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Tischoszilloskop für die Fehlersuche in Netzteilen: Unverzichtbares Werkzeug für die Analyse von Wechsel-/Gleichstrom, Schaltnetzteilen, Restwelligkeit und Einschalttransienten (Leitfaden 2026)
Der Einsatz eines Tischoszilloskops ist unerlässlich für die Leistungselektronikentwicklung, Forschung und Entwicklung sowie industrielle Anwendungen, da es Ingenieuren ermöglicht, Spannungs- und Stromverläufe in Echtzeit zu visualisieren. Zuverlässige Stromversorgungen sind in der Leistungselektronik – von Unterhaltungselektronik bis hin zu Schwermaschinen – von entscheidender Bedeutung. Probleme wie übermäßige Restwelligkeit, schlechtes Einschwingverhalten, Schaltgeräusche oder Einschaltströme können jedoch zu Instabilität, Effizienzverlusten, EMV-Störungen oder sogar Bauteilschäden führen. Ein Tischoszilloskop kann Restwelligkeit messen, Einschwingvorgänge analysieren und Schaltgeräusche erkennen, bevor diese die Systemleistung beeinträchtigen. Für komplexere Designs bietet ein leistungsstarkes Tischoszilloskop präzise Zeitmessungen und Mehrkanalüberwachung und trägt so zur Aufrechterhaltung von Effizienz, Zuverlässigkeit und der Einhaltung von Sicherheitsstandards bei.
Ein Tischoszilloskop ist das Standardinstrument für Ingenieure und Entwickler von Stromversorgungen. Es liefert eine detaillierte Echtzeit-Visualisierung der Signalform, die Multimeter einfach nicht erreichen können, und ermöglicht so die präzise Fehlersuche an AC/DC-Wandlern , Schaltnetzteilen (SMPS) , Ausgangswelligkeit und Einschaltvorgängen .
Dieser Leitfaden aus dem Jahr 2026 untersucht, wie Tischoszilloskope diese kritischen Herausforderungen im Bereich der Stromversorgung bewältigen, und stellt praktische Techniken vor. Außerdem wird erläutert, warum Modelle wie die DOS-Serie von Hanmatek einen hervorragenden Mehrwert für professionelle Anwender bieten.
Warum Tischoszilloskope bei der Fehlersuche in Netzteilen so gut sind
Tischzielfernrohre bieten:
- Hohe Bandbreite (≥100 MHz) zur Erfassung schneller Schaltflanken und von Rauschen.
- Hohe Abtastrate (1 GSa/s+) für eine genaue Darstellung von Transienten.
- Mehrere Kanäle für gleichzeitige Ein-/Ausgabe oder mehrphasige Überwachung.
- Erweiterte Funktionen: FFT für die Rauschanalyse im Frequenzbereich, mathematische Berechnungen (z. B. Leistungsberechnungen) und großer Speicher für lange Aufnahmen.
Diese Eigenschaften machen sie ideal für Laborumgebungen, in denen Präzision wichtiger ist als Tragbarkeit.
Hier ist ein klassischer Laboraufbau zur Messung des Ausgangssignals eines Schaltnetzteils – eine klare Welligkeitswellenform ist auf dem Bildschirm sichtbar:
1. Messung der Ausgangswelligkeit und des Rauschens in Gleichstromversorgungen
Restwelligkeit und Rauschen sind die häufigsten Beschwerden über Netzteile – kleine Wechselstromschwankungen im Gleichstromausgang, die empfindliche Schaltungen (z. B. analoge ICs, ADCs) stören können.
Technik :
- AC-Kopplung verwenden + Bandbreitenbegrenzung von 20 MHz (zur Filterung von hochfrequentem Rauschen).
- Zoomen Sie mit einer hochauflösenden Zeitbasis (z. B. 1–10 µs/div).
- Messen Sie die Spitze-Spitze-Welligkeit direkt oder verwenden Sie automatisierte Messverfahren.
- Für eine detaillierte Analyse sollte die FFT aktiviert werden, um Oberschwingungen der Schaltfrequenz zu identifizieren.
Hochbandbreiten-Oszilloskope zeigen Schaltwelligkeit (z. B. 100–500 kHz in Schaltnetzteilen) und niederfrequentes Rauschen an.
Echtzeit-Welligkeitsmessung an einem Gleichstromausgang – vergrößerte Ansicht mit mV-Pegelschwankungen:
2. Prüfung des Anlaufstroms und des Einschaltstroms
Das Anlaufverhalten ist entscheidend: Ein zu hoher Einschaltstrom kann Sicherungen auslösen, Kondensatoren überlasten oder Spannungseinbrüche verursachen.
Technik :
- Verwenden Sie eine Stromsonde (oder einen Shunt-Widerstand + Spannungskanal), um den Einschaltstrom zu messen.
- Auslösung beim Einschalten.
- Gleichzeitige Erfassung von Spannung und Strom (Vorteil der Mehrkanalmessung).
- Analysieren Sie den maximalen Einschaltstrom, die Einschwingzeit und das Überschwingen.
Dies ist besonders nützlich für Schaltnetzteile mit Sanftanlaufschaltungen oder großen Eingangskondensatoren.
Beispiel für die Erfassung des Einschaltstroms – scharfer Spitzenwert gefolgt von Stabilisierung:
3. Fehlersuche bei AC/DC-Wandlern und Schaltverhalten von SMPS
Bei AC/DC-Gleichrichtern oder Schaltnetzteilen mit Sperrwandler-/Vorwärtswandler-/Topologie müssen Ingenieure Folgendes überprüfen:
- Schaltwellenformen (Gate-Ansteuerung, Drain-Source-Spannung).
- Effizienzbedingte Verluste (Anstiegs-/Abfallzeiten).
- EMI-Quellen (Spitzen, Überschwingen).
Mehrkanal-Leistung :
- Kanal 1: Eingangswechselspannung
- Kanal 2: Gleichgerichteter Gleichstrom
- Kanal 3: Schaltknoten
- Kanal 4: Ausgangsspannung
Der FFT-Modus zeigt den Oberwellengehalt zur Überprüfung der EMV-Konformität an.
FFT-Analyse des Schaltrauschens in einem Netzteil – Frequenzspitzen klar identifiziert:
Hanmatek Tischoszilloskope: Präzise Leistungsdetektion zu erschwinglichen Preisen
Die DOS-Serie von Hanmatek bietet Laboren und Ingenieuren professionelle Stromversorgungs-Debugging-Lösungen ohne Premium-Preise.
Hanmatek DOS1104 – 110-MHz-4-Kanal-Oszilloskop. Ideal für die Leistungsanalyse mehrerer Signale: Gleichzeitige Überwachung von Eingängen, Schaltvorgängen und Ausgängen. 1 GSa/s Abtastrate, FFT, mathematische Funktionen und ein 7-Zoll-Touchscreen machen es perfekt für die Fehlersuche bei Restwelligkeit, Transienten und Schaltnetzteilen. Offizielle Produktseite: https://hanmatek.com/collections/oscilloscope/products/hanmatek-dos1104-oscilloscope-portable-4-canaux-110mhz
Sehen Sie den DOS1104 in einem realen Laboraufbau für Netzteiltests – 4 Kanäle erfassen alles:
Hanmatek DOS1102S – 110 MHz 2-Kanal-Oszilloskop mit Funktionsgenerator. Ideal für Schaltnetzteilentwickler: Integrierter Funktionsgenerator zur Simulation von Lasten oder Testsignalen sowie hohe Bandbreite für die Analyse von Restwelligkeit und Transienten. Offizielle Produktseite: https://hanmatek.com/collections/oscilloscope/products/hanmatek-dos1102s-oszilloskop-wellenformgenerator
Abschluss
Die Fehlersuche in Netzteilen erfordert Werkzeuge, die ein umfassendes Bild liefern – von der Restwelligkeit im mV-Bereich bis hin zu Transienten im µs-Bereich und Oberwellenanteilen. Ein leistungsfähiges Tischoszilloskop wie das Hanmatek DOS1104 oder DOS1102S ermöglicht es Ingenieuren, effizientere und zuverlässigere AC/DC- und Schaltnetzteile zu entwickeln.
Ob Sie eine lineare Stromversorgung optimieren, den Einschaltstrom eines Sperrwandlers zähmen oder eine rauscharme Ausgangsspannung für empfindliche Lasten gewährleisten möchten – diese Oszilloskope liefern die Präzision, die Sie benötigen.
Bereit, Ihre Arbeit im Bereich Leistungselektronik auf ein neues Level zu heben? Entdecken Sie noch heute die Hanmatek DOS1104 und DOS1102S – professionelles Debugging zum erschwinglichen Preis.
Viel Spaß beim Entwerfen und Debuggen! ⚡
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