– 전압 프로브의 D+ 를 MOSFET의 드레인(Drain) 에, D− 를 MOSFET의 소스(Source) 에 연결하고 적절한 감쇠율을 선택합니다. – 전류 프로브를 MOSFET의 소스에 연결하고 화살표가 전류 방향을 가리키게 합니다. – 전압·전류 프로브를 오실로스코프 입력 채널에 연결합니다.

1. 올바른 전압·전류 채널을 선택합니다.
2. 오프셋 보정이 필요하면 오프셋 보정을 눌러 오프셋 오류를 바로잡습니다.
3. Auto 키를 눌러 전압 채널의 시간축과 수직 감도를 자동으로 설정합니다.
4. 스위치를 눌러 분석하고 표시되는 결과를 확인합니다.

#### 6.4.3 스위칭 손실 시험 결과

6.5 안전 동작 영역(SOA)

SOA(Safe Operating Area) 는 전력 스위치(MOSFET, IGBT 등)가 특정 조건에서 안전하게 동작할 수 있는 전압–전류 조합 영역으로, 순시 전력이 한계를 넘어서 소자가 고장 나는 것을 막기 위한 개념입니다. 핵심 역할은 설계자에게 전기적 스트레스의 경계를 알려 주어, 스위칭 과정에서 소자가 열적·전기적 허용 한계를 넘지 않게 하는 것입니다.

따라서 전력 스위치(MOSFET, IGBT 등)가 SOA 안에서 동작하는지 측정하고 하드 스위칭/소프트 스위칭 상황에서의 신뢰성을 평가하는 것은 전원과 모터 구동 설계의 핵심 검증 단계입니다.

#### 6.5.1 시험 연결도

#### 6.5.2 시험 순서

1. 아래 그림과 같이 파라미터를 설정합니다.
2. 접선도에 따라 연결합니다.

– 전압: 전압 프로브 (+)를 D에, (−)를 S에 연결 – 전류: 전류 프로브를 S극의 전류 출력에 연결

1. 채널 1과 2에 각각 전압 프로브와 전류 프로브를 연결하고 적절한 프로브 비를 설정한 뒤 사용(Enable) 을 누르면 시험이 시작됩니다.

#### 6.5.3 시험 결과

6.6 변조 측정 분석

전원 제어 루프에 쓰이는 PWM 제어 신호를 측정합니다. 변조 분석은 보통 스위칭 전원 MOSFET의 구동 신호(PWM) 의 각 파라미터를 분석하며 전원 폐루프 제어 루프의 여러 분석에 쓰입니다. 주로 다음을 다룹니다: 펄스 분석, 듀티비, 주기, 주파수, 상승 시간, 하강 시간.

#### 6.6.1 시험 연결도

#### 6.6.2 시험 순서

1. 접선도대로 전압 프로브 (+)를 G(게이트) 에, (−)를 S(소스) 에 연결합니다.
2. 프로브를 채널 1에 연결하고 적절한 프로브 비를 설정한 뒤 사용(Enable) 을 누르면 측정이 시작됩니다.

#### 6.6.3 시험 결과 (12 V 출력, 부하 전류별)

12 V, 10 A:

12 V, 5 A:

12 V, 1 A:

6.7 과도 응답 분석

과도 응답 분석은 출력 부하가 급변할 때 출력 DC 전압/전류가 안정 상태로 복구되는 시간 특성을 측정하는 데 쓰입니다. 구체적으로, 출력 부하가 가해질 때(전류 증가) 또는 떨어질 때(전류 감소) 전압/전류가 변동 상태에서 처음의 안정값으로 돌아오는 데 걸리는 과도 시간입니다.

#### 6.7.1 시험 연결도

#### 6.7.2 시험 순서

1. 아래 그림과 같이 파라미터를 설정합니다.

1. 채널 1에는 전압 프로브, 채널 2에는 전류 프로브를 연결하고 적절한 프로브 비를 설정합니다.
2. 피시험 전원의 전원을 끄고, 오실로스코프 전원 분석 화면에서 분석 유형으로 과도 응답을 선택한 뒤 사용 스위치를 켭니다. 트리거를 Single로 설정하고, 피시험 전원에 다시 전원을 넣으면 시험이 시작됩니다.

#### 6.7.3 시험 결과

6.8 전류·전압 슬루율

슬루율(Slew Rate, 전환 속도) 은 MOSFET 스위칭 과정에서 전압/전류의 과도 변화 능력을 정량화하는 값입니다. 핵심 시험 방법은 소자의 게이트에 PWM 구동 신호를 인가하고, 오실로스코프로 드레인–소스 전압 V(DS)와 드레인 전류 I(D) 파형을 캡처해서 단위 시간당 최대 변화량을 계산하는 것입니다.

#### 6.8.1 시험 연결도

#### 6.8.2 시험 순서

장비 접선 준비: 접선 개념도에 따라 연결을 마칩니다.

1. 전압 프로브는 적절한 레인지(예: DC 0–100 V)를 선택하고, 빨간색 (+) 탐침을 피시험 MOSFET의 드레인(D) 금속 접점에 정확히 닿게 하고, 검은색 (−) 탐침은 소스(S) 기준 접지에 확실히 연결합니다.
2. 전류 프로브는 맞는 레인지(예: DC 0–50 A)를 선택하고, 클램프를 닫아 피시험 MOSFET의 소스(S) 핀을 가볍게 물어 프로브와 핀이 느슨하지 않고 잘 접촉하게 합니다.
3. 접선을 마친 뒤 도면을 다시 대조해서 전압·전류 프로브 신호단이 소자 핀과 하나씩 대응하는지 확인하고, 극성이 바뀌거나 신호가 단락되지 않게 합니다.

채널 설정과 시험 시작

1. 시험 장비 전원을 켜고 신호 수집 메인 화면으로 들어갑니다.
2. 채널 1(CH1) 입력 포트에 전압 프로브 출력선을, 채널 2(CH2) 입력 포트에 전류 프로브 출력선을 연결합니다.
3. 프로브 사양에 따라 감쇠비(예: 전압 프로브 100:1, 전류 프로브 1000:1)를 설정 화면에 입력하고 저장합니다.
4. 화면의 신호 미리보기 창에서 전압·전류 파형에 이상한 점프나 왜곡이 없는지 확인한 뒤 “AUTO” 를 누르면 시스템이 자동으로 데이터 수집 상태로 들어갑니다.

#### 6.8.3 시험 결과

전압:

전류:

6.9 전력 효율

전력 시험은 전원 DUT의 입력 전력과 출력 전력을 측정해서 에너지 이용 효율과 성능 안정성을 평가하는 기술입니다. 유효 전력(실제 일하는 능력), 무효 전력(자기장/전기장 에너지 교환), 피상 전력(전압과 전류의 곱) 의 시험 결과를 얻고, 전압·전류·위상각 등 파라미터를 동시에 수집해서 아래 공식으로 효율값을 계산합니다.

#### 6.9.1 시험 연결도

#### 6.9.2 조작 순서

1. 채널 설정

– 입력단: 전압 프로브는 전원 입력단에 병렬로, 전류 프로브는 입력 회로에 직렬로 연결합니다(화살표는 전원 쪽을 향함). – 출력단: 전압 프로브는 부하단에 병렬로, 전류 프로브는 부하 회로에 직렬로 연결합니다(화살표는 부하 쪽을 향함).

1. 유형 설정 — 입력 유형은 AC(교류) 또는 DC(직류) 를 선택하고, 출력 유형은 부하에 맞춥니다.
2. 측정 시작 — 전원 스위치를 닫고 목표 전력까지 단계적으로 부하를 겁니다.

#### 6.9.3 전력 효율 시험 결과

6.10 기동/종료 시간 테스트

#### 기동 시간(Turn-On Time)

기동 시간은 입력 전압이 정격의 10 %에 도달한 처음 순간부터 출력 전압이 정격의 90 %에서 안정되기까지 걸리는 시간으로 정의합니다. 이 파라미터는 전원 모듈의 시동 단계에서의 과도 응답 능력을 반영하며, 오실로스코프로 입력 전압과 출력 전압 파형을 동시에 모니터링하고 2채널 트리거 조건을 설정해야 합니다.

• 입력 채널 트리거 소스: 전압 상승 에지, 임계값은 정격 입력 전압의 10 %
• 출력 채널 트리거 소스: 전압 상승 에지, 임계값은 정격 출력 전압의 90 %
• 시험 중에는 부하를 일정하게 유지해야 합니다(전자 부하의 정전력 모드나 실제 저항 사용을 권장). 파형의 변곡점에서 시간 차를 기록하며 단위는 밀리초 수준까지 정확하게 합니다.

#### 종료 시간(Turn-Off Time)

종료 시간은 입력 전압이 정격의 20 %로 떨어지기 시작한 순간부터 출력 전압이 정격의 10 %까지 감쇠하기까지 걸리는 시간입니다. 이 시험은 전원 모듈의 차단 특성에 주목합니다.

• 입력 채널 트리거 소스: 전압 하강 에지, 임계값은 정격 입력 전압의 10 %
• 출력 채널 트리거 소스: 전압 하강 에지, 임계값은 정격 출력 전압의 10 %

#### 6.10.1 시험 연결도

#### 6.10.2 조작 순서

1. 입력 전압 채널에 에지 트리거를 설정합니다(기본 설정 그대로 두면 됩니다).
2. 입력 전압 채널과 출력 전압 채널을 설정합니다.
3. 파라미터 구성을 켜기(On) 또는 끄기(Off) 로 설정합니다.
4. 최대 입력 전압과 안정 출력 전압을 설정합니다.
5. 기동 시에는 입력 임계값을 보통 10 %, 출력 임계값을 90 % 로 설정합니다. 종료 시에는 입력 임계값을 보통 10 %, 출력 임계값을 10 % 로 설정합니다.
6. 노브를 돌려 알맞은 시간축을 설정합니다. 기동 시에는 ms 수준(100~200 ms), 종료 시에는 s 수준(1~2 s, 커패시터 방전이 매우 느림) 입니다.
7. 사용(Enable) 스위치를 켭니다.
8. Single 키를 누릅니다.
9. 기동 시간은 전원을 켜면서, 종료 시간은 전원을 끄면서 측정합니다.

#### 6.10.3 기동/종료 시험 결과

기동 (파형이 수집되면 채널 노브를 돌려 파형을 더 보기 좋게 조정할 수 있습니다):

종료 (파형이 수집되면 채널 노브를 돌려 파형을 더 보기 좋게 조정할 수 있습니다):

6.11 돌입 전류(Inrush Current)

무부하 상태에서 전원 모듈을 입력 전원에 연결하는 순간에, 안정 상태 전류보다 훨씬 큰 전류 피크가 흐를 수 있습니다. 이 전류가 돌입(서지) 전류이고, 돌입 전류 분석으로 전원을 처음 켤 때의 최대 돌입 전류를 측정할 수 있습니다.

#### 6.11.1 시험 연결도

#### 6.11.2 조작 순서

1. 전압 채널과 전류 채널을 설정합니다.
2. 최대 입력 전압을 설정합니다.
3. 예상 전류를 설정합니다.
4. 시간축 노브를 돌려 알맞은 시간축을 설정합니다.
5. 사용(Enable) 스위치를 켭니다.
6. Single 키를 누릅니다.
7. 전원을 켭니다.

#### 6.11.3 돌입 전류 시험 결과

7. 정리

RIGOL MHO/DHO5000 시리즈 디지털 오실로스코프는 스위칭 전원의 전력 품질, 변환 효율, 리플의 영향 등 여러 전원 분석을 지원합니다. 오실로스코프와 DC 전자 부하만 있으면 전원 제품의 품질 시험을 빠르게 마칠 수 있습니다. 이전에는 전력 분석기와 복잡한 소프트웨어 조작이 필요했던 전원 품질 시험 방법을 대체하므로 시험 비용을 크게 줄입니다. MHO/DHO5000 시리즈의 자세한 정보는 RIGOL 공식 웹사이트(www.rigol.com)에서 확인할 수 있습니다.

본 글은 RIGOL 응용 가이드(ANW01000-1220-0035)를 한국어로 옮기고 읽기 쉽게 재구성한 것입니다. 사양과 구성은 예고 없이 변경될 수 있습니다.