开关电源的测试项目大全,你确定都知道?
时间:2022-10-10 22:30:00
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电源不是一个简单的小盒子,它相当于有源器件的心脏,不断向元器件提供能量。 电源的质量直接影响到部件的性能。电源的设计、制造和质量管理测试需要精确的电子仪器设备来模拟电源供应商的实际工作特性(即规格),并在投入使用前进行验证。
工程师在设计或评估电源时应考虑以下因素:1. 描述输入电压对输出电压的影响
1. 绝对稳压系数
A。绝对稳压系数:当负载不变时,稳压电源输出直流变化△U0和输入电网的变化△Ui之比。即:K=△U0/△Ui。
B. 相对稳压系数:当负载不变时,稳压器输出直流电压△Uo相对变化量△Uo与输出电网 Ui 相对变化量Ui之比。即:S=△Uo/Uo /△Ui/Ui。
2. 电网调整率
表示输入电网电压由额定值变化±10%时,稳压电源输出电压的相对变化有时以绝对值表示。
3. 电压稳定度
负载电流保持在额定范围内,输入电压在规定范围内变化引起的输出电压相对变化△Uo/Uo百分值),称为稳压器的电压稳定性。
二. 负载影响输出电压的几种指标形式
1. 负载调整率(也称电流调整率)
在额定电网电压下,当负载电流从零变为最大时,输出电压的最大相对变化通常用百分比表示,有时用绝对变化表示。
2. 输出电阻(也称等效内阻或内阻)
负载电流在额定电网电压下发生变化△IL导致输出电压变化△Uo,输出电阻为Ro=|△Uo/△IL| 欧。
三. 几种形式的纹波电压指标
1. 最大纹波电压
在额定输出电压和负载电流下,通常以峰值或有效值表示输出电压的绝对值。
2. 纹波系数 Y(%)
输出纹波电压在额定负载电流下的有效值Urms输出直流电压 Uo 之比,即y=Umrs/Uo x100%
3. 纹波电压抑制比
在规定的纹波频率(例如 50Hz)下,输出电压中的纹波电压 Ui~输出电压中的纹波电压 Uo~即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。
声明:噪音不同于纹波。纹波是一种与输入频率和开关频率同步的组成部分,出现在输出端子之间(peak to peak)值表示输出电压一般为 0.5%以下;噪声是一种高频成分,出现在输出端子之间的纹波之外,也使用峰-峰(peak to peak)值表示输出电压一般为 1%左右。纹波噪声是两者的合成,采用峰-峰(peak to peak)值表示输出电压一般为 2%以下。
四. 冲击电流
冲击电流是指在输入电流达到稳定状态通过的最大瞬时电流。 20A30A。
五. 过流保护
过流保护是一种电源负载保护功能,以避免过载输出电流损坏电源和负载,包括输出端子上的短路。过流的给定值通常是额定电流 1100%。
六. 过压保护
过压保护是对端子间过大电压进行负载保护的一种功能。输出电压一般规定 1300%。
七. 输出欠压保护
当输出电压低于标准值时,检测输出电压下降或停止电源,防止误操作,并发出报警信号,主要是输出电压 800%左右。
八. 过热保护
当电源内部出现异常或使用不当时,停止电源工作,并发出报警信号。
九. 温度漂移和温度系数
温度漂移:环境温度的变化影响部件参数的变化,导致稳压器输出电压的变化。温度漂移的大小通常用温度系数来表示。
绝对温度系数:1摄氏度温度变化导致输出电压值变化△UoT,单位是 V/℃或每摄氏度毫伏。
相对温度系数:温度变化 1 摄氏度导致输出电压相对变化△UoT/Uo,单位是 V/℃。
十. 漂移
当稳压器的输入电压、负载电流和环境温度保持一定时,元件参数的稳定性也会导致输出电压的变化变化被称为漂移,快速的变化被称为噪起伏。
有两种方法可以表示漂移:
1. 输出电压值在指定时间内的变化△Uot。
2. 输出电压在指定时间内的相对变化△Uot/Uo。
调查漂移的时间可以定为 1 分钟、10 分钟、1 小时、8 小时或更长时间。温度系数和温漂只有在高精度稳压器中才有。
十一. 响应时间
响应时间是指当负载电流突然变化时,稳压器的输出电压从开始变化到新的稳定值的调整时间。在直流稳压器中,用矩形波负载电流中的输出电压波表示该特性,称为过度特性。
十二. 失真
这是交流稳压器特有的失真。指输出波形不正 波形,产生波形畸变,称为畸变。
十三. 噪声
按30Hz18kHZ 根据可听频率,这对开关电源的转换频率没有问题,但应根据需要规定带风扇的电源。
十四. 输入噪声
为使开关电源工作保持正常状态,要根据额定输入条件,按由允许输入外并叠加于工业用频率的脉冲状电压(0peak)制定输入噪声指标。外加脉冲宽度一般为 100800us,外加电压 1000V。
十五. 浪涌
这是输入电压 1 分钟以上间隔按规定次数增加浪涌电压,避免绝缘损坏、闪络、电弧等异常现象。通信设备规定的值为数千伏,一般为 1200V。
十六. 静电噪声
是指在额定输入条件下,加上电源框的任何部分,全输出电路可以保持正常工作状态的重复脉冲静电。一般保证 510KV 以内。
十七. 稳定度
输出电压最大相对变化△Uo/Uo。
十八. 电气安全要求(GB 4943-90)
1. 电源结构的安全要求
1) 空间要求
UL、CSA、VDE 安全规范强调了带电部件与非带电金属部件之间的表面和空间距离要求。UL、CSA要求:极间电压大于等于等于极间电压 250VAC 的高压导体之间,以及高压导体与非带电金属部分之间(这里不包括导线间),无论在表面间还是在空间,均应有 0.1 英寸的距离;VDE 要求交流线之间有 3mm 的徐变或 2mm 的净空隙;IEC 要求:交流线间有 3mm 在交流线和接地导体之间的净空间隙 4mm 净空间隙。另外,VDE、IEC至少要求在电源输出和输入之间 8mm 空间间距。
2) 电介质试验方法(高压:输入输出、输入和地面、输入 AC 两级之间)
3) 漏电流测量
泄漏电流是通过输入侧地线的电流,主要通过静噪声滤波器旁路电容器泄漏电流。UL、CSA 所有要求暴露的无带电金属部应与地面连接,漏电流测量是通过将这些部分连接到地面 1.5K 欧洲电阻的漏电流不应大于 5 毫安。VDE 允许:用 1.5K 欧的电阻与 150nP 电容并接。并施加 1.06倍额定使用电压,对数据处理设备,漏电流应不大于 3.5 毫安。一般是 1 毫安左右。
4) 绝缘电阻试验
VDE 要求:输入与低压输出电路之间应有 7M 在可接触的金属部件和输入之间应该有欧洲电阻 2M 欧的电阻或加 500V 直流电压持续 1 分钟。
5) 印刷电路板要求
要求是 UL 认证的 94V-2 材料或更好的材料。
2. 电源变压器结构的安全要求
1) 变压器绝缘
用于变压器绕组的铜线应为漆包线,其它金属部分应涂有瓷、漆等绝缘材料。
2) 变压器的介电强度
绝缘层破裂和飞弧不应出现在实验中。
3) 变压器绝缘电阻
变压器绕组之间的绝缘电阻至少为 10M 在绕组与磁心、骨架和屏蔽层之间施加欧洲 500 伏直流电压,持续 1 分钟内,不应有击穿和飞弧。
4) 变压器湿度电阻
绝缘电阻和介电强度试验必须在放置在潮湿环境中后立即进行,以满足要求。潮湿环境一般为:相对湿度为 92%(公差为 2%),温度稳定 20 到 30 摄氏度之间允许误差 至少1%需要在里面放置 48 上述实验立即进行上述实验。此时,变压器本身的温度不应高于进入潮湿环境前的测试 4 摄氏度。
5) VDE 变压器温度特性要求
6) UL、CSA 对变压器温度特性的要求。
注: IECInternational ElectrotechnICal Commission
VDEVerbandes Deutcher ElectrotechnICer
ULUnderwriters’ Laboratories
CSACANadian Standards Association
FCC Federal CommunICations Commission
十九. 无线电骚扰(按 GB 9254-1998 测试)
1.电源端子骚扰电压限值
2. 辐射骚扰限值
20.电磁兼容性试验
电磁兼容性试验(electromagnetIC compatiblity EMC)
电磁兼容性是指设备或系统可以在共同的电磁环境中正常工作,而不是在这种环境中工作 任何事物都构成了无法承受的电磁干扰能力。
电磁干扰波通常有两种传播方式,应根据各种方式进行评估。一种是通过波长频带向电源线传播,通过干扰发射区域,一般在 30MHz 以下。附属于电子设备的电源线的长度范围内,这种波长的频率仍然不满意 1 波长,辐射到空间的量也很小,因此可以掌握电源线上的电压,然后可以充分评估干扰的大小,称为传导噪声。
当频率达到 30MHz 以上波长也会缩短。此时,如果只评估电源线的噪声源电压,则与实际干扰不一致因此,采用了通过直接测定传播到空间的干扰波评价噪声大小的 方法,该噪声就叫做辐射噪声。测定辐射噪声的方法有上述按电场强度对传播空间的干扰波进行直接测定的方法和测定泄露到电源线上的功率的方法。
电磁兼容性试验包括以下试验:
① 磁场敏感度:(抗扰性)设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下的不希望有的响应程度。敏感度电平越小,敏感性越高,抗扰性越差。固定频率、峰峰值的磁场
② 静电放电敏感度:具有不同静电电位的物体相互靠近或直接接触引起的电荷转移。300PF 电容充电到-15000V,通过 500 欧电阻放电。可超差,但放完后要正常。数据传递、储存,不能丢
③ 电源瞬态敏感度:包括尖峰信号敏感度(0.5us 10us 2 倍)、电压瞬态敏感度(10%-30%,30S 恢复)、频率瞬态敏感度(5%-10%,30S 恢复)。
④ 辐射敏感度:对造成设备降级的辐射干扰场的度量。(14K-1GHz,电场强度为 1V/M)
⑤ 传导敏感度:当引起设备不希望有的响应或造成其性能降级时,对在电源、控制或信号线上的干扰信号或电压的度量。(30Hz-50KHZ 3V ,50K-400M 1V)
⑥ 非工作状态磁场干扰:包装箱 4.6m 磁通密度小于 0.525uT,0.9m 0.525Ut。
⑦ 工作状态磁场干扰:上、下、左、右交流磁通密度小于 0.5mT。
⑧ 传导干扰:沿着导体传播的干扰。10KHz-30MHz 60(48)dBuV。
⑨ 辐射干扰:通过空间以电磁波形式传播的电磁干扰。10KHz-1000MHz 30 屏蔽室60(54)uV/m。
二十一.环境实验
环境试验是将产品或材料暴露到自然或人工环境中,从而对它们在实际上可能遇到的贮存、运输和使用条件下的性能作出评价。包括低温、 高温、恒定湿热、交变湿热、 冲撞(冲击和碰撞)、振动、恒加速、贮存、长霉、腐蚀大气(例如盐雾)、砂尘、空气压力(高压或低压)、温度变化、可燃性、密封、水、辐射(太阳或核)、 锡焊、接端强度、噪声(微打65DB)等。