开关电源测试指导书
开关电源测试指导书
1. POWER FACTOR & EFFICIENCY TEST / 功率因素和效率测试
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 / 电子负载;
(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 数字式电压表;
(4). AC POWER METER / 功率表;
三. 测试条件:
依规格书所提要求。
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%；
2. ENERGY EFFICIENCY TEST / 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 / 电子负载;
(3). AC POWER METER / 功率表;
三. 测试条件:
依规格书所提要求。
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(V o), 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 (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. AC I / P CURRENT TEST / 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 / 电子负载; (3). AC POWER METER / 功率表; 三. 测试条件: 依规格书所提要求。 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. INRUSH CURRENT TEST / 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 / 电子负载; (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100-240V ac/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1mS 为较佳, TRIGGER MODE 设定为"NORMAL". 电源测试方法 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格)，并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合，因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下： *功能(Functions)测试： ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 *保护动作(Protections)测试： ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) ·过功率保护(OPP, Over Power Protection) *安全(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；电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃：零组件需具备抗燃之安全规格，工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地：需於0.1欧姆以下，以避免漏电触电之危险。 ·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 *电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试： 电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度，电源供应器需在以下三种负载状况下测试： 每个输出为空载、每个输出为50%负载、每个输出为100%负载。 ·传导干扰/免疫：经由电源线之传导性干扰/免疫 ·幅射干扰/免疫：经由磁场之幅射性干扰/免疫 *可靠性(Reliability)测试： 老化寿命测试：高温(约50-60度)及长时间(约8-24小时)满载测试。 开关电源测试标准 开关电源的测试 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格）、电磁兼容能力（如FCC、CE等之传导与幅射干扰）、可靠性（如老化寿命测试）、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式： ·AC-DC：如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) ·DC-DC：如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机，通信交换机二次电源) ·DC-AC：如车用转换器(12V～115/230V) 、通信交换机振铃信号电源 ·AC-AC：如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格)，并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合，因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下： 一、功能(Functions)测试： ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整： 当制造开关电源时，第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后 续的规格能够符合。通常，当调整输出电压时，将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac)， 并且将输出电流设定为正常值或满载电流，然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其 电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率： 开关电源测试详细解说当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下：一、功能(Functions)测试： ?输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ?电源调整率(Line Regulation) ?负载调整率(Load Regulation) ?综合调整率(Conmine Regulation) ?输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ?输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ?动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ?电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ?起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整： 当制造开关电源时，第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后续的规格能够符合。通常，当调整输出电压时，将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac)，并且将输出电流设定为正常值或满载电流，然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率： 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下，如夏天之中午(因气温高，用电需求量最大)其电源电压最低；又如冬天之晚上(因气温低，用电需求量最小)其电源电压最高。在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。 为精确测量电源调整率，需要下列之设备： ?能提供可变电压能力的电源，至少能提供待测电源供应器的最低到最高之输入电压范围，（KIKUSUIPCR 系列电源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的稳定交流电源，0---400V DC的直流电源）。 ?一个均方根值交流电压表来测量输入电源电压，众多的数字功率计能精确计量V A WPF。 ?一个精密直流电压表，具备至少高于待测物调整率十倍以上，一般应用5位以上高精度数字表。 ?连接至待测物输出的可变电子负载。 *测试步骤如下：于待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后，分别于低输入电压(Min)，正常输入电压(Normal)，及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。 电源调整率通常以一正常之固定负载(NominalLoad)下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差率 利用数字示波器测试开关电源的方法 从传统的模拟型电源到高效的开关电源，电源的种类和大小千差万别。它们都要面对复杂、动态的工作环境。设备负载和需求可能在瞬间发生很大变化。即使是“日用的”开关电源，也要能够承受远远超过其平均工作电平的瞬间峰值。设计电源或系统中要使用电源的工程师需要了解在静态条件以及最差条件下电源的工作情况。 过去，要描述电源的行为特征，就意味着要使用数字万用表测量静态电流和电压，并用计算器或PC进行艰苦的计算。今天，大多数工程师转而将示波器作为他们的首选电源测量平台。现代示波器可以配备集成的电源测量和分析软件，简化了设置，并使得动态测量更为容易。用户可以定制关键参数、自动计算，并能在数秒钟内看到结果，而不只是原始数据。 电源设计问题及其测量需求 理想情况下，每部电源都应该像为它设计的数学模型那样地工作。但在现实世界中，元器件是有缺陷的，负载会变化，供电电源可能失真，环境变化会改变性能。而且，不断变化的性能和成本要求也使电源设计更加复杂。考虑这些问题： 电源在额定功率之外能维持多少瓦的功率?能持续多长时间?电源散发多少热量?过热时会怎样?它需要多少冷却气流?负载电流大幅增加时会怎样?设备能保持额定输出电压吗?电源如何应对输出端的完全短路?电源的输入电压变化时会怎样? 设计人员需要研制占用空间更少、降低热量、缩减制造成本、满足更严格的EMI/EMC标准的电源。只有一套严格的测量体系才能让工程师达到这些目标。 示波器和电源测量 对那些习惯于用示波器进行高带宽测量的人来说，电源测量可能很简单，因为其频率相对较低。实际上，电源测量中也有很多高速电路设计师从来不必面对的挑战。 整个开关设备的电压可能很高，而且是“浮动的”，也就是说，不接地。信号的脉冲宽度、周期、频率和占空比都会变化。必须如实捕获并分析波形，发现波形的异常。这对示波器的要求是苛刻的。多种探头——同时需要单端探头、差分探头以及电流探头。仪器必须有较大的存储器，以提供长时间低频采集结果的记录空间。并且可能要求在一次采集中捕获幅度相差很大的不同信号。 开关电源基础 大多数现代系统中主流的直流电源体系结构是开关电源(SMPS)，它因为能够有效地应对变化负载而众所周知。典型SMPS的电能信号路径包括无源器件、有源器件和磁性元件。SMPS尽可能少地使用损耗性元器件(如电阻和线性晶体管)，而主要使用(理想情况下)无损耗的元器件：开关晶体管、电容和磁性元件。 开关电源测试规范 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、接地等安全规格）、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，需要各种精密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项目： 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) ·输出纹波及噪声测试(Output 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 Test） 2.保护动作(Protections)测试： ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short Circuit Protection) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) 3.安全(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；电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃：零组件需具备抗燃之安全规格，工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地：需於0.1欧姆以下，以避免漏电触电之危险。 ·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 Compliance)测试： 5.可靠性(Reliability)测试： 6.其他测试： 二、电气特性(Electrical Specifications)测试 开关电源测试方法 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格)，并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合，因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下： *功能(Functions)测试： ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 *保护动作(Protections)测试： ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) ·过功率保护(OPP, Over Power Protection) *安全(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；电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃：零组件需具备抗燃之安全规格，工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地：需於欧姆以下，以避免漏电触电之危险。 ·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 *电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试： 电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度，电源供应器需在以下三种负载状况下测试：每个输出为空载、每个输出为50%负载、每个输出为100%负载。 ·传导干扰/免疫：经由电源线之传导性干扰/免疫 ·幅射干扰/免疫：经由磁场之幅射性干扰/免疫 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 4.1 检验试验的环境要求 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。 4.2 检验方法 各检验项目内有检验方法，具体的检验操作方法参考《检验作业指导书》。 5、检验基本原则及判定准则 5.1 检验基本原则 5.1.1 以《检验规范》、《产品规格书》依据，以测试数据为准则。 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。 5.2.4 讨论问题 研究性测试未合格项目；产品规格书中未界定的项目。 修改记录版次修订日期批准审核编写 唐恿 2012.3.3 6、检验试验项目 说明：以下检验方法，参照IEC 、GB 、CE 、UL 等标准的通用检验方法；检验项目以产品规格书规定的为准，产品规格书有要求的项目为必检项目，产品规格书未要求的项目可不检验；检验条件如果产品规格书有规定,则以产品规格书为准；当客户对检验项目和检验方法等有特别要求时，以客户的要求为准。输入全电压范围是指输入由最低输入电压到最高输入电压连续调节，但数据只需记录最低输入电压，额定输入电压，最高输入电压的情况。输出全负载范围是指输出负载由最小负载到额定负载连续调节，但数据只需记录最小负载，半载，额定负载的情况。高温低温分别指产品的工作温度或存储温度的上限和下限。输入电源的频率要求为最小输入电压时47Hz （当设备能力达不到47 Hz 时按设备能达到的最小频率输入）、最大输入电压时63Hz 、额定高电压输入时为50 Hz 、额定低电压输入时为60 Hz 。 检验试验范围包含但不限于以下项目： 6.1 电气性能测试：空/负载输入输出电压、负载输入输出电压/电流/功率、效率、纹波&噪声、功率 因素、动态响应、开机时间、异常保护，耐压绝缘、漏电、接地、老化、温升等测试。 6.2 环境适应性检验：高温、低温启动，高温、低温ON/OF 循环冲击，高温、低温储存等试验。 6.3 机械检验：外观要求、尺寸测量、标记检查，跌落、振动、模拟运输等试验。 6.4 重要元器件检验：变压器、电感、场效应管、输出整流二极管、桥堆、滤波电容、X 电容、Y 电 容等重要元器件的型号、规格、厂商、生产批号的检验。 6.1 电气性能测试： 6.1.1 空载输入功率 测试说明： 参照产品Spec.，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) 0 ＜ Po ＜ 60 1 MAX. 60 ≤ Po ≤ 200 3 MAX. 测试方框图: 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： AC 电源 电参数测量仪 待测试 电源 电子负载 开关电源中变压器的八种检测方法 1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂、脱焊、绝缘材料是否有烧焦痕迹、铁心紧固螺杆是否有松动、硅钢片有 无锈蚀、绕组线圈是否有外露等。 2、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级，初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均 应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性能不良。 3、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻 值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。 4、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如 15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 5、空载电流的检测。 a、直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡 (500mA，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10%～20%。一般常见电 子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多，则说明变 压器有短路性故障。 b、间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10？/5W的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电 压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空=U/R。F？空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组 ≤±10%，低压绕组≤±5%，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。 6、一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质 量较好，允许温升还可提高。 7、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压 开关电源测试规范及报告一、电源基本情况 项目名称________________________, PCB板号__________________________ 使用温度范围：____________℃（若没有特殊要求，按照-15~55℃，） 输入电压范围：____________Vac（若没有特殊要求按照90-264Vac） 最大输出功率______W 二、电源原理图 三、带载能力与纹波测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下（额定电压、最小电压、最大电压），不同的环境温度（室温、最低温度、最高温度），测试各输出支路的负载电流为空载/半载/满载时的电压值与纹波，保存典型波形图。若实际电路中某支路不会出现空载情况，可不测空载。满载时的负载电流取实际最大工作电流的1.2倍。 2. 测试记录 输出1：反馈主路设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____，纹波允许范围______ 输出２：设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____，纹波允许范围_______ 输出3：设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____，纹波允许范围________ 四、整流二极管反向耐压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下（额定电压、最小电压、最大电压），不同的环境温度（室温、最低温度、最高温度），测试各输出支路在满载时整流二极管的反向峰值电压，保存典型波形图。 2. 测试记录 五、VDS电压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下（额定电压、最大电压），测试电源芯片的MOSFET的VDS在变压器为空载/半载/满载时的峰值电压，保存典型波形图。分别测试5次启动过程和稳态过程。 开关电源测试步骤(图文解说) 一、开关电源工作原理 1、开关电源是一种高频开关式的能量变换电子电路，常作为设备的电源供应器，常见变换分类有：AC-DC、DC-DC、DC-AC 等。 2、开关电源原理框图 (1) 市电进入电源后，首先经过是最前级的EMI 滤波电路部份，EMI 滤波的主要作用是滤除外界电网的高频脉冲对电源的干扰，同时还有减少开关电源本身对外界的电磁干扰。实际上它是利电感和电容的特性，使频率为50Hz 左右的交流电可以顺利通过滤波器，而高于50Hz 以上的高频干扰杂波将被滤波器滤除。 (2) 经过EMI 滤波，所得到较为平整的正弦波交流电被送入前级整流电路进行整流，整流工作都由全桥式整流二极管来担任。经过全桥式整流二级管整流后，电压全部变成正相电压。不过此时得到的电压仍 然存在较大的起伏，这就必须使用高压滤波电容进行初步稳压，将波形修正为起伏较小的波形。 (3) 把直流电转化为高频率的脉动直流电，这一步由控制电路来完成。输出部分通过一定的电路反馈 给控制电路，控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。控制电路目 前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。 (4) 把得到的脉动直流电，送到高频开关变压器进行降压。再由二极管和滤波电容组成的低压滤波电 路进行整流和滤波就得到了设备上使用的纯静的低压直流电。 3、开关电源特点： (1) 开关电源是一种非线性电源，体积和重量轻。 (2) 功率晶体管工作在开关状态，晶体管上的功耗小，转化效率高 二、开关电源测试方法 1、测试项目：环路增益、输出阻抗、输出纹波、开关噪声等 2、环路增益测试： 开关电源电路可以看作是一个简单的反馈控制系统 一个负反馈回路，当GH=-1 的时候会产生自激(GH 称为开环增 益)。分解为:幅度条件：|GH|=1、相位条件：GH 的相位Φ=-180o 开环特性是一个很重要的参数，表征反馈系统的稳定性。通常用增益裕量和相位裕量来表示：增益裕量：Φ=-180o时，0-Gain(dB) 相位裕量：Gain=0 时，Φ-(-180o) 通常用波特图来表示 安徽巨森电器开关电源测试方案 开关电源在本公司得到广泛应用，由于某些原因，某些成熟的产品可能要更换电源。对于这些电源的更换，在一段时间内，公司未出台电源测试的方法，处于条件限制，现针对开关/模块电源的更换应进行的测试，结合本公司实际情况，制定公司新更换或新采用电源的测试方法。 一、测试项目 需测项目包括开关电源空载输出、额定负载时电压和电流输出、源效应、负载效应、纹波、耐压和绝缘电阻、短路保护（或过流保护点），产品老化试验。 测试参考各开关电源给出的详细参数说明书进行。 对于较重要的或功率在几十瓦以上的电源，其效率（或内部功率器件的工作温度）直接决定了它的可靠性、故障率，应予测试；此外尚有多项其他指标应根据不同要求安排测试，例如突加负载输出电压的瞬时跌落及其恢复时间、AC/DC 电源的输入功率因数和波形峰值比、电源的各项EMC 指标以及温度系数、时间稳定性等。 二、测试要求 1、测试人员需能正确使用数字万用表，识别开关电源的管脚图，能调节功率电源的输出电压，具有电相关知识。 2、测试仪器要求尽量使用精度高、分辨率高的仪器仪表，根据实际情况，选择使用仪器。 3、一般常规测试是在常温常压下测试的，对测试条件有特殊要求的需在要求条件下进行测试（比如有的需要模拟工作现场的环境，如室外、阴雨、暴晒等）。 三、测试方法和过程 3.1空载输出电压 将开关电源的输入电压调至开关电源的额定电压，用万用表测试开关电源的输出电压，为了减小误差，可以多测几组数据（图中的电源开关电源表示所检开关电源）。 图1 空载接线原理图 3.2额定负载下开关电源输出 这一步测试包括额定输出电压和电流的测试，首先要确定开关电源的额定负载，一般选择电阻作为负载。注意选择电阻的功率一定要远大于开关电源的输出功率，以减小电阻的发热，还可以加一些散热措施，如放置排风扇等。 额定负载计算公式： R0=U 2 /P 注：式中R0 为额定负载电阻值，U 为标称输出电压值，P 为额定功率。 确定了额定负载以后，将开关电源额定输入电压接上，接通开关电源的负载回路，在负载回路中串一电流表（为安全计，推荐采用串入精密分流电阻器测其压降，换算为电流值），测试回路中的电流，用万用表电压档测试开关电源输出电压。并记录电压电流值。接线图如2 所示，图中R0 为额定负载。 图2 额定负载接线原理图 3.3源效应（即电压调整率） 源效应为在开关电源的输入电压范围内，输入电压从低到高变化时，输出电压相对于标称输出的变化量。 将开关电源输入电压分别调至范围的下限和上限，用万用表测开关电源的输出电压并记录。 输入图3 源效应测试 主题：为方便做电源的朋友测试，特奉献此开关电源测试规范。[转] 为方便做电源的朋友测试，特奉献此开关电源测试规范。[转] wwxc： 开关电源测试规范 第一部分：电源指标的概念、定义 一．描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1．绝对稳压系数。 A．绝对稳压系数：表示负载不变时，稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既：K=△U0/△Ui。 B．相对稳压系数：表示负载不变时，稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急： S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它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量，有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值，输入电压在规定的范围内变化所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度。 二．负载对输出电压影响的几种指标形式。 1．负载调整率（也称电流调整率）。 在额定电网电压下，负载电流从零变化到最大时，输出电压的最大相对变化量，常用百分数表示，有时也用绝对变化量表示。 2．输出电阻（也称等效内阻或内阻）。 在额定电网电压下，由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo，则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三．纹波电压的几个指标形式。 1．最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下，输出电压的纹波（包括噪声）的绝对值的大小，通常以峰峰值或有效值表示。 2．纹波系数Y（%）。 在额定负载电流下，输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比，既 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~与输出电压中的纹波电压Uo~之比，即：纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下：噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的0.5%以下；噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分，也用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成，用峰-峰（peak to peak）值表示，一般在输出电压的2%以下。 四．冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五．过流保护。是一种电源负载保护功能，以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对 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２７ ０℃）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 开关电源电气性能测试方法 一、测试仪器、设备 序号名称推荐型号数量备注 1 数字万用表FLUKE12/FLUKE37/FLUKE87 1台 2 数字示波器Tektronix TDS340A 系列1台 3 电子负载DH2790/DH2794-1或类似系列1台多路 4 交流电源仪Slide Regulator 1台可用交流调压器替代 5 隔离变压器500W-3KW 1台 6 泄漏耐压测试仪CS2675 或类似系列1台 7 绝缘电阻测试仪CS2612 或类似系列1台 8 杂音测试仪QZY11 或类似系列1台通信电源测试用 9 直流电源PS3003/MDS-604或类似系列1台 10 其他 二、开关电源电气性能测试项目 序号测试项目备注 1 线性调整率 2 输出负载调整率 3 效率 4 输出纹波电压及噪音 5 输出过压保护功能 6 输出短路保护功能 三、开关电源电气性能测试方法及步骤 (一)、线性调整率测试 1．定义：反映交流输入电压变化对输出电压的影响。又称电压调整率。2．测试方法： (1)交流输入电压220V，输出电流为满载时，测出稳定的直流输出电压值Uo。 (2)调整交流输入电压为90V，265V，测出稳定的直流输出电压值Uo1，Uo2 (3)计算90V，265V条件下电压调整率 α1=(Uo1-Uo)/Uoｘ100% α2=(Uo2-Uo)/Uoｘ100% (4)对于多路输出，其它各路输出应同时加100%负载。 3．参考测试数据记录表格 Test Condition： Full Load AC input Voltage(V) Out put Voltage(V) ΔV (V) Line Regulation α 90 265 (二)、输出负载调整率测试 1．定义：反映负载电流的变化对输出电压的影响。 2．测试方法： (1)交流输入电压220V，输出电流为50%Io时，测出稳定的直流输出电压值Uo。 开关电源的测试步骤 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格）、电磁兼容能力（如FCC、CE等之传导与幅射干扰）、可靠性（如老化寿命测试）、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式： AC-DC：如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) · DC-DC：如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机，通信交换机二次电源) · DC-AC：如车用转换器(12V～115/230V) 、通信交换机振铃信号电源· AC-AC：如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格)，并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合，因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试当验证电源供应器的品质时，下列为一般的功能性测试项目，详细说明如下： 一、功能(Functions)测试： 输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) 电源调整率(Line Regulation) 负载调整率(Load Regulation) 综合调整率(Conmine Regulation) 输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) 输入功率及效率(Input Power, Efficiency) 动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) 电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 开关电源电气性能测试标准和方法 I. 测试标准 一.电性能标准 1. 输入电压100-240VAC 2. 输入频率47-63Hz 3. 总谐波失真小于20% 4. 功率因数大于90% 5. 效率大于90% 6. 电压调整率小于2% 7. 负载调整率小于2% 二.耐用性标准 1. 开路保护 2. 短路保护 3. 过功率保护 4. 抗雷击大于4KV 5. 环境温度-40C?70C 6. 电源电压开关次数大约于1000 次 7. 寿命大于50000Hr 三.防护等级标准 1. IP67: II. 测试方法 一. 电性能测试方法 1. 设备：数字电参数测量仪，万用表，调压器，可调负载。 2. 测试方法：电源接标称功率的80%-90%的负载。串于数字 电参数测量仪后，开灯测量。调压器先将电源电压调至 AC100V,60Hz。测量开关电源的输出电压并记录。再将电源调至 AC240V,50Hz。测量开关电源的输出电压并记录。 计算出输出电压相对变化量。输入电压标称值220VAC ，50Hz 时，可调负载在标称值的10%-100%范围变化，测量开关电源 的输出电压并记录。计算出输出电压相对变化量。 二耐用性测试方法: 1. 设备：雷击测试仪,万用表, 可调负载, 恒温箱，计数器，时 钟，老化台。 2. 开路保护：电源输出端不接入负载，接通额定电压并持续1Hr 后，再接入标称负载，电源应能正常工作。 3. 短路保护：电源输出端正负极直接短路，接通额定电压并持续 1Hr 后，再断开正负极短路装置，接入标称负载，电源应能正 常工作。 4. 过功率保护：当输出端接入超出标称值负载时，电源应自动降 低功率输出。 5. 抗雷击保护：雷击测试仪 6. 环境温度测试：恒温箱温度调至60C，开关电源置于 恒温箱内，外接正常负载。开灯并持续1Hr 。然后将开关 电源移至-25 C的恒温箱内，开灯并持续1Hr。如此 循环5 次。 7. 电源电压开关测试：在额定电源电压下，电源开启和关闭各 30s。无负载情况下循环200次。最大负载情况下循环800 次。 8. 寿命测试:路灯置于老化台上，持续工作。直至开关电源无法 工作。记录时间。 三防护等级测试方法： 1. 设备：水箱，时钟。 2. 测试方法：在标准大气压下，开关电源置于水箱中，样 品底部距水底至少1 米，样品顶部距水面至少0.15 米。时 间30 分钟。 开关电源测试规范 (2007-12-22 17:15) 分类：电源技术类文章 开关电源测试规范 一、安全标准检查工作指导 5 1、高压测试 5 2、低输入电压产品使用1800VAC作高压测试 5 3、绝缘测试 5 4、漏电流测试 5 5、接地测试 5 6、输入电流测试 5 7、输入端的剩余电压 5 8、各输出端的最大VA 5 9、异常操作测试 6 9.2、特低输入电压测试 6 9.3、特高电压测试 6 9.4、过载测试 6 9.5、长时间的过压保护测试 6 9.6、适配器内可熔断电阻的安全测试 7 10、异常处理测试 7 10.1、严格的跌落测试(对于AC适配器) 7 10.2、严格的震动测试(对于AC适配器) 7 11、可见的潜在安全问题检查 7 11.1、输贴片电容的检查 7 11.2、AC输入线的检查 7 11.3、DC输出线的检查 7 11.4、热组件 8 12、可燃性检查 8 13、各种检查 8 13.1、组件检查 8 13.2、标贴检查 8 13.3、空间及爬电距离 8 二、环境条件测试 8 1、高温测试 8 2、低温操作测试 8 3、高湿操作测试 8 4、高低温储存循环测试 8 5、高湿储存测试 8 6、振动测试 9 6.1、非工作状态测试 9 6.2 工作状态振动测试 9 7、跌落测试 9 三、静态工作特性测试 9 1、输出电压与电流调整范围 (需在高、低、常温下进行测试) 9 2、效率测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10 3、起机输入电压测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10 4、输入电压临界电测试(高、低、常温三种条件下进行) 10 5、输出电压电流特性曲线测试 (高,低,常温三种条件下进行) 10 6、输出共模噪音电压测试 (在规格中有要求才做) 10 7、可听噪音测试 10 四、动态性能测试 10 1、浪涌电流测试 10 1.1、室温冷起机 10 1.2、室温热起机 11 2、开关机时输出电压过冲与欠冲测试 11 3、开机延时及输及电压间跟从测试 11 4、开机维持时间 12 5、阶跃负载响应测试 (此测试项须进行低温、常温、高温三种条件的测试) 12 6、POWER GOOD /FAIL TEST 12 五、开短路测试 12 1、测试范围 12 2、测试标准 13 3、测试方法(TEST METHOD) 13 3.1、开短路测试(Open short method) 14 3.2、在测试过程中和测试后要观察的项目(Utems to observe doing or after open short) 14 六、可靠性测试 15 1、电解电容寿命的检测 15 2、RUBYCON公司的电容寿命计算公式 16 3、温升测试 16 3.1、外壳温升 16 3.2、零件温升 16 3.3、火牛温升 17 3.4、电容温升测试 17 3.5、高温开关机测试 17 3.6、MTBF(平均无故障时间计算) 17 3.7、组件失效率的计算 17 七、组件使用率测试工作指导 18 1、测试范围 18 2、测试条件 18 3、用率要求 18 4、测试方法 18 4.1、电阻 19 4.2、电解电容使用率测试 19 4.3、电容 20 4.4、陶瓷电容 20 4.5、晶体三极管和场效应管 20 4.6、二极管 20 4.7、稳压二极管 20 开关电源电性能测试标准和方 法 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 开关电源电气性能测试标准和方法 I.测试标准 一.电性能标准 1.输入电压100-240VAC 2.输入频率47-63Hz 3.总谐波失真小于20% 4.功率因数大于90% 5.效率大于90% 6.电压调整率小于2% 7.负载调整率小于2% 二.耐用性标准 1.开路保护 2.短路保护 3.过功率保护 4.抗雷击大于4KV 5.环境温度-40℃~70℃ 6.电源电压开关次数大约于1000次 7.寿命大于50000Hr 三.防护等级标准 1.IP67: II.测试方法 一.电性能测试方法 1.设备：数字电参数测量仪，万用表，调压器，可调负 载。 2.测试方法：电源接标称功率的80%-90%的负载。串于数 字电参数测量仪后，开灯测量。调压器先将电源电压调 至AC100V,60Hz。测量开关电源的输出电压并记录。再将 电源调至AC240V,50Hz。测量开关电源的输出电压并记 录。计算出输出电压相对变化量。输入电压标称值 220VAC，50Hz时，可调负载在标称值的10%-100%范围 变化，测量开关电源的输出电压并记录。计算出输出电 压相对变化量。 二耐用性测试方法: 1.设备：雷击测试仪,万用表, 可调负载,恒温箱，计数 器，时钟，老化台。 2.开路保护：电源输出端不接入负载，接通额定电压并 持续1Hr后，再接入标称负载，电源应能正常工作。 3.短路保护：电源输出端正负极直接短路，接通额定电 压并持续1Hr后，再断开正负极短路装置，接入标称 负载，电源应能正常工作。 4.过功率保护：当输出端接入超出标称值负载时，电源 应自动降低功率输出。 5.抗雷击保护：雷击测试仪 6.环境温度测试：恒温箱温度调至60℃，开关电源置于 恒温箱内，外接正常负载。开灯并持续1Hr。然后将 开关电源移至-25℃的恒温箱内，开灯并持续1Hr。如 此循环5次。 7.电源电压开关测试：在额定电源电压下，电源开启和 关闭各30s。无负载情况下循环200次。最大负载情 况下循环800次。 8.寿命测试:路灯置于老化台上，持续工作。直至开关电 源无法工作。记录时间。 三防护等级测试方法： 1.设备：水箱，时钟。 2.测试方法：在标准大气压下，开关电源置于水箱 中，样品底部距水底至少1米，样品顶部距水面至 少0.15米。时间30分钟。电源测试方法
开关电源测试标准
开关电源测试详细解说
利用数字示波器测试开关电源的方法
开关电源测试规范
开关电源测试方法
开关电源检验规范.
开关电源中变压器的八种检测方法
开关电源测试规范
开关电源测试步骤(图文解说
电源测试方案
开关电源测试规范
开关电源电气性能测试规范文档
开关电源电气性能测试方法
开关电源的测试步骤
开关电源电性能测试标准和方法
开关电源测试规范
开关电源电性能测试标准和方法