开关电源电气性能测试规范

时间:2024.4.29

1.0 目的:

统一定义本司电源产品的测试方法与标准,给电源的测试提供一个方法依据,从而使电源的测试能够正确、准确地进行。

2.0 适用范围:

适用于测试工程师、技术员和工程测试人员对本司所有电源类产品的测试验证.

3.0 定义

   略

4.0 权责:

测试组:测试工程师、技术员对各阶段样机进行测试验证,并提供测试报告

研发组:针对测试组在测试过程中提出的问题点进行改善.

5.0 程序内容:

    5.1 输入电流

5.1.1 测试条件

 5.1.1.1  输入电压: 下限电压/上限电压/额定电压

 5.1.1.2  负载: 满载条件

5.1.1.3   环境温度:室温

     5.1.2 测试设备

  5.1.2.1  可编程交流源

  5.1.2.2  精密电子负载

  5.1.2.3  电参数测试仪

5.1.3测试方法与步骤

  5.1.3.1接线方法请参考下图

   5.1.3.2 说明: 当DC输入时,图中Power analyzer(电参数测试仪)用万用表替代测试电流

   5.1.3.3  依照客户规格输入电压设定AC Source/DC Source的输出电压

   5.1.3.4  依照客户规格的满载条件设定电子负载带载条件

    5.1.3.5  开启AC Source 电源输出并确认EUT正常动作后,直接读取电参数测试仪的电流读值或AC SOURCE上的电流读值即为输入电流值

    5.1.3.6  DC输入时,用导线直接将DC Source与EUT连接,用钳流表量测其输入电流

5.1.4 判定标准

依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定,若规格无输入电流测试的判定标准,则此项测试仅供参考

5.1.5 注意事项

  5.1.5.1 若客户对输入电流之量测条件有特别的要求,则测试标准条件的设定以客户规格为准

  5.1.5.2 通常在外部环境为高温,EUT 规定的最低电压输入,EUT满载的条件下,所测得的电流最大

  5.1.5.3 电参数测试仪上显示的电流值的精确度要比AC Source 显示的电流值要高,建议用电参数测试仪读取

  5.2 启动冲击电流

5.2.1 测试条件

  5.2.1.1  通常在高温环境、EUT允许最高的输入电压(AC输入的相位角建议为90℃或270℃)及满载条件下所测得的数值最大

  5.2.1.2  如客户无特别要求,本司的测试要求在常温条件下测试

  5.2.1.3  一般而言,客户所定的冲击电流规格时通常会分别规定热态及冷态时的最大值,故量测时严格以客户要求为准

5.2.2 测试设备

  5.2.2.1  可编程交流源

  5.2.2.2  精密电子负载

  5.2.2.3  数字示波器

  5.2.2.4  电流探头

5.2.3 测试方法与步骤

  5.2.3.1 依据下图将仪器和待测物接线.

  5.2.3.2 依照客户规格输入电压之上下限设定AC Source之电压输出.

  5.2.3.3 依照客户规格作业温度的高温设定外部环境(Chamber)温度.

  5.2.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载条件:满载.

  5.2.3.5 连接电流探头与示波器,设置适当的档位,将示波器触发设定为Normal捕获冲击电流波形.

  5.2.3.6 开启AC Source/DC Source 电源瞬间,示波器所取得的电流波形并判读其最高点的读值为冲击电流,存储该冲击电流波形

5.2.4 判定标准

依照客户规格或本司企业标准所定标准判定,若规格无Inrush current测试标准,则此测试仅供参考

5.2.5 注意事项

  5.2.5.1 冷机定义为:当通电后,该EUT必须断电15分钟后方测试

  5.2.5.2 热机定义为:热机10分钟以上,则需要在常温下冷却2小时后方算为冷机

  5.3 调整率测试

5.3.1 测试条件

  5.3.1.1 输入电压:上限电压、额定电压、下限电压

  5.3.1.2 环境温度:下限工作温度,室温,上限工作温度

  5.3.1.3 负载情况:满载(100%Load),半载(50%Load);轻载(10%Load);空载(0%Load)

5.3.2 测试设备

  5.3.2.1 可编程交流源

  5.3.2.2 精密电子负载

  5.3.2.3 恒温恒湿箱

5.3.3 测试方法与步骤

  4.3.3.1 依据下图将仪器和待测物接线。

  5.3.3.2 依客户规格或开发规格切换至适当电压和频率。

  5.3.3.3 依客户规格或开发规格设定各组负载。如无要求则需综合各种负载组合进行测试。

 5.3.3.4 电压调整率: 以额定负载条件下,由输入电压变化所造成其输出电压偏差率的百分比。计算公式:|V1-V0|/V0*100%和|V2-V0|/V0*100%  V1为低电压输入时输出值;V2为高电压输入时输出值;V0为额定电压输入时输出值,两者取最大值。

5.3.3.5 负载调整率:以额定电压输入,由于负载的变化所造成其输出电压偏差的百分比。计算公式:|V1-V0|/V0*100%和|V2-V0|/V0*100%  V1为负载变化时输出电压的最小值;V2为负载变化时输出电压的最大值;V0为输出电压整定值(额定输入电压,输出半载时,测得的输出电压值)。

5.3.3.6  稳压精度: 就是LINE REGULATION 和LOAD REGULAITON的综合测试。计算公式:|V1-V0|/V0*100%和|V2-V0|/V0*100%  V1为输入电压和输出负载变化时输出电压的最小值;V2为输入电压和输出负载变化时输出电压的最大值;V0为输出电压整定值(额定输入电压,输出半载时,测得的输出电压值)。

5.3.4 判定标准

  5.3.4.1 依照客户规格所定标准判定各组Line&Load变换后的输出值是否在调整率之内;

  5.3.4.2 计算电压调整率和负载调整的数值,确保符合规格要求。

5.4 纹波噪声

5.4.1 测试条件

  5.4.1.1 环境温度:EUT所允许的最低温度、室温和最高温度

  5.4.1.2 负载条件:各组输出的满载、轻载的各种组合

  5.4.1.3 输入电压:上限电压、额定电压和下限电压

5.4.2 测试设备

  5.4.2.1 可编程交流源

  5.4.2.2 精密电子负载

  5.4.2.3 数字示波器

  5.4.2.4 恒温恒湿箱

5.4.3 测试方法与步骤

  5.4.3.1 依据下图将仪器和待测物接线。

  5.4.3.2 依照规格设置负载。

  5.4.3.3 测试纹波噪声必须在输出端加0.1uF陶瓷电容和10uF电解电容当滤波器。

  5.4.3.4 如为AC输入时,满载条件下,需要测试工频纹波与高频纹波(开关纹波)。

  5.4.3.5 测纹波时,输入电压高压及低压都要测试,并注意输入频率的转换。

  5.4.3.6 一般情况下,低温时的纹波与噪声较大,所以冷开机测试。

  5.4.3.7 记录测试满载时每组的测试波形和数值,记录各种组合负载条件下的纹波数值。如客户有特殊要求,则需要记录所以波形图。

5.4.4 判定标准

  5.4.4.1 各组Line&Load变换下的纹波与噪声符合客户规格所定标准。

  5.4.4.2 纹波有规律性,不出现振荡现象。

5.4.5 示波器设置

设置示波器的耦合模式为AC;频宽设定为:20MHz;开关纹波(亦称高频纹波)设定的扫描时间为:10uS,工频纹波(亦称低频纹波)测试时设定的扫描时间为:10mS;捕获纹波的类型设定为:PEAK。垂直方向的刻度的大小以纹波的实际大小进行调整,尽可能的最大化显示纹波。用VP-P值测量纹波值。

5.4.6 注意事项

  此项可与调整率测试和温度系数测试并行进行测试。测试纹波的同时,记录输出电压数值。

  5.5 动态负载响应

5.5.1 测试条件

  5.5.1.1 输入电压:上限电压、额定电压、下限电压

  5.5.1.2 环境温度:工作允许的上限温度,下限温度和室温

  5.5.1.3 负载情况:10%~100%~10%load;50%~100%~50%load;10%~50%~10%load(特殊条件按其设置)

5.5.2 测试设备

  5.5.2.1 可编程交流源

  5.5.2.2 精密电子负载

  5.5.2.3 数字示波器

  5.5.2.4 恒温恒湿箱

5.5.3 测试方法与步骤

  5.5.3.1 依据下图将仪器和待测物接线

  5.5.3.2  电子负载设置:将其H设定为动态负载中的最大载(如50%I或100%I),L设定为动态负载中的最小载(如10%I或50%I)。保持时间T1设定为2mS,保持时间T2设定为2mS(500Hz)。负载变化率为0.1A/uS。设定上述条件后按ENTER确定并按Load即可进行动态负载。

  5.5.3.3  示波器设置:频宽设定为Full。输出电压小于12VDC时,建议用DC的耦合方式,如输出电压大于12VDC,则需要用AC的耦合方式,捕获波形用Sample方式。就目前判定的标准而言,其输出电压不受电压的稳压精度的限制,建议使用的耦合方式为AC。并且尽可能的将波形放大,减少误差。

  5.5.3.4  根据规格书设定带载条件。

  5.5.3.5  调整示波器之Vclt/DIV至适当的mV。

  5.5.3.6  调整示波器的时间为2mS,并调整电子负载上的Rise &Fall。放大波形至400uS.

  5.5.3.7  波形调整后,开机测量其纹波(Ripple Noise)Vp-p值及电压是否超出规格。

5.5.4 判定标准

  5.5.4.1 电压变动的范围必须在客户或开发规格内。

  5.5.4.2 动态波形须有规律性,振荡周期不大于2个。

5.5.5 注意事项

  5.5.5.1 当开关电源执行测试时,其过冲和欠冲不得超出电压所容许的范围。(仅在DC耦合时考虑)

  5.5.5.2 最大峰值不超过输出电压额定值的±2.5%不等同于峰-峰值的5%。

  5.5.5.3 对于输出为大电流的开关电源,测试时,示波器探头必须尽可能靠近输出端口,避免线材过长使误差过大而误判。

  5.6 效率测试

5.6.1 测试条件

  5.6.1.1 输入电压: 下限电压/上限电压/额定电压

  5.6.1.2 输出负载: 满载条件

  5.6.1.3 环境温度:室温

5.6.2 测试设备

  5.6.2.1 可编程交流源

  5.6.2.2 精密电子负载

  5.6.2.3 电参数测试仪

5.6.3 测试方法与步骤

  5.6.3.1依照下图将仪器及待测EUT接线。

     说明: 当DC输入时,图中Power analyzer用钳流表替代测试电流。

  5.6.3.2 依照客户规格或开发样机规格书的输入电压上限、额定、下限设定AC /DC  Source的电压输出。

  5.6.3.3 依照客户规格的满载条件设定电子负载带载条件。

  5.6.3.4 开启AC Source电源输出并确认EUT正常运作后直接读取Power Anaylzer上的功率Pac读值,即输入功率 值,此时Pin=Pac。DC输入时用钳流表直接读取电流值I,Pin=Vin*Iin。

  5.6.3.5 用FLUKE万用表测量各组输出电压值Vn,并读取电子负载的电流值In,计算各组输出功率之和(即∑VnIn值),P总=∑VnIn; n表示某一输出组。

  5.6.3.6 输出功率与输入功率之比值的百分比即为EUT效率。η=P总/Pin*100%。

5.6.4 判定标准

依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定。

5.6.5 注意事项

  5.6.5.1 计算输出功率,建议用FLUKE万用表在EUT的输出端口量测其输出电压,电流值从电子负载读取

  5.6.5.2 额定电压值必须参考开发样机规格书上的标注:在效率一栏中标注。

  5.6.5.3  量测效率时,输出线损造成的压降必须加以克服方可得到较为准确之量测值,故一般选择样机输出端的  电压为标准电压值,电子负载的电流读数为样机的输出电流。

  5.7 待机功耗测试

5.7.1 测试条件

  5.7.1.1 输入电压: 额定电压

  5.7.1.2 输出负载: 空载条件

  5.7.1.3 环境温度:室温

5.7.2 测试设备

  5.7.2.1 可编程交流源

  5.7.2.2 精密电子负载

  5.7.2.3 电参数测试仪

5.7.3 测试方法与步骤

  5.7.3.1 依照下图将仪器及待测EUT接线。

说明: 当DC输入时,图中Power analyzer用万用表替代测试电流。

  5.7.3.2  将电子负载设定为空载条件。

  5.7.3.3  开启AC Source电源输出并确认EUT正常运作后直接读取电参数测试仪上的功率值,即输入功率值。此值为空载功率。

  5.7.3.4  DC输入的,用万用表量测其输入电流,其输入功率为U*I.

5.7.4 判定标准

  依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定

5.7.5 注意事项

  5.7.5.1 若客户规格对空载的测量方法有特别的要求,则测试条件设定以客户规格为准。

  5.7.5.2 热机5分钟后读取待机功耗。

  5.7.5.3 如客户无要求,则此项仅做参考。

  5.8 功率因素

5.8.1 测试条件

  5.8.1.1 输入电压: 额定电压,上限电压与下限电压做参考

  5.8.1.2 输出负载: 满载条件

  5.8.1.3 环境温度:室温

5.8.2 测试设备

  5.8.2.1 可编程交流源

  5.8.2.2 精密电子负载

  5.8.2.3 电参数测试仪

5.8.3 测试方法与步骤

  5.8.3.1 依照下图将仪器及待测EUT接线。

  5.8.3.2 依照客户规格输入电压之上限、额定、下限设定AC Source的电压输出。

  5.8.3.3 依照客户规格设定电子负载带载条件:满载。

  5.8.4.4 开启AC Source电源输出并确认EUT正常运作后直接读取Power Analyzer上的功率读值Pac、电压读值V及电流读值I。

  5.8.4.5 以上的Pac为实功,V与I的乘积为虚功。所以有Power factor=Pac/(V*I)

5.8.5 判定标准

    依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定。

5.8.6 注意事项

  电参数测试仪或Chroma 可编程交流源上均可直接读取PF值

  5.9 启动时间测试

5.9.1 测试条件

  5.9.1.1 输入电压:额定电压

  5.9.1.2 负载情况:满载

  5.9.1.3 环境温度:室温

5.9.2 测试设备

  5.9.2.1 可编程交流源

  5.9.2.2 精密电子负载

  5.9.2.3 数字示波器

5.9.3 测试方法与步骤

  5.9.3.1 依照下图将仪器及待测EUT接线。

  5.9.3.2 示波器的设定:CH1通道探测V1(主路),CH2通道探测Vac输入。根据对启动的估算,扫描时间的刻度设定一般根据实际启动时间的长短而调整,CH1垂直刻度则根据输出电压的大小而论,一般来说可设定适当的OFFSET项进行波形的适当放大。CH2的大小由垂直刻度确定。触发模式用NORMAL,用上升模式对CH1触发。

  5.9.3.3 依照客户规格设定输入电压,负载设定为Max. load.

  5.9.3.4 开启电源,并观察波形(示波器显示)。用CURSOR对时间进行测量

5.9.4 判定标准

  5.9.4.1 依照客户规格或开发规格判定。

  5.9.4.2 输出电压波形应单调,不能出现重启、锯形等波形。

5.9.5 定义

     启动时间:额定AC或DC输入到输出达到90%(或规格所要求的输出电压的下限)的时间值。

5.9.6 注意事项

  5.9.6.1 若是多组输出时,应特别注意是否要求时序性;

  5.9.6.2 当交流输入电压相位角为35°或55°时,其测试条件是最严酷,建议使用此档;

  5.9.6.3 提供示波器电源一定是1:1隔离变压器隔离,否则可能造成电源的短路;

  5.9.6.4 重复测试此项测试时须将大电容放电完毕后所测试的结果最为准确。

  5.10 上升时间

5.10.1 测试条件

  5.10.1.1 输入电压:额定电压

  5.10.1.2 环境温度:室温

  5.10.1.3 负载情况:满载

5.10.2 测试设备

  5.10.2.1 可编程交流源

  5.10.2.2 精密电子负载

 5.10.2.3 数字示波器

5.10.3 测试方法与步骤

  5.10.3.1 接线图如下:

  5.10.3.2  示波器的设定:CH1通道探测V1(主路),扫描时间的刻度设定一般根据实际上升时间的长短而调整,垂直刻度则根据输出电压的大小而论,一般来说可设定适当的OFFSET项进行波形的适当放大。触发模式用NORMAL,用上升模式对CH1触发。

  5.10.3.3 依照客户规格设定输入电压,负载设定为Max. load.

  5.10.3.4 开启电源,并观察波形(示波器显示)。用CURSOR对时间进行测量.

5.10.4 判定标准

  5.10.4.1 依照客户规格或开发规格判定。

  5.10.4.2 输出电压波形应单调,不能出现重启、锯形等波形。

5.10.5 定义

   上升时间:指输出电压从其10%到90%额定值时的时间差。

5.10.6 注意事项

  5.10.6.1 提供示波器电源一定是1:1隔离变压器隔离,否则可能造成电源的短路;

  5.10.6.2 重复测试此项测试时须将大电容放电完毕后所测试的结果最为准确。

  5.11 保持时间

5.11.1 测试条件

  5.11.1.1 输入电压:额定电压

  5.11.1.2 环境温度:室温

  5.11.1.3 负载情况:满载

5.11.2 测试设备

  5.11.2.1 可编程交流源

  5.11.2.2 精密电子负载

  5.11.2.3 数字示波器

5.11.3 测试方法与步骤

  5.11.3.1 接线图如下:

  5.11.3.2 示波器的设定:CH1通道探测V1(主路),CH2通道探测Vac输入。根据对启动的估算,扫描时间的刻度设定一般根据实际启动时间的长短而调整,CH1垂直刻度则根据输出电压的大小而论,一般来说可设定适当的OFFSET项进行波形的适当放大,CH2的大小适当使用刻度。触发模式用NORMAL,用下降模式对CH1触发。

  5.11.3.3 依照客户规格设定输入电压,负载设定为Max. load.

  5.11.3.4 开启电源并热机3分钟后切断电源,并观察波形(示波器显示)。用CURSOR对时间进行测量。

5.11.4 判定标准

  5.11.4.1 依照客户规格或开发规格判定。

  5.11.4.2 输出电压波形应单调,不能出现重启、锯形等波形。

5.11.5 定义

关机保持时间:指AC Source 输入后切断和输出电压下降到95%(或规格书要求)的时间差;

5.11.6 注意事项

  5.11.6.1 当交流输入电压相位角为35°或55°时,其测试条件是最严酷,建议使用此档;

  5.11.6.2 提供示波器电源一定是1:1隔离变压器隔离,否则可能造成电源的短路;

  5.12 下降时间

5.12.1 测试条件

  5.12.1.1 输入电压:额定电压

  5.12.1.2 负载情况: 满载

  5.12.1.3 环境温度: 室温

5.12.2 测试设备

  5.12.2.1 可编程交流源

  5.12.2.2 精密电子负载

  5.12.2.3 数字示波器

5.12.3 测试方法与步骤

      5.12.3.1 接线图如下:

      5.12.3.2  示波器的设定:CH1通道探测V1(主路),扫描时间的刻度设定一般根据实际上升时间的长短而调整,垂直刻度则根据输出电压的大小而论,一般来说可设定适当的OFFSET项进行波形的适当放大。触发模式用NORMAL,用上升模式对CH1触发。

      5.12.3.3 依照客户规格设定输入电压,负载设定为Max. load.

      5.12.3.4 开启电源,并观察波形(示波器显示)。用CURSOR对时间进行测量

5.12.4 判定标准

  5.12.4.1 依照客户规格或开发规格判定。

  5.12.4.2 输出电压波形应单调,不能出现重启、锯形等波形。

5.12.5 定义

   下降时间:电源关机时输出电压从其90%下降到其10%所需用时间。

5.12.6 注意事项

  5.12.6.1 提供示波器电源一定是1:1隔离变压器隔离,否则可能造成电源的短路;

  5.12.6.2 重复测试此项测试时须将大电容放电完毕后所测试的结果最为准确。

  5.13 电压过冲和欠冲测试

5.13.1 测试条件

  5.13.1.1 输入电压:上限电压、额定电压、下限电压

  5.13.1.2 负载情况:满载、轻载

  5.13.1.3 环境温度:室温

5.13.2 测试设备

  5.13.2.1 可编程交流源

  5.13.2.2 精密电子负载

  5.13.2.3 数字示波器

5.13.3 测试方法与步骤

  5.13.3.1 接线图如下:

  5.13.3.2 示波器的设定:尽可能的将波形最大化的在屏幕上显示出来(因为,当垂直刻度越大,其测试结果值误差也越大),即用垂直刻度的小值,但必须保证波形的完成性。用NORMAL模式对CH1上升沿进行触发。Measure中的Overshoot自动测试。

  5.13.3.3 调整Load为Max. Load 和Min. load。

  5.13.3.3 上限电压、额定输入电压和下限电压输入。

  5.13.3.4 输入电源的ON/OFF。

  5.13.3.5 记录电压过冲值最大的波形图和数据。

5.13.4 判定标准

  5.13.4.1 根据规格指标要求进行判定,一般不超过10%。

  5.13.4.2 如客户有特殊要求,则以客户的要求为判定。

  5.14 输出过流保护测试

5.14.1 测试条件

 5.14.1.1 输入电压:上限电压、额定电压、下限电压

  5.14.1.2 环境温度:EUT工作允许的上限温度、下限温度和室温

5.14.2 测试设备

  5.14.2.1 可编程交流源

  5.14.2.2 精密电子负载

  5.14.2.3 恒温恒湿箱

5.14.3 测试方法与步骤

  5.14.3.1 接线图如下:

  5.14.3.2 依客户规格设定AC/DC输入电压(最大允许输入电压、额定电压和最小允许输入电压)。

  5.14.3.3 设定负载:被测输出组为满载。

  5.14.3.4 开启电源,慢慢调整被测组电流负载至机台保护。加电流的幅度设定为0.01A(10mA)档调整

  5.14.3.5 保护时,记录保护时的电流点,看机台保护时电流负载是否超出客户规格。记录后将电流值重置原始数据(最大值)进行下一步测试。

5.14.4 判定标准

  5.14.4.1 产品自我保护后,重新开机应无不良发生。

  5.14.4.2 电流负载值不可超过客户要求或开发规格。

  5.14.4.3 保护模式与规格相符

5.14.5 定义说明

保护模式有以下两种

  ◎自恢复模式: 即保护去除后,开关电源的输出电压恢复至正常,应带载验证输出电压是否符合要求。

  ◎锁机模式:即开关电源保护后,须排除保护和重新启动输入电源方可恢复正常工作。

  5.15 输出过压保护

5.15.1 测试条件

  5.15.1.1 输入电压:上限电压、下限电压

  5.15.1.2 负载情况:空载

  5.15.1.3 环境温度:室温

5.15.2 测试设备

  5.15.2.1 可编程交流源

  5.15.2.2 精密电子负载

  5.15.2.3 数字示波器

5.15.3 测试方法与步骤

  5.15.3.1 接线图如下:

  5.15.3.2示波器设置:将输出电压波形最大化的显示,移动触发光标到适当的位置,用NORMAL模式对CH1的下降沿触发。Measure中用Max.值测试过压最大值

  5.15.3.3 对于外灌式过压保护,需接上DC Source

    ☆ 依照客户规格设定输入电压,并设定负载(轻载)测试,依照客户规格设定DC电源范围。

    ☆ 开启电源,慢慢调整DC电压至Shut down(保护),记录示波器上EUT保护时的波形。

    ☆ 记录保护时DC电压值,是否超出客户规格。

  5.15.3.4 对于内升式过压保护EUT。(不需接上DC Source)。

   ◎依照客户规格设定输入电压,并设定轻载测试。

   ◎利用二次侧的反馈电路失效方法,比如短路431,光藕等。记录示波器在EUT保护时的波形。

   ◎记录EUT保护时的电压值(最大值),是否超出客户规格。

  5.15.3.5  观察其保护模式,若为自恢复型则应注意在保护期间是否有零件过热或是长时间保护后失效。若为恒压模式应注意过压时其他器件参数是否超标,如电解电容等。

5.15.4 判定标准

  5.15.4.1 产品会自我保护,重新开机后无任何不良出现。

  5.15.4.2 过压保护值不可超过客户规格或开发样机规格书。

  5.15.4.3 保护模式与规格相符

  5.16 输出短路保护测试

5.16.1 测试条件

  5.16.1.1 输入电压:上限电压、下限电压

  5.16.1.2 负载情况:短路测试前设置被测组满载、轻载

  5.16.1.3 环境温度:EUT工作允许的上限温度、下限温度和室温

5.16.2 测试设备

  5.16.2.1 可编程交流源

  5.16.2.2 精密电子负载

  5.16.2.3 恒温恒湿箱

5.16.3 测试方法与步骤

  5.16.3.1 接线图如下:

  5.16.3.2 按照线路图连接设备。

  5.16.3.3 依客户规格设定AC/DC输入电压(最大允许输入电压、额定电压和最小允许输入电压)。

  5.16.3.4设定负载:重载和轻载。

  5.16.3.5开启电源,在治具上将被测组对地短路使产品关机保护,观察示波器上保护时的波形。

  5.16.3.6移除短路,重新开机(需重开机的机台),检视产品是否有任何不良。

5.16.4 判定标准

  5.16.4.1 产品自我保护后,重新开机应无不良发生。

  5.16.4.2 产品在短路瞬间自我保护。

  5.16.4.3 保护模式与规格相符

  5.16.4.4 若客户有具体规格,则以客户的规格为标准判定实验结果。

5.16.5 注意事项

  5.16.5.1应在治具上进行短路实验,在电子负载上短路会造成某些误差。并可能损坏电子负载。

  5.16.5.2 一般短路保护时其输入功率小于20W,当输入功率大时,注意延长测试时间,确保开关电源的可靠性。

  5.16.5.3 在低温、高温的情况下短路10分钟,并重新开机观察是否有不良发生。

  5.16.5.4 长时间短路保护测试属非常态测试,其原则是不得发生安全隐患。

  5.17 温度系数测试

5.17.1 测试条件

  5.17.1.1 输入电压:额定电压

  5.17.1.2 负载情况:满载

  5.17.1.3 环境温度:EUT允许的最高环境温度、室温、EUT允许的最低环境温度

5.17.2 测试设备

  5.17.2.1 可编程交流源

  5.17.2.2 精密电子负载

  5.17.2.3 恒温恒湿箱

5.17.3 测试方法与步骤

  5.17.3.1 依据下图将仪器和待测物接线:

  5.17.3.2 依客户规格或开发规格切换至适当电压和频率。

  5.17.3.3 设置负载条件为满载条件。

  5.17.3.4 设置恒温恒湿箱的环境温度:最高工作环境温度、最低工作环境温度、室温。并记录各工作环境温度下的输出电压值:(VH 最高工作环境温度输出电压值;VO室温条件输出电压值;VL最低工作环境温度下输出电压值)

  5.17.3.5 温度系数计算公式:(VH -VO)/(△T1*VO)和(VL -VO)/(△T2*VO

   其中 :△T1:为最高环境温度-25℃;△T2:为25℃-最低环境温度

5.17.4 判定标准

   依照客户规格所定标准判定是否在温度系数范围之内;

  5.18 占空比测试

5.18.1 测试条件

  5.18.1.1 输入电压:允许输入下限、上限电压

  5.18.1.2 负载情况:满载、轻载

  5.18.1.3 环境温度:室温

5.18.2 测试设备

  5.18.2.1 可编程交流源

  5.18.2.2 精密电子负载

  5.18.2.3 数字示波器

5.18.3 测试方法与步骤

  5.18.3.1 用示波器探测Mosfet的DS端。

  5.18.3.2 根据测试条件,设置输入电压和负载条件。

  5.18.3.3 记录Vds波形,计算Duty cycle值。

  5.18.3.4 D=Von/(Von+Voff)*100%    其中D=Duty cycle

5.18.4 判定标准

  一般而言,要求占空比≤50%;

5.18.5 注意事项

  通常输入电压下限值和输出为满载时,占空比最大。

  5.19 绝缘强度测试

5.19.1 测试条件

  5.19.1.1 室温条件:25±10℃; 45%~75%RH

  5.19.1.2 不带载条件

  5.19.1.3 测试电压和持续时间:

5.19.2 测试设备:耐压测试仪

5.19.3 测试方法与步骤

  5.19.3.1 查阅技术规格书或客户规格要求,确定测试耐压强度:初级对次级;初级对地;次级对地(并非所有的产品均需要测试此三项,可为其中的两项)。

  5.19.3.2 测试的环境温度为25+/-10℃,相对湿度不超过75%;

  5.19.3.3 测试前需,输入的L,N线(DC输入时为+/-线)需要短路,输出的正负也需要短路。

  5.19.3.4 根据测试的电压和持续时间,设置耐压测试仪机型测试。

  5.19.3.5 记录测试参数。

  5.19.3.6 测试后,EUT必须通电检测电性功能。

5.19.4 判定标准

  5.19.4.1 测试后电性功能必须完好;

  5.19.4.2 泄漏电流符合要求;

  5.19.4.3 测试过程中,不出现任何拉弧,打火等现象。

  5.20 绝缘阻抗测试

5.20.1 测试条件

  5.20.1.1 环境温度: 室温 25±3℃

  5.20.1.2 测试电压要求:

5.20.2 测试设备:耐压测试仪

5.20.3 测试方法及步骤

  5.20.3.1 查阅技术规格书或客户规格要求,确定测试绝缘阻抗要求:初级对次级;初级对地;次级对地(并非所有的产品均需要测试此三项,可为其中的两项)。

  5.20.3.2 测试的环境温度为25+/-10℃,相对湿度不超过75%;

  5.20.3.3 测试前需,输入的L,N线(DC输入时为+/-线)需要短路,输出的正负也需要短路。

  5.20.3.4 根据测试的电压和持续时间,设置耐压测试仪机型测试。

  5.20.3.5 记录测试参数。

5.20.4 判定标准

       满足以下要求:

  5.21 接触电流

5.21.1 测试条件

  5.21.1.1 输入电压:264Vac/63Hz(254Vac/63Hz)(全电压输入或高电压输入);     132Vac/63Hz (低电压输入)

  5.21.1.2 负载条件:空载条件

  5.21.1.3 环境温度:室温

5.21.2 测试设备

  5.21.2.1 可编程交流源

  5.21.2.2 泄漏电流测试仪

5.21.3 测试方法与步骤

  5.21.3.1 测试方框图

  5.21.3.2将EUT与测试仪器连接好,并设置开关装置;

  5.21.3.3设置AC Source的输出电压和频率,使EUT正常工作,将漏电流测试仪的电源打开;

  5.21.3.4如EUT无保护地或功能接地(如II类产品),则进行以下的步骤7;

  5.21.3.5将漏电流测试仪的A端和设备的接地端子连接,使接地线上的开关处于“OFF”的位置。

  5.21.3.6将开关P1打到“Reverse”的位置上,记录测试仪器上的读数;

  5.21.3.7将测试仪的A端连到每个未接地或非导电的可接触的部件上和未接地的可接触电路上,并使接地线上的开关打到“OFF”的位置上,记录测试仪器上的读数。

5.21.4 判定标准

   根据EUT的类型,符合下列要求为合格:

具体参考GB4943-2001的表5A。

  5.22 接地电阻测试

5.22.1 测试条件

  5.22.1.1 EUT不通电状态

  5.22.1.2 环境温度:室温

5.22.2 测试设备

  接地电阻测试仪

5.22.3 测试方法与步骤

  5.22.3.1 此试验针对I类设备,II类设备不适用于本试验。

  5.22.3.2 如被测电路的电流额定值小于或等于16A:

    ◎ 试验电压:不超过12V;

    ◎ 试验电流:为被测电路电流额定值的1.5倍或2A(两者之间取较大者);

    ◎ 试验时间:60S

  5.22.3.3 如被测电路的电流额定值大于16A:

    ◎ 试验电流:2倍电路电流额定值;

    ◎ 对直流供电的设备由制造厂商规定;

    ◎ 试验时间:2 min。

5.22.4 判定标准

     根据EUT的类型,符合下列要求为合格:

◎被测电路的电流额定值小于或等于16A: 根据电压降计算出的保护连接导体电阻小于或等于0.1欧姆则合格;否则不合格;

◎被测电路的电流额定值大于16A:保护连接导体的电压降小于或等于2.5V则合格,否则不合格。

5.22.5 注意事项

   应注意不要使测量探头的接触头与被测导电件之间的接触电阻影响测试结果。

6.0 附件、记录

   6.1《开关电源电气性能测试报告

7.0 相关文件

 7.1《信赖信实验控制程序》

 7.2《产品开发管理办法》


第二篇:开关电源检测规范


开关电源检测规范

1、目的:

通过进行相关的测试检验评估,确保产品符合安规及品质要求。

2、适用范围:

适用于本公司所使用/开发/设计的所有开关电源产品。

3、检验所用仪器与设备:

检验所需的设备均须为校验合格的设备,其精度必须高于测试所要求的精度至少一位。

4、检验试验的一般条件:

如无特殊要求,则试验应在下列环境条件下进行:

环境温度:20 ~ 30℃;

相对湿度:35% ~ 75%;

大气压力:70 ~ 106KPa。

5、检验基本原则及判定准则:

5.1 检验基本原则

5.1.1 以《电源产品技术规格书》依据,按相应的国家标准等相关技术标准为参考,以实际测试数据为准则。

5.1.2 检验过程中若发现问题比较严重且比较多,需立即停止并及时向上级汇报。

5.1.3 检验过程中,若抽样产品出现问题,但不影响测试的正常进行,则需测完样机的全部项目。

5.2 不合格项目分类

5.2.1 致命问题

安规测试不合格;导致电源损坏的所有项目。

5.2.2 严重问题

技术指标未达到规格的要求;抗干扰性指标未达到规格要求。

5.2.3 一般问题

测试中指标的裕量不足。

6、检验试验项目:

6.1 电气性能测试:

6.1.1 空载输入功率

测试说明:

参照匹配的《电源技术规格书》,测试空载输入功率须在Spec.标示范围内,同时也需符合下表的限值(输入115V/60Hz和(或)230V/50Hz两种模式下测试):

输出功率标称值Po(W) 空载输入功率限值(W)

开关电源检测规范

测试方框图:

开关电源检测规范

图1

测试方法:

1)、先如图1 布置好测试电路。

2)、产品输入额定电压&频率。

3)、电源输出处于空载状态。

4)、读取电参数测量仪上输入功率,此时功率为空载输入功率。

判定标准:

空载输入功率超标:严重问题

6.1.2 空载输出电压

测试说明:

参照匹配的《电源技术规格书》,测试空载输出电压,不能超出其额定电压值的±5%或技术规范书中的规定范围值

测试方法:

1)、先如图1 布置好测试电路。

2)、产品输入额定电压&频率,

3)、电源输出处于空载状态。

4)、读取电子负载(或电压表)的电压参数,此时的电压为空载输出电压。

判定标准:

空载输出电压超标:严重问题

6.1.3 最大输入电流

测试说明:

参照匹配的《电源技术规格书》,测试流入电源的最大电流,输入电流不能超出额定电流值的±5%或技术规范书中的规定范围值

测试方法:

1)、先如图1 布置好测试电路。

2)、电源正常工作电压范围内,输入最低电压。

3)、电源所带负载为最大额定负载。

4)、读取电参数测量仪上输入电流的数值,此即为最大输入电流。

判定标准:

最大输入电流超标:严重问题

6.1.4输入电压范围

测试说明:电源正常工作的输入电压范围,在该范围内电源应能带额定负载稳定工作,正常的开关机。

测试方法:

1)、调整输入电压为最小输入电压,额定输入电压,最大输入电压,反复开关机,电源应能正常起机,输出电压在规格要求的范围内。

2)、负载为最小负载、半载、最大负载、包括容性负载。

判定标准:

在规格书指定范围内不能开机:严重问题

6.1.5纹波&噪声

测试说明:

参照匹配的《电源技术规格书》,输出加最大额定负载;测试直流输出电压上叠加的与开关管频率(高频)和AC电源频率(工频)相同的交流成分,负载输出电压应符合下表限值要求。

开关电源检测规范

开关电源检测规范

测试方框图

开关电源检测规范

:

探头如图2放置,测试电路如图3接线

图2

图3

测试方法: 1)、先如图3布置好测试电路。 2)、全输入电压范围及各种输出负载; 3)、测量端并联一个容量≥0.1μF的高频电容和一个10uF的电解电容(电容的位置如图3中所示)。 4)、对于测试纹波应把示波器TIME/DIV 调至4μS 左右,带宽设为20MHz,,地线要去掉,采用探头上地直接靠的方法,如图2 所示; 5)、峰-峰值噪声电压Vp-p 测试

a)在输入电压、输出电流均为额定值时,用示波器测试并记录杂音电压(Vp-p)值; b)缓慢调节输出负载,在输出端的峰-峰值杂音电压达到最大值记录下来;

c)将输入电压调节为最大值和最小值,负载在满载范围内变化时,测试并记录峰峰值的最大值;

d)取所有测试值中最大值作为峰-峰值杂音电压; 判定标准:

纹波噪音超标:严重问题

纹波噪音震荡:如果幅值没有超标,则为讨论问题;如果幅值超标:严重问题 6.1.6效率 测试说明:

参照匹配的《电源技术规格书》,输入电源电压(额定电压范围内的电压值),输出满载条件

下;测试效率值不能超出Spec.要求的限值,并且要符合下述的要求:产品在输入115V/60Hz和(或)230V/50Hz两种模式下,输出加载为额定输出电流的100%,75%,50%,25%时,产品

开关电源检测规范

注:Ln是标称输出功率(Po)的自然对数值。

测试方法:

1)、先如图 1 布置好测试电路。

2)、输入电压一般为最低输入电压、额定输入电压、最高输入电压;

3)、对于上述三种输入电压下分别测试输出0%、25%、50%、75%、100%负载5个点效率;

4)、分别计算以上测试条件的效率,然后计算25%、50%、75%、100%负载的效率的平均值;

5)、输入与输出电压、电流的测量,应同时进行,待电源工作稳定后再记录有关数据。

6)、计算出输出功率值Po=Uo*Io;输入功率Pi=Ui*Ii

7)、效率η=(Po/Pi)×100%

判定标准:

稳定后效率超标:严重问题

6.1.7绝缘电阻

测试说明:

绝缘电阻是通过在被测两极(输入、输出或大地)之间,施加500VDC电压计算出来的电阻值。

在产品的输入电路与输出电路之间、输入电路与壳体之间施加500V的直流电压值,测试时间60秒,其绝缘电阻应≥50MΩ。

测试方法:

1)、测试电路按6.1.21的要求布置,电源不工作。

2)、输入、输出端子分别短路。

3)、用【绝缘(耐压)测试仪】测试电源输入、输出及大地三者之间的绝缘电阻值。 判定标准:

绝缘电阻不合格:致命问题

6.1.8电源启动及ON/OF循环试验

试验说明:

电源板接于220V±10V电源,通电5秒接着断电5秒,依次环循环工作4H;在试验过程中和试验后,产品不应有异常情况出现。试验后样品恢复30分钟后,进行介电强度和电气性能检测。

试验方法:

1)、将待测产品输入、输出线接好并设置最大额定负载。

2)、分别输入额定电压范围的最低、最高电压值及频率进行启动以及 ON/OF 循环冲击试验。

3)、启动试验频率为On/Off 5S/5S。

4)、ON/OF循环冲击试验频率为On/Off 2S/2S(或On/Off 3S/3S,参照产品Spec.,)。

5)、输入最低、最高电压试验次数参考上表。

6)、试验后带载工作,观察产品能否正常工作。

判定标准:

不开机:致命问题

不能带载:严重问题

开机带载输出低、输出不稳定:严重问题

开机啸叫:严重问题

6.1.9煲机试验

试验说明:

产品在输入额定电压,输出加最大额定负载的条件下,持续工作8小时;试验过程中产品应无异常情况出现(如:叫声、保护装置动作等);试验后检测产品的介电强度和电气性能应符合本标准要求的限值。

试验方法:

1)、产品输入额定电压,输出最大额定负载,持续工作8小时。

2)、试验后检查产品外观应无不良现象。

判定标准:

试验过程中有叫声:严重问题

试验过程中出现保护:严重问题

试验过程中有死机现象:致命问题

6.1.10老化试验

试验说明:

产品在输入额定电源电压&频率,输出加最大额定负载的条件下,置于温度为45±2℃的环境条件下(或温度为45±2℃的恒温试验箱内),持续工作168小时;试验过程中产品应无异常情况出现(如:叫声、保护装置动作等);试验后检测产品的介电强度和电气性能应符合本标准要求的限值。

试验方法:

1)、将产品置于温度为45±2℃的环境下。

2)、输入额定电压,输出最大额定负载,持续工作168小时。

3)、试验后检查产品外观应无不良现象。

判定标准:

试验过程中有叫声:严重问题

试验过程中出现保护:严重问题

试验过程中有死机现象:致命问题

6.1.11耐高压试验:

试验说明:

1)、将产品接入3000V交流,通电60秒,测试两端的电流值

判定标准:

按《电源产品规格书》来判定执行。电流值<10mA,超过标准为严重问题。

6.1.12:雷击浪涌试验:

试验说明:

按照《雷击浪涌发生器操作规程》操作。

判定标准:

按《电源产品规格书》来判定执行。超过标准为严重问题。

6.2 环境适应性检验

6.2.1 高温、低温启动试验

试验说明:

低温-10℃及高温60℃环境下恒温存储8H后,低温试验输入不加电,达到要求时间方可加电测试;高温试验需满载工作。恢复至常温测试各电路输出正常。

注:低温试验输入不加电,达到要求时间方可加电测试;高温试验需满载工作。 试验方法:

1)、将待测产品输入、输出线接好并设置最大额定负载,放置试验箱内。

2)、产品在试验箱内达到<环境试验参数表>要求试验时间后,分别输入额定电压范围的最低、最高电压值及频率进行启动试验。

3)、启动频率为On/Off 5S/5S,启动次数参考<环境试验参数表>。

4)、试验后带载电工作,观察产品能否正常工作。

判定标准:

不启动:致命问题

启动啸叫:严重问题

启动不能带载、带载输出低、输出不稳定:严重问题

试验后的介电强度、电性检测若出现问题,按相关问题判断标准来执行。

6.2.2高温、低温储存试验

试验说明:

低温-30℃及高温60℃环境下恒温存储8H后,进行介电强度和电气性检测,并对其外观进行检查。

试验方法:

1)、将产品放置试验箱内,输入不加电。

2)、产品放置达到<环境试验参数表>要求试验时间后,取出置于室温下恢复温度。

3)、恢复常温后进行介电强度、电气性能测试。

判定标准:

试验后的介电强度和电性检测若出现问题,按相关问题判断标准来执行。

6.2.3 高温通电老化试验:

试验说明:

高温老化房高温60℃,带纯假负载老化96小时以上

试验方法:

1)、将产品放置试验箱内,输入不加电。

2)、产品放置达到要求试验时间后,取出置于室温下恢复温度。

3)、恢复常温后进行介电强度、电气性能测试。

判定标准:

试验后的介电强度和电性检测若出现问题,按相关问题判断标准来执行。

6.2.4 低温跳变电压试验:

试验说明:

恒温箱低温0℃,带纯假负载,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压间隔2分钟跳变测试8H。

试验方法:

1)、将产品放置试验箱内,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压间隔2分钟跳变。记录跳变后的相应电压值

判定标准:

按《电源产品规格书》来判定执行。超过标准为严重问题。

6.2.5 高温跳变电压试验:

试验说明:

恒温箱高温45℃,带纯假负载,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压跳变测试8H。 试验方法:

1)、将产品放置试验箱内,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压间隔2分钟跳变。记录跳变后的相应电压值

判定标准:

按《电源产品规格书》来判定执行。超过标准为严重问题。

7、引用和参考文件:

GB/T13722-92 《移动通信电源技术要求和测量方法》

GB4943-2001 《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》

IEC85 《电气绝缘分类和热评估》

GB2423-2008 《电工电子产品试验规程》

UL 1310-2008 《电源设备安全标准》

GB 13028-1991 《隔离变压器和安全隔离变压器技术要求》

UL/EN 60950 《通信技术设备安全标准》

SJ10542-1994 《抗干扰型交流稳压电源测试方法》

GB 4943.1 -2001 《信息技术设备的安全》

GB/T 14714-2008 《微小型计算机系统设备用开关电源通用规范》

GB 8898-2001 《音频、视频及类似电子设备安全要求》

《新产品GSP-电源板确认报告》

《电源产品技术规格书》

《雷击浪涌发生器操作规程》

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