开关电源测试

开关电源概述

开关(guan)模式电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)（Switch Mode Power Supply，简(jian)称(cheng)SMPS），又(you)称(cheng)交换式电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)、开关(guan)变换器，是一(yi)种(zhong)(zhong)高频化(hua)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能转换装(zhuang)置(zhi)，是电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)供应器的(de)一(yi)种(zhong)(zhong)。其功能是将一(yi)个位准的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压，透过不同形(xing)式的(de)架构转换为(wei)用户端所需求的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压或电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。开关(guan)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)输(shu)入多(duo)半(ban)是交流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)（例如市电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)）或是直(zhi)流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)，而(er)输(shu)出多(duo)半(ban)是需要(yao)直(zhi)流(liu)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)的(de)设备，例如个人电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)脑(nao)，而(er)开关(guan)电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)就(jiu)进行两者之间电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)压及电(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)转换。

开关电源测试方法与说明

开关(guan)电(dian)源因其效率高，体积小而被电(dian)子企业广泛应用(yong)，以下(xia)是自己(ji)在工作中总结(jie)出来(lai)的测试方(fang)法(fa)和测试项目，在电(dian)源设计时若能充分考虑到这些方(fang)面，那么其产品将会被越来(lai)越多的客户所使用(yong)。

现在(zai)的电(dian)子(zi)产品(pin)对电(dian)源(yuan)的要求有所提高(gao)，大部分是(shi)关心(xin)其稳定性，输入电(dian)压(ya)的范围，输出(chu)稳定性，输出(chu)谐(xie)波大小，在(zai)工作中发现有些(xie)电(dian)源(yuan)的纹(wen)波较(jiao)大，导(dao)致(zhi)设(she)备不工作，因此这(zhei)也是(shi)影(ying)响电(dian)源(yuan)发展的一个方(fang)面(mian)。

电(dian)源实际工(gong)作在电(dian)路中(zhong)，最(zui)关心的还(hai)是源效(xiao)应(ying)(ying)（电(dian)压调整率），因为电(dian)路确定(ding)后，负(fu)(fu)载已(yi)基本确定(ding)，负(fu)(fu)载的影(ying)(ying)响(xiang)明显小(xiao)于输(shu)入(ru)电(dian)压对电(dian)源的影(ying)(ying)响(xiang)，此外还(hai)要注意电(dian)磁(ci)干扰(rao)，在电(dian)子环境中(zhong)，电(dian)磁(ci)干扰(rao)对电(dian)源的工(gong)作会产生一定(ding)的影(ying)(ying)响(xiang)，源效(xiao)应(ying)(ying)和负(fu)(fu)载效(xiao)应(ying)(ying)小(xiao)的电(dian)源其稳定(ding)性(xing)较好，在电(dian)源设计中(zhong)应(ying)(ying)考虑(lv)到这些(xie)方面。

随着国家强(qiang)制认证的实施，电(dian)(dian)磁(ci)干扰和电(dian)(dian)磁(ci)抗(kang)干扰技术(shu)逐(zhu)步提上日程，新电(dian)(dian)源的设计应通过电(dian)(dian)磁(ci)兼容性试(shi)验(yan)，才能(neng)保(bao)证产品(pin)在市场中流通。

（一）开关电源测试-反复短路测试

测试说明(ming)

在各种(zhong)输入和输出状态(tai)下将(jiang)模块(kuai)输出短(duan)路，模块(kuai)应能实现保护(hu)或回缩，反复多次短(duan)路，故障排除后，模块(kuai)应该能自动恢复正常运行。

测试方法

空载(zai)到(dao)短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)：在输入电压全范(fan)围内(nei)，将模(mo)(mo)(mo)块(kuai)(kuai)从空载(zai)到(dao)短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)，模(mo)(mo)(mo)块(kuai)(kuai)应能正常实现输出限(xian)流(liu)或回缩，短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)排除(chu)后(hou)，模(mo)(mo)(mo)块(kuai)(kuai)应能恢复(fu)(fu)正常工作(zuo)(zuo)(zuo)。让(rang)模(mo)(mo)(mo)块(kuai)(kuai)反复(fu)(fu)从空载(zai)到(dao)短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)不断的工作(zuo)(zuo)(zuo)，短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)时间为(wei)1s，放开(kai)时间为(wei)1s，持(chi)续时间为(wei)2小时。这以后(hou)，短(duan)(duan)路(lu)(lu)(lu)放开(kai)，判断模(mo)(mo)(mo)块(kuai)(kuai)是否(fou)能够(gou)正常工作(zuo)(zuo)(zuo)。

满载到(dao)短(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)：在输(shu)入电压全(quan)范围内，将模块从满载到(dao)短(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)，模块应(ying)能(neng)正常(chang)实现输(shu)出限流或(huo)回缩，短(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)排除后，模块应(ying)能(neng)恢复正常(chang)工作(zuo)。让模块从满载到(dao)短(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)然后保(bao)持(chi)短(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)状(zhuang)态(tai)2小时。然后短(duan)(duan)(duan)路(lu)(lu)放开(kai)，判断模块是否(fou)能(neng)够正常(chang)工作(zuo)。

短路开机(ji)：将(jiang)模(mo)(mo)(mo)块的输出先短路，再上(shang)(shang)市电，再模(mo)(mo)(mo)块的输入电压范(fan)围内上(shang)(shang)电，模(mo)(mo)(mo)块应能实现正(zheng)常的限流或回缩(suo)，短路故障(zhang)排除后(hou)，模(mo)(mo)(mo)块应能恢复正(zheng)常工(gong)作，重复上(shang)(shang)述(shu)试验10次后(hou)，让短路放开，判断模(mo)(mo)(mo)块是否能够正(zheng)常工(gong)作。

判定(ding)标准

上(shang)述试(shi)验后(hou)，电(dian)源模块(kuai)开机能(neng)正(zheng)常工作;开机壳检(jian)查，电(dian)路板(ban)及其他部分(fen)无异(yi)常现象(xiang)(如(ru)输(shu)入继(ji)电(dian)器(qi)在短路的过程(cheng)中(zhong)触电(dian)是否(fou)粘住了(le)等(deng))，合(he)格(ge);否(fou)则不合(he)格(ge)。

（二）开关电源测试-反复开关机测试

测试说明

电源模块输(shu)(shu)出带最大负载情况下，输(shu)(shu)入(ru)电压(ya)分(fen)别为220v，(输(shu)(shu)入(ru)过压(ya)点-5v)和(he)(输(shu)(shu)入(ru)欠压(ya)点+5v)条件(jian)下，输(shu)(shu)入(ru)反复开关(guan)，测试电源模块反复开关(guan)机的性(xing)能。

测试方法(fa)

输(shu)入电压为220v，电源模(mo)块快带最大负载，用接触(chu)器控(kong)制电压输(shu)入，合(he)15s，断开(kai)5s(或者可以用ac source进行(xing)模(mo)拟)，连(lian)续(xu)运行(xing)2小时，电源模(mo)块应能正常工作(zuo)。

输入电压(ya)(ya)(ya)为(wei)过压(ya)(ya)(ya)点-5v，电源模(mo)块(kuai)带最(zui)大负载，用接(jie)触器控制电压(ya)(ya)(ya)输入，合15s，断开5s(或(huo)者可以(yi)用ac source进(jin)行模(mo)拟)，连(lian)续(xu)运行2小时，电源模(mo)块(kuai)应能正(zheng)常工作(zuo)。

输入电压为欠(qian)压点-5v，电源(yuan)模块带最(zui)大负载(zai)，用接触器(qi)控制电压输入，合15s，断开5s(或(huo)者可以(yi)用ac source进行(xing)模拟)，连续运行(xing)2小时，电源(yuan)模块应能正(zheng)常工(gong)作(zuo)。

判定标准(zhun)

以(yi)上试(shi)验(yan)中(zhong)，电(dian)源模块(kuai)工(gong)作正常(chang)，试(shi)验(yan)后(hou)电(dian)源模块(kuai)能正常(chang)工(gong)作，性能无(wu)明显变化，合(he)格;否则(ze)不合(he)格。

（三）开关电源测试-输入低压点循环测试

测试说明(ming)

一次电(dian)源(yuan)模(mo)块的输入欠压(ya)(ya)(ya)点保护(hu)的设置回(hui)差，往往发(fa)生以下情(qing)况：输入电(dian)压(ya)(ya)(ya)较低，接近一次电(dian)源(yuan)模(mo)块欠压(ya)(ya)(ya)点关断，带载时(shi)欠压(ya)(ya)(ya)，断后(hou)，由于电(dian)源(yuan)内(nei)阻原(yuan)因，负载卸掉(diao)后(hou)电(dian)压(ya)(ya)(ya)将上升，可(ke)能造(zao)成一次电(dian)源(yuan)模(mo)块处(chu)于在低压(ya)(ya)(ya)时(shi)反复开发(fa)的状态。

测试方法

电(dian)源模块带(dai)满载运行(xing)，输(shu)入(ru)电(dian)压从(输(shu)入(ru)欠压点-3v)到(输(shu)入(ru)欠压点+3v)缓慢(man)变(bian)化(hua)，时间设置(zhi)为5～8分(fen)钟，反复循(xun)环运行(xing)，电(dian)源模块应(ying)能正常(chang)稳定(ding)工作(zuo)，连续运行(xing)最少0.5小时，电(dian)源模块性能无明显变(bian)化(hua)。

判定标准

一次(ci)电源模块正常连续运行，最少0.5小时后性能(neng)无明显变化(hua)，合格(ge);否则不合格(ge)。

（四）开关电源测试-输入瞬态高压测试

测试说明

额定电压输入(ru)，用双(shuang)踪示波(bo)器测试(shi)输入(ru)电压波(bo)形合过(guo)压保(bao)护信(xin)号，输入(ru)电压从(cong)限(xian)功率(lv)点加5v跳(tiao)变(bian)为300v，从(cong)示波(bo)器上读出过(guo)压保(bao)护前300v的(de)周期数(shu)n，作为以下试(shi)验的(de)依据。

额(e)定输(shu)入(ru)(ru)电(dian)压，电(dian)源模块带满载运(yun)行(xing)，在(zai)输(shu)入(ru)(ru)上叠加300v的(de)电(dian)压跳(tiao)变，叠加的(de)周(zhou)期数(shu)为(wei)(n-1)，叠加频率为(wei)1次(ci)/30s，共运(yun)行(xing)3小时。

判定标准(zhun)

一(yi)次电源(yuan)模块在(zai)上述条件(jian)下能够稳(wen)定运行，不(bu)出(chu)现损坏或其他不(bu)正常现象(xiang)，合格;否(fou)则不(bu)合格。

（五）开关电源测试-输入低压跌落及输出动态负载

测试(shi)说明一(yi)次(ci)模(mo)块在实际使用过程中，当输(shu)入电(dian)(dian)(dian)压(ya)跌落时(shi)，电(dian)(dian)(dian)源模(mo)块突(tu)加负载的(de)极限况是可能发(fa)生的(de)，此(ci)时(shi)功率器(qi)件(jian)、磁性(xing)元件(jian)工作在最(zui)大瞬态电(dian)(dian)(dian)流状态，试(shi)验可以检验控制时(shi)序、限流保护等电(dian)(dian)(dian)路及软件(jian)设计的(de)合理性(xing)。

测试(shi)方法

将输入电压(ya)调整为(wei)在(zai)(zai)欠(qian)压(ya)点+5v(持(chi)(chi)续(xu)(xu)时(shi)间为(wei)5s)、过压(ya)点-5v(持(chi)(chi)续(xu)(xu)时(shi)间为(wei)5s)之(zhi)间跳变，输出调整在(zai)(zai)最大负(fu)载(最大额定容量，持(chi)(chi)续(xu)(xu)时(shi)间为(wei)500ms)、空(kong)载(持(chi)(chi)续(xu)(xu)时(shi)间为(wei)500ms)之(zhi)间跳变，运行1小(xiao)时(shi);

将(jiang)输入电压调整为(wei)欠压点(dian)+5v(持续时间为(wei)5s)、过压点(dian)-5v(持续时间为(wei)5s)之间跳(tiao)变，输出调整在最(zui)大负载(最(zui)大额定容量，持续时间为(wei)1s)、空载(持续时间为(wei)500ms)之间跳(tiao)变，运行1小时。

判定标准(zhun)

在上述条(tiao)件下，应能稳定运行，不出(chu)现(xian)(xian)(xian)损坏或其他不正常现(xian)(xian)(xian)象，合格(ge);否则不合格(ge)。若出(chu)现(xian)(xian)(xian)损坏情况，记录故(gu)障问题，以(yi)提供分(fen)析损坏原(yuan)因(yin)的依据。

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