電源分成許多不同的類型和規格， 包括傳統模擬式電源電源到高效的開關式電源。所有這些電源都麵臨著複雜的動態工作環境。設備負載和需求在不同時間之間可能會大幅度變化。 即使是商用開關電源， 也(ye)必(bi)須(xu)能(neng)夠(gou)承(cheng)受(shou)突(tu)然(ran)出(chu)現(xian)的(de)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)平(ping)均(jun)工(gong)作(zuo)電(dian)流(liu)的(de)峰(feng)值(zhi)電(dian)流(liu)。設(she)計(ji)電(dian)源(yuan)或(huo)設(she)計(ji)采(cai)用(yong)電(dian)源(yuan)的(de)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)程(cheng)師(shi)必(bi)需(xu)了(le)解(jie)電(dian)源(yuan)在(zai)靜(jing)止(zhi)條(tiao)件(jian)到(dao)最(zui)壞(huai)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)行(xing)為(wei)。

從曆史上看
， 檢定電源行為意味著使用數字萬用表進行靜態電流和電壓測量，然後在計算器或PC上麻煩地進行計算。今天，大多數工程師正轉向示波器，作為首選的電源測量平台。

現代示波器可以配備集成電源測量和分析軟件
，簡化設置， 更輕鬆地進行測量。 用戶可以定製關鍵參數
，自動進行計算

，在幾秒鍾內查看結構，而不隻是原始數字。

電源設計問題指向測量需求

在理想狀態下
， 每個電源的的行為方式都應與設計使用的數學模型類似。 但在實際環境中， 元件是不理想的， 負載會變化， 線路電源可能會失真， 環境變化會改變性能。此外， 性能和成本需求變化也進一步提高了電源設計的複雜性。考慮一下下麵的問題：

電源可以保持高於額定輸出容量多少瓦？保持多長時間
？

電源散發多少熱量？在過熱時會出現什麼情況
？要求多少冷卻氣流？

在負載電流大幅度提高時會發生什麼情況

？設備能夠保持額定輸出電壓（負載穩壓）？電源對輸出完全短路會作出什麼樣的反應？

在電源輸入電壓變化時會發生什麼情況（線路穩壓）？

設計人員需要開發出占用空間更少、能耗效率更高、減少散熱量
、降低製造成本、滿足更嚴格的 EMI/EMC 標準的電源。隻有嚴格的測量體係，才能引導工程師實現上述目標。

開關式電源基礎知識

在大多數現代係統中

，流行的 DC 電源結構是開關式電源（SMPS）
，這種電源因能夠高效處理負載變化而聞名。典型SMPS的電源信號路徑包括無源元件
、有源元件和磁性元件。SMPS 最大限度地減少了有損耗的元件的使用量， 如電阻器和線性模式晶體管， 重點采用（在理想條件下）沒有損耗的元件
， 如開關式晶體管、 電容器和磁性元件。

SMPS設備還包括一個控製段， 其中包含脈寬調製穩定器、脈衝速率調製穩定器和反饋環路等單元 1。控製段可以有自己的電源。圖1是簡化的SMPS示意圖

，其中顯示了包括有源單元、無源單元和磁性單元的電源轉換段。

SMPS技術依托電源半導體開關設備
， 如金屬氧化物場效應晶體管（MOSFET）和絕緣門雙極晶體管（IGBT）。這些設備提供了快速開關時間
， 能夠耐受沒有規律的電壓峰值。同樣重要的是，其在 On 狀態或 Off 狀態下消耗的功率非常小，實現了很高的效率，而生成的熱量很低。開關設備在極大程度上決定著 SMPS 的整體性能。開關設備的關鍵測量項目包括開關損耗、平均功率損耗、安全工作區等等。

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