解析开关电源32个测试项:测试所需工具、测试方法、波形

出处:电源研发精英圈 发布于:2020-02-21 12:32:17

  一、目的:
测试S.M.P.S. 的功率因素POWER FACTOR, 效率EFFICIENCY(规格依客户要求设计).
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 数字式电压表;
(4). AC POWER METER / 功率表;

三. 测试条件:

四、测试方法:
(1). 依规格设定测试条件: 输入电压, 频率和输出负载.
(2). 从POWER METER 读取Pin and PF 值, 并读取输出电压, 计算Pout.

(3). 功率因素=PIN / (Vin*Iin), 效率=Pout / Pin*100%;

五. 测试回路图:
2.能效测试
一、目的:
测试S.M.P.S. 能效值是否满足相应的各国能效等级标准要求(规格依各国标准要求定义).
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). AC POWER METER / 功率表;

三. 测试条件:

(1). 输入电压条件为115Vac/60Hz和230Vac/50Hz与220Vac/50Hz/60Hz条件.
(2). 输出负载条件为空载、1/4 max. load、2/4 max. load、3/4 max. load、max. load五种负载条件.
四、测试方法:
(1).在测试前将产品在在其标称输出负载条件下预热30分钟.

(2). 按负载由大到小顺序分别记录115Vac/60Hz与230Vac/50Hz输入时的输入功率(Pin),输入电流(Iin),输出电压(Vo), 功率因素(PF),然后计算各条件负载的效率.

(3). 在空载时仅需记录输入功率(Pin)与输入电流(Iin).
(4).计算115Vac/60Hz与230Vac/50Hz时的四种负载的平均效率,该值为能效的效率值
五、标准定义:
CEC / 美国EPA / 澳大利亚及新西兰的能效规格值标准(IV等级);
(1). IV等级效率的规格是: 1).Po<1W, Average Eff.≥0.5*Po;
2).1≤Po≤51W,Average Eff.≥0.09*Ln(Po)+0.5; 3).Po>51,Average Eff.≥0.85.
(2). 输入空载功率的规格是:1).0<Po≤250W, Pin≤0.5W;
(3). Po为铭牌标示的额定输出电压与额定输出电流的乘积;
(4) .实际测试的平均效率值和输入空载功率值需同时满足规格要求才可符合标准要求.
六、计算方法举例:
(1).12V/1A的能效效率=(0.09*ln12+0.5 )*100%= (0.09*2.4849+0.5)*100%=72.36%;

(2). 输入功率≤ 0.5W;

3. 输入电流测试
一、目的:
测试S.M.P.S. 之输入电流有效值INPUT CURRENT(规格依客户要求设计).
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). AC POWER METER / 功率表;

三. 测试条件:

四、测试方法:
(1). 依规格设定测试条件: 输入电压, 频率和输出负载;
(2). 从功率计中记录AC INPUT 电流值;
4.浪涌电流测试
一、目的:
测试S.M.P.S. 输入浪涌电流INRUSH CURRENT, 是否符合SPEC.要求.
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;
三. 测试条件:
(1).依SPEC. 所要求(通常定义输入电压为100-240Vac/50-60Hz).
四、测试方法:
(1). 依SPEC. 要求设定好输入电压, 频率, 將待测品输出负载设定在MAX. LOAD.
(2). SCOPE CH2 接CURRENT PROBE, 用以量测INRUSH CURRENT, CH1设定在DC Mode, VOLTS/DIV 设定视情况而定, CH1
作为SCOPE 之TRIGGER SOURCE, TRIGGER SLOPE 设定为"+", TIME/DIV 以5mS 为较佳, TRIGGER MODE 设定为"NORMAL".
(3). CH1 则接到AC 输入电压.
(4). 以上设定完成后POWER ON, 找出TRIGGER 动作电流值(AT 90o 或270o POWER ON).
五、注意事项:
(1). 冷开机(COLD-START): 需在低(常)温环境下且BULK Cap.电荷须放尽, 以及热敏电阻亦处于常温下, 然后仅能第一次开机,
若需第二次开机须再待电荷放尽才可再开机测试.
(2). OSCILLOSCOPE 需使用隔离变压器.
六、测试回路图:
5. 电压调整率测试
一、目的:
测试S.M.P.S. OUTPUT LOAD 一定而AC LINE 变动时, 其输出电压跟随变动之稳定性(常规定义≤1%).
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 数字式电压表;

三. 测试条件:

四、测试方法:
(1). 依规格设定测试负载LOAD 条件.
(2). 调整输入电压AC LINE 和频率FREQUENCY 值.
(3). 记录待测品输出电压值是否在规格内.
(4). Line reg.=(输出电压的最大值(Vmax.)-输出电压的最小值(Vmin.))/Vrate volt.*100%.
五. 注意事项:
(1). 测试前先将待测品热机, 待其输出电压稳定后再进行测试.
(2). 电压调整率值是输出负载不变,输入电压变动时计算的值.
6.负载调整率测试
一、目的:
测试S.M.P.S. 在AC LINE 一定而OUTPUT LOAD 变动时, 其输出电压跟随变动之稳定性(常规定义≤±5%).
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 数字式电压表;
三. 测试条件:
四、测试方法:
(1). 依规格设定测试输入电压AC LINE 和频率FREQUENCY 值.
(2). 调整输出负载LOAD 值
(3). 记录待测品输出电压值是否在规格内.
(4). Load reg.=(输出电压的最大/小值(Vmax/min.)-输出电压的额定值(Vrate))/Vrate volt.*100%.
五. 注意事项:
(1). 测试前先将待测品热机, 待其输出电压稳定后再进行测试;
(2). 负载调整率值是输入电压不变,输出负载变动时计算的值.
7. 输入缓慢变动测试
一、目的:
验证当输入电压偏低情形发生时, 待测品需能自我保护, 且不能有损坏现象;
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3). AC POWER METER / 功率表;
三. 测试条件:
(1). 依SPEC. 要求: 设定输入电压为90Vac 或180Vac 和输出负载Max. load;
四、测试方法:
(1). 将待测品与输入电源和宅男福利视频负载连接好, 且设定好输入电压和输出负载;
(2). 逐步调降输入电压, 每次3 Vac/每分钟.
(3). 记录电压值(包括输入电压和输出电压), 直到待测品自动当机为止.
(4). 设定好输入电压为0Vac,逐步调升输入电压, 每次3 Vac/每分钟,
直到待测品输出电压达到正常规格为止,记录电压启动时输出电压和输入电压值.
五、注意事项:
(1). 待测品在正常操作情况下不应有任何不稳动作发生, 以及失效情形;
(2). 产品当机和启动时的输入电压需小于输入电压范围下限值.
8. 纹波及噪声测试
一、目的:
测试S.M.P.S. 直流输出电压之纹波RIPPLE 及噪声NOISE(规格定义常规为≤输出电压的1%);
二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 宅男福利视频负载;
(3) OSCILLOSCOPE / 示波器;
(4) TEMP. CHAMBER / 温控室;
三. 测试条件:
各种LINE 和LOAD 条件及温度条件, 各种输入电压& 输出负载(Min.-MAX. LOAD).
四、测试方法:

(1). 按测试回路接好各测试仪器,设备,以及待测品,测试电源在各种LINE 和LOAD,及温度条件之RIPPLE &NOISE(下图为一典型输出RIPPLE & NOISE A: RIPPLE+NOISE; B: RIPPLE; C: NOISE

五、注意事项:
(1). 测试前先将待测输出并联SPEC. 规定的滤波电容, (通常为10uF/47uF电解电容;或钽电容及0.1uF陶瓷电容) 频宽限制依SPEC. 而定(通常为20MHz).

(2). 应避免示波器探头本身干扰所产生的杂讯.

关键词:开关电源

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