電源的主要測試項(xiàng)目介紹
一個(gè)良好的電源供應(yīng)器必須可靠、符合所有功能規(guī)格、保護(hù)特性、安全規(guī)范及電磁兼容能力等。本文系討論電源供應(yīng)器之功能規(guī)格及保護(hù)特性之測試為主,電源供應(yīng)器之設(shè)計(jì)、制造及質(zhì)量驗(yàn)證等測試需要精巧的電子設(shè)備,電源供應(yīng)器不同的組成結(jié)構(gòu)和輸出之組合,亦需要具彈性多樣化的測試儀器才能符合眾多不同規(guī)格之需求。
電源主要測試項(xiàng)目
眾所周知,電源在我們的生活和工作中發(fā)揮著很大作用,沒有它所有的一切電設(shè)備包括汽車等交通工具都會成為“廢物”。因此對電源的研究和測試工作日益重要。那么對一臺電源裝置,我們怎么判斷它的好壞呢?我們怎么測試它的能力呢?在日常工作中,我們在市面上買到一節(jié)電池,大家很自然想到它的外觀和電壓大小,其它很少顧及。但是我們買到的同樣外觀和電壓的電池,在使用中往往出現(xiàn)電池能量和壽命時(shí)間長短不一樣等問題,有時(shí)我們自認(rèn)倒霉,不會深究此處的問題。其實(shí)這些都關(guān)系到我們對電源設(shè)備的測試評估,那么電源設(shè)備常規(guī)測試項(xiàng)目有哪些呢?一個(gè)良好的電源必須符合哪些指標(biāo)呢?電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)面臨哪些挑戰(zhàn)?這些挑戰(zhàn)如何進(jìn)行測試解決呢?
其所有的輸出指標(biāo)參數(shù)、功能規(guī)格、保護(hù)特性、安全規(guī)則(例如耐壓、絕緣、接地等安規(guī)指標(biāo))、EMI(電磁兼容能力、可靠度(如老化)和其它特殊要求。當(dāng)驗(yàn)證電源供應(yīng)器的質(zhì)量時(shí),下列為一般的功能性測試項(xiàng)目,分別詳細(xì)說明如下:
1.2 電氣功能(Electrical Specifications)測試
驗(yàn)證電源供應(yīng)器的質(zhì)量時(shí),下列為一般的功能性測試項(xiàng)目,分別介紹如下:
功能(Functions)測試: 輸出電壓調(diào)整、電源調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、綜合調(diào)整率、輸出紋波及噪聲、輸入功率及效率動(dòng)態(tài)負(fù)載或瞬時(shí)負(fù)載、電源良好/失效(Power Good/Fail)、信號起動(dòng)(Set-Up)及保持(Hold-Up)時(shí)間;保護(hù)動(dòng)作(Protections)測試: 過電壓保護(hù)(OVP)、過電流保護(hù)(OCP)、短路保護(hù)。
1.3 安全(Safety)規(guī)格測試
輸入電流、漏電電流等
耐壓絕緣:電源輸入對地,電源輸出對地;電路板線路間安全間距。
溫度抗燃:零部件需具備抗燃的安全規(guī)格,工作溫度須在安全規(guī)格內(nèi)。
機(jī)殼接地:需在0.1n以下,以避免漏電觸電之危險(xiǎn)。
變壓輸出特性:開路、短路、及最大伏安(VA)輸出
異常測試:散熱風(fēng)扇停轉(zhuǎn)、電壓選擇開關(guān)設(shè)定錯(cuò)誤
1.4 電磁兼容(Electro Meganatic Compliance)測試
電源供應(yīng)器需符合CISPR 22 CLASS B規(guī)定的傳導(dǎo)與幅射4dB富裕度,電源供應(yīng)器需要以下三種負(fù)載狀況下測試:每個(gè)輸出為空載、50%負(fù)載和100%負(fù)載。
傳導(dǎo)干擾/屏蔽:經(jīng)由電源線傳導(dǎo)性干擾/屏蔽
幅射干擾/屏蔽:經(jīng)由磁場幅射性干擾/屏蔽
1.5 可靠度(Reliability)測試
老化壽命測試:高溫(約50-60℃)及長時(shí)間(約8-24小時(shí)或更長時(shí)間)滿載測試
1.6 其它測試
ESD:Electrostatic Discharge 靜電放電(人或物體由直接接觸或間隔放電)
EFT:Electrical Fast Transient or burst切換噪聲由電源線或I/O線路的傳導(dǎo)干擾(側(cè)電力站或建筑物引起)
Surge:由電源線的高能量瞬時(shí)噪聲干擾(電燈的閃動(dòng)引起)
VD/I:Dips and Interrupts電源電壓下降或跌落(電力分配系統(tǒng)故障或失誤引起,例如電力站過載或斷路器跳閘所引起)
Harmonic:輸入電流諧波干擾(由電流非正弦波引起,即一般為二極管、濾波電容器產(chǎn)生的整流性負(fù)載),CE標(biāo)準(zhǔn)對大于300W時(shí)有限制規(guī)定
輸出電壓調(diào)整:通常,做輸出電壓調(diào)整時(shí),將輸入交流電壓設(shè)定為正常值(115Vac或220Vac),并且將輸出電流設(shè)定為正常值或滿載電流,然后以數(shù)字電壓表測量電源供應(yīng)器的輸出電壓值并調(diào)整其電位器(VR)直到電壓讀值位于要求的范圍內(nèi)。
電源調(diào)整率:為精確測量電源調(diào)整率,需要下列之設(shè)備: A.能提供可變電壓能力的電源,至少能提供待測電源供應(yīng)器的最低到最高之輸入電壓范圍。B.一個(gè)均方根值交流電壓表來測量輸入電源電壓。C.一個(gè)精密直流電壓表,具備至少高于待測物調(diào)整率十倍以上。D.連接至待測物輸出的可變負(fù)載。通常測試設(shè)備連接如下:

測試步驟如下,在待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定后,分別在Min(低)、Normal(通常)、Max(高)輸入電壓下測量并記錄其輸出電壓值。
負(fù)載調(diào)整率:所需的設(shè)備和連接與電源調(diào)整率相似,唯一不同的是需要精密的電流表與待測電源供應(yīng)器的輸出串聯(lián)。如下圖所示:

測試步驟如下,于待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定后,測量正常負(fù)載下之輸出電壓值,再分別于低(Min)、高(Max)負(fù)載下,測量并記錄其輸出電壓值(分別為Vmax與Vmin)
綜合調(diào)整率:這是電源調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率的綜合,此項(xiàng)測試為上述電源調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率的綜合,可提供對電源供應(yīng)器改變輸入電壓與負(fù)載狀況下更正確的性能驗(yàn)證。
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