电源参数指标及测试方法PPT

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1、电源指标参数及测试方法,北京化工大学电力电子实验室 崔玉龙,电源参数指标及测试方法,稳态性能指标 动态性能指标 抗干扰（电磁兼容）性能指标 交流稳压电源的其他项目 集成稳压器的主要技术参数 补充概念 电源性能基本参数的测试方法,稳态性能指标,1.1 源电压范围 交流稳压电源并不是在任何交流电压输入的情况 下都能使输出电压稳定，而是有一个适应范围， 一般情况下要求输入电压在额定值的-15%+10% 范围内变化，也有的要求适应范围更大一些。,稳态性能指标,1.1 源电压范围 源电压范围的测试条件：除电源以外的其他量应 符合基准条件。被测电源输出电压的变化量应满 足源电压效应，被测的量是源电压的最低

2、值与最 高值,稳态性能指标,1.2 源电压效应 输入电压的变化而引起输出量变化的效应，除了 源电压以外的其他量应该符合基准条件的，改变 量是源电压，被测量是输出电压的稳态值。 输出电压的最大变化量 输出电压往上或往下调节时，变化的最大值 输出电压额定值,稳态性能指标,1.3 负载效应（负载调整率） 仅由负载的变化引起输出量变化的效应。改变量 是负载，被测量是输出电压的稳态值，负载电流 取050%、50%100%（由小到大，再由大到 小），测试输出电压的变化量。 其中 为由于负载的变化引起输出电压变化的最 大值，这个值越小越好，是衡量交流稳压电源性 能的一个重要指标。,稳态性能指标,1.4 输出

3、电压相对谐波含量 输出电压相对谐波含量（亦称失真度）定义为谐 波含量的有效值与非正弦周期函数的总有效值之 比，当负载为额定值情况下，源电压的失真度应 小于3%，在源电压为最低值、额定值和最高值时 测量输出电压的失真度，取其最大者。这个值也 是越小越好。,稳态性能指标,1.5 效率 这也是交流稳压电源的一项重要指标，定义为是 所有的影响量均在基准条件下，输出的有功功率 与输入的有功功率 之比（百分数），即：,稳态性能指标,1.5 效率 当输入和输出电压、电流为正弦波时，也可定义 如下： 输出电压、电流的有效值及二者相位差。 输入电压、电流的有效值及二者相位差。 电源整机的效率当然是越高越好，效率

4、较高时表 示节约电能，还可以较少机内温升，从而提高电 源设备的工作可靠性。,稳态性能指标,1.6 负载功率因数 交流稳压电源，一般都用伏安或者千伏安值来表 示，原因是负载中除纯电阻性负载外，还有感性 和容性负载，即负载中除有功功率外，还有无功 功率。这个指标反映了交流稳压电源带感性及容 性负载的能力。,稳态性能指标,1.6 负载功率因数 P用功功率 ， Q无功功率， 输出电压与电流之间的相位差 负载功率因数小些好，表示电源设备适应点抗性 负载的能力较强。,动态性能指标,动态性能（亦称瞬变性能）反映输入电压或负载 电流突然变化时（含往上和往下阶跃），输出电 压的响应程度。,动态性能指标,2.1

5、源电源阶跃性能指标的测量 突然改变源电源（一般由额定值突升5%10%和突降5%10%），观察输出电压的最大过冲幅值和瞬态总恢复时间（亦称响应时间）。 过冲幅值是由输出电压额定值（一般观察峰值点）至上冲总量的差值（取绝对值），此值越小越好，一般交流稳压电源不应超过40V。 总恢复时间是指从阶跃量作用时刻算起至输出电压峰值恢复到额定情况为止的时间。此值越小越好，一般交流稳压电源不应超过200ms.,动态性能指标,2.2 负载阶跃性能指标的测量 突然改变负载电流（一般由输出电流额定值的30%50%突升和突降，再做额定值的 80%100%的突升和突降。为了简单起见，也 可以做由空载至半截的突升和突降后

6、再做半载至满载的突升和突降），观察输出电压的最大过冲幅值和总恢复时间。 过冲幅值及恢复时间计算方法与电压阶跃情况相同，一般交流稳压电源的要求值，也分为40V和20ms.,抗干扰（电磁兼容）性能指标,3.1 电源静态敏感度试验 使输入电源电压从比额定值高10%瞬变到高 30%，然后从比额定值低10%瞬变到低30%，在 次瞬变过程中，被试电源设备的性能允许暂时地 降低，但在瞬变过程结束后经过30s工作，应能自 行恢复到符合技术条件所需要的正常工作状态。,抗干扰（电磁兼容）性能指标,3.2 传导干扰试验 使电源设备工作在额定条件下，利用电磁干扰测 量仪进行测试。 。,抗干扰（电磁兼容）性能指标,3.

7、3 重复脉冲敏感度试验 重复脉冲敏感度（亦称尖峰干扰抑制能力）试验利用尖峰干扰模拟器进行测试。 一般情况下，以1KW负载为测试条件（低于1KW的产品取标称功率），以叠加在输入电源上的电压为5004000V、宽度为10s的尖峰脉冲进行测试。观察被测电源设备输出端的残余脉冲电压，用对应输入尖峰脉冲的开路电压值 （或衰减比）来表示。,抗干扰（电磁兼容）性能指标,3.4 电源快速瞬变脉冲群敏感度试验 电源快速瞬变脉冲群敏感度试验（亦称脉冲串） 利用脉冲群干扰模拟器进行测试，要求脉冲群持 续时间为15ms，周期为300ms，脉冲群中的单个 脉冲宽度为50s，脉冲幅值为5004000V。,抗干扰（电磁兼容

8、）性能指标,3.5 电源静态敏感度试验 使输入电源电压从比额定值高10%瞬变到高 30%，然后从比额定值低10%瞬变到低30%， 在此瞬变过程中，被试电源设备的性能允许 暂时地降低，但在瞬变过程结束后经过30s 工作，应能自行恢复到符合技术条件所需要 的正常工作状态。,交流稳压电源的其他项目,4.1 安全指标 一般有绝缘电阻、耐压、泄露电流3个项目，各项 目的测试应采用专用仪器，还有发热、爬电距离 及电气间隙等项。,交流稳压电源的其他项目,4.2 可靠性指标 可靠性指标用平均无故障时间MTBF（亦称平均 故障间隔时间）来表示，它有专门的试验和计算 方法。,交流稳压电源的其他项目,4.3 环境指

9、标 包括温度、湿度、振动、冲击、运输等项目试 验。,交流稳压电源的其他项目,4.4 其他指标 各种保护、报警显示、监控以及过载能力、工作 海拔高度、外形尺寸、质量等项目。,集成稳压器的主要技术参数,5.1 电压调整率（线性调整率） 当负载不变、输入电压 变化时，维持输出电压 不变的能力叫电压调整率。常用的是单位输出电 压下的输出电压 的变化量 与输入电压 的 变化率之比 ，百分比属表示为：,集成稳压器的主要技术参数,5.2 电流调整率（负载调整率） 当输入电压保持不变而负载电流 在规定范围内 变化，输出电压相对变化的百分比。,集成稳压器的主要技术参数,5.3 纹波抑制比 当直流输入和输出条件保

10、持不变，测得输入纹波 电压峰值 与输出纹波电压峰值 之比分贝 数。,集成稳压器的主要技术参数,5.4 纹波电流或电压 纹波电流或电压是指的电流的中的高次谐波成 分，会带来电流或电压幅值的变化,可能导致击 穿，由于是交流成分，会在电容上发生耗散，如 果电流的纹波成分过大，超过了电容的最大容许 纹波电流，会导致电容烧毁。,集成稳压器的主要技术参数,5.5 纹波系数 纹波系数，简单的说，就是直流电压中的交流成 分的峰峰值。,集成稳压器的主要技术参数,5.6 输出噪声电压 稳压集成电路内部的电路如基准电源、误差放大 器等的噪声会从稳压集成电路的输出端输出。在 规定的直流输入电压下，其输出噪声电压的均方

11、 根值即为输出噪声电压。,集成稳压器的主要技术参数,5.7 输出阻抗 单位负载电流变化引起所引起的输出电压的变化 量即为输出阻抗。,集成稳压器的主要技术参数,5.8 输出电压温度系统 表示稳压电路随环境温度变化时输出电压变化情 况。定义为在工作温度范围内，当输入电压和负 载电流保持不变时，单位温度变化引起的输出电 压变化量。,集成稳压器的主要技术参数,5.9 最大输入电压 能够保证稳压电路能够安全工作的最大输入电压 瞬时值。,集成稳压器的主要技术参数,5.10 输出电压 对固定稳压电路为额定的输出电压值。对可调稳 压器有一个输出电压范围；其最小输出电压一般 等于其基准电压值，最大输出电压则等于

12、稳压电 路最大输入电压减去它的最小输入的电压差。,集成稳压器的主要技术参数,5.11 输出电压偏差 对固定输出稳压电路，其输出电压与固定标称值 之间的偏差，其偏差应在允许范围内。,集成稳压器的主要技术参数,5.12 最小输入电压 能保证稳压电路输出电压稳定的最小输入电压 值。,集成稳压器的主要技术参数,5.13 静态电流 和静态电流变化量 输入电源电压下，维持集成稳压电路内部电路正 常的工作电流称为静态电流。该电流随输入电压 变化或输出电流变化而变化，此变化量称为静态 电流变化量。,集成稳压器的主要技术参数,5.14 最大输出电流 稳压器能保持输出电压不变的最大输出电流。,集成稳压器的主要技术

13、参数,5.15 调整端电流 和调整端电流变化量 可调集成稳压电路特有的工作参数。,集成稳压器的主要技术参数,5.16 最大输入输出电压差 能够保证稳压器正常工作的最大的输入电压与输 出电压之间的差。,集成稳压器的主要技术参数,5.17 最小输出负载电流 有些集成稳压电路要稳定工作就必须有一个最小 负载电流流出，有些集成稳压器则不需要。,集成稳压器的主要技术参数,5.18 最大耗散功率 稳压电路正常工作时所能承受的最大功耗，其功 耗由稳压电路的内部功耗和调整管的功耗两部分 组成。,补充概念,6.1 漏电流 流经输入侧地线的电流，从安全考虑规定为 0.51mA,补充概念,6.2 纹波 纹波是直流稳

14、压电源输出端呈现交流成分的分 量，用峰-峰值表示，一般为输出电压的0.5%以 内。噪声是输出端呈现的除纹波以外频率的分 量，也用峰-峰值表示，一般为输出电压的1%。 当噪声与纹波没有明确区分时，应该规定纹波与 噪声的总合成值。多数场合中规定纹波与噪声的 总合成值为输出电压的2%以内。,补充概念,6.3 线路调整率 输入电压的波动范围与输出电压的波动范围之 比，随着技术的发展，线路调整率不断提高，电 源对电网的适应能力很重要，尤其是现在我国的 电网相对来说还不太稳定，有时电网电压会有较 大波动。,补充概念,6.4 过电流保护 输出短路或过载时对电源或负载进行的保护，即 为过电流保护。过电流的设定

15、值一般为额定电流 的110%130%。但在不损坏电源与负载的前提 下，不规定短路保护时的电流值的情况也很多， 这种情况下电路一般为自动恢复型。,补充概念,6.5 过电压保护 当输出端出现过大电压时对负载进行保护的功 能。过电压保护值一般规定为额定输出电压的 130%150%。发生过电压时应使开关电源停止 工作，并断开输出。一般可通过再接通输入电源 或加复位信号，使开关电源恢复正常工作状态。,补充概念,6.6 欠压保护 当输出电压低于规定值时为保护负载误动作，电 压监测电路发出电源停止工作信号，并发出报警 信号。,补充概念,6.7 过热保护 因电源内部异常或使用方法不当而使电源温升超 过规定值时，使电源停止工作，并发出警报信 号，同时进行强制冷风；当冷却功能异常，部件 温度超过规定使用部件最高温度时电源关闭。,补充概念,6.8 电磁传导干扰（EMI） 任何一个合格的电器产品，都要对电磁传导干扰 作一定的处理。这里包含两个方面的内容：一是 防止外部电磁干扰的侵入，以免影响自身的工 作；二是保证产品本身的电磁谐波不外泄到电网 和周围环境，以免影响其他电器的正常工作。,电源性能基本参数的测试方法,7.1 交流稳压电源性能指标的测试方法 7.1.