开关电源测试规范.doc
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1、-开关电源测试规By ZGQ一、概述本文主要阐述了开关电源必须通过一系列的测试,使其符合所有功能规格、保护特性、安规如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等之耐压、抗燃、漏电流、接地等平安规格、电磁兼容如FCC、CE等之传导与幅射干扰、可靠性如老化寿命测试、及其他特定要求等。测试开关电源是否通过设计指标,需要各种精细的电子设备去模拟电源在各种环境下实际工作中的性能。下面是开关电源一些测试工程:1. 功能(Functions)测试:电压调整率测试(Line Regulation Test)负载调整率测试(Load Regulation Test) 输出纹涉及噪声测试(Output
2、Ripple & Noise Test)功率因数和效率测试(Power Faction & Efficiency Test) 能效测试Energy Efficiency Test上升时间测试Rise Time Test下降时间测试Fall Time Test开机延迟时间测试Turn On Delay Time Test关机保持时间测试Hold Up Time Test输出过冲幅度测试(Output Overshoot Test)输出暂态响应测试Output Transient Response Test2. 保护动作(Protections)测试:过电压保护(OVP, Over Voltage
3、 Protection)短路保护(Short Circuit Protection) 过电流保护(OCP, Over Current Protection) 3. 平安(Safety)规格测试:输入电流、漏电电流等耐压绝缘: 电源输入对地,电源输出对地;电路板线路须有平安间距。温度抗燃:零组件需具备抗燃之平安规格,工作温度须於平安规格。机壳接地:需於0.1欧姆以下,以防止漏电触电之危险。变压输出特性:开路、短路及最大伏安(VA)输出异常测试:散热风扇停转、电压选择开关设定错误4. 电磁兼容(Electromagnetic pliance)测试:5. 可靠性(Reliability)测试:6.
4、其他测试:二、电气特性(Electrical Specifications)测试2.1 功能(Functions)测试电压调整率测试 /Line Regulation TestA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的稳定性常规1%B使用仪器设备 1).交流电源 /AC Source 2).电子负载 /Electronic Load 3).数字电压表 /Digital Voltage MeterC. 测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/11
5、5V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载Min. Load /最小负载180V/230V/264VD. 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.4).Line reg.=(输出电压的最大值(Vmax.)-输出电压的最小值(Vmin.)/Vrate volt.*100%.E. 考前须知1). 测试前先将待测品热机, 待其输出电压稳定后再进展测试.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.2.1.2 负载调整率测试 /Load Regulatio
6、n TestA.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5%)B使用仪器设备1).交流电源 /AC Source 2).电子负载 /Electronic Load 3).数字电压表 /Digital Voltage MeterC. 测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载Min. Load /最小负载180V/230V/264VD. 测试方法1).依规格设定测试输入电
7、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.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%.E. 考前须知1).测试前先将待测品热机, 待其输出电压稳定后再进展测试;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.2.1.3 输出纹涉及噪声测试 /Output Ripple & Noise TestA.目的测试S.M.P.S.直流输出电压之纹波 RIPPLE 及噪声 NOISE(常规输出电压的1%);B.使用仪器设备1
8、).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE4).温控室 /TEMP. CHAMBERC.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).D.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。2).下列图为一典型输出 RIPPLE & NOISE A: RIPPLE+NOISE; B: RIPPLE; C: NOISEBACE.考前须知1).测试前先将待测输出并联
9、SPEC. 规定的滤波电容, (通常为10uF/47uF电解电容;或钽电容及0.1uF瓷电容) 频宽限制依 SPEC. 而定(通常为20MHz).2).应防止示波器探头本身干扰所产生的杂讯.2.1.4 功率因数和效率测试 /Power Faction & Efficiency TestA.目的测试 S.M.P.S.的功率因数POWER FACTOR,效率EFFICIENCY(规格依客户要求设计).B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).数字式电压表 /DIGITAL VOLTAGE METER (DVM)4).功率表 /AC P
10、OWER METERC.测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD.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).功率因数=PIN/(Vin*Iin), 效率=Pout/Pin*100%;E考前须知1).测试前先将待测品热机, 待其功率表读数稳定后记录.2).输出电压依据客户要求在板端或者输出
11、线终端测试.2.1.5 能效测试 /Energy Efficiency TestA.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(规格依各国组织标准要求定义).B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).数字式电压表 /DIGITAL VOLTAGE METER (DVM)4).功率表 /AC POWER METERC.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. loa
12、d、3/4 max. load、max. load五种负载条件.D、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),功率因数(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E、标准定义 1.能源之星2.0能效规格值标准(V等级);表1:带载模式下的节能标准:标准模式标称输出功率Po带载
13、模式下的最低平均效率0WPo1W0.480*Po+0.1401WPo49W0.0626*Ln(Po)+0.622Po49W0.870表2:带载模式下的节能标准:低压模式标称输出功率Po带载模式下的最低平均效率0WPo1W0.497*Po+0.0671WPo49W0.0750*Ln(Po)+0.561Po49W0.860低压模式是指外接电源的标称输出电压6 V,标称输出电流550毫安表3:空载能耗标准标称输出功率Po最大空载功率AC-AC EPSAC-DC EPS0WPo50W0.5W0.3W50WPo250W0.5W0.5W 2).Po为铭牌标示的额定输出电压与额定输出电流的乘积; 3).实际
14、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.F、计算方法举例Sample Nameplate Output Power (Pno) Nameplate Output Voltage Nameplate Output Current Average Efficiency in Active Mode (expressed as a decimal) PS 1 0.75 watts 1V 750 mA 0.497 * 0.75 + 0.067 = 0.4398 or 0.44 PS 2 0.75 watts 10V 75 mA 0.480 * 0.75 + 0.140 =
15、0.5000 or 0.50 PS 3 20 watts 5V 4000 mA 0.0750 * Ln (20) + 0.561 = 0.7857 or 0.79 PS 4 20 watts 10V 2000 mA 0.0626 * Ln (20) + 0.622 = 0.8095 or 0.81 PS 5 75 watts 5V 15000 mA 0.86 PS 6 75 watts 10V 7500 mA 0.87 2.1.6 上升时间测试 /Rise Time TestA.目的测试 S.M.P.S. POWER ON 时,各组输出从 10%90% POINT 之上升时间(常规20mS).
16、B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载Min. Load /最小负载180V/230V/264VD.测试方法1).依规格设定 AC VOLTAGE, FREQUENCY AND LOAD .2).SCOPE 的 CH1 接 Vo, 并设为 TRIGGER SOURCE, LEVEL 设定在
17、Vo 的 60% 80% 较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在 +, TIME/DIV 和 VOLTS/DIV 那么视输出电压情况而定.3).用 CURSOR 中 TIME, 量测待测品各组输出从电压 10% 至 90% 之上升时间.E.考前须知测试前先将待测品处于冷机状态,待 BUCK Cap. 电荷放尽后进展测试.2.1.7 下降时间测试 /Fall Time TestA.目的测试 S.M.P.S. POWER ON 时,各组输出从 90%10% POINT 之下降时间(常规定义5mS);B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC
18、LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD.测试方法1). 依规格设定 AC VOLTAGE, FREQUENCY AND LOAD.2). SCOPE 的 CH1 接 Vo, 并设为 TRIGGER SOURCE, LEVEL 设定在 Vo 的 60% 80% 较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在 -, TIME/DIV 和 VOLTS/DIV
19、 那么视输出电压情况而定;3). 用 CURSOR 中 TIME, 量测待测品各组输出从电压 90% 至 10% 之下降时间.E.考前须知测试前先将待测品热机, 待其输出电压稳定后再进展测试2.1.8 开机延迟时间测试 /Turn on Delay Time TestA.目的测试 S.M.P.S. POWER ON 时, 输入电压 AC LINE 与输出之时间差(常规3000mS).B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/F
20、req.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD.测试方法1).测试时依规格设定AC LINE, FREQUENCY和输出负载 (一般为LOW LINE&MAX. LOAD时间最长).2).OSCILLOSCOPE 的 CH1 接 Vo 为 TRIGGER SOURCE, CH2 接 AC LINE.3).TRIGGER LEVEL 设定在 Vo 的 60% 80% 间较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在 +,VOLTS/DIV 和 TIME/DIV 那么视实际情况而定.
21、4).用 CURSOR 中 TIME, 量测 AC ON 至 Vo LOW LIMIT 之时间差.E.考前须知1).测试前先将待测品处于冷机状态,待Bulk Cap.电荷放尽后进展测试;2).示波器 (OSCILLOSCOPE) 需使用隔离变压器.2.1.9 关机保持时间测试 /Hold Up Time TestA.目的测试 S.M.P.S. POWER OFF 时, 输入电压 AC LINE 与输出 OUTPUT 之时间差(常规10mS/115Vac & 20mS/230Vac );B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD 3).示
22、波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD. 测试方法1).测试时依规格设定 AC LINE, FREQUENCY 和输出负载 .2).OSCILLOSCOPE 的 CH1 接 Vo 为 TRIGGER SOURCE, CH2 接 AC LINE.3).TRIGGER LEVEL 设定在 Vo 的 60% 80% 间较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在-, VO
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