《【2017年整理】直流电源的测试相关知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【2017年整理】直流电源的测试相关知识（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、直流电源的测试相关知识作者：LYLD.COM 2007-03-03直流电源是一种将交流电源转换成所需直流 V/A/W 规格的装置。一个良好的电源必须可靠、符合所有功能规格、保护特性、安全规范及电磁兼容能力等。本文主要讨论电源的功能规格及保护特性的测试。一、电源的功能测试1输出电压调整制造开关电源时，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，做输出电压调整时，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，然后用数字电压表测量电源的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读数在要求范围内。2电源调
2、整率电源调整率的定义为电源在输入电压变化时提供稳定输出电压的能力。为精确测量电源调整率，需要下列的设备：A能提供可变电压能力的电源，至少能提供待测电源的最低到最高的输入电压范围。B一个均方根值交流电压表用来测量输入电源电压。C 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。D连接到待测电源输出端的可变负载。测试步骤如下，待测电源在正常输入电压和负载情况下热机稳定后，分别于Min（低）Nomal( 通常)，和 Max(高)输入电压下测量并记录其输出电压值。电源调整率通常在一正常之固定负载(Nommal Load)下，看具输入电压变化所造成电源输出电压偏差率(deviation) 的百分比
3、。3负载调整率负载调整率的定义为电源在输出负载电流变化时，其提供稳定输出电压的能力。所需的设备和连接方式与测电源调整率相似，唯一不同的是需要精密的电流表和与待测电源的输出串联。测试步骤如下：待测电源在正常输入电压及负载情况下热机稳定后，测量正常负载下的输出电压值，再分别于低(Min)、高(Max)负载下，测量并记录其输出电压值( 分别为 Vmax 与 Vmin)。负载调整率通常以正常的固定输入电压下，由负载电流变化所造成电源输出电压偏差率的百分比。4 综合调整率综合调整率的定义为电源在输入电压与输出负载电流变化时，其提供稳定输出电压的能力。这是电源调整率与负载调整率的综合，此项测试可提供对电源
4、在改变输入电压与负载状况下更正确的性能验证。5输出杂音（PARD）输出杂音（PARD ）则是指在输入电压与输出负载电流均不变的情况下，电源平均直流输出电压上的周期性与随机性偏差量的电压值。通常以 mVp-p 峰对峰值电压来表示，一般的开关电源的规格均以小于输出直流输出电压的 1%为输出杂音的规格，其频宽为 20Hz 到 50Hz。例如 5V 输出，其输出杂音要求为 50mV 以内。输出杂音是表示在经过稳压及滤波后的直流输出电压上所有不需要的交流及杂音部分。在测量输出杂音时，电予负载必须具备比待测电源更低的 PARD 值，同时测量电路必须有良好的隔离处理及阻抗匹配，为避免导线上产生不必要的振铃和
5、驻波，一般都采用双同轴电缆并以 50 串在其端点上。6输入功率与效率电源的输入功率即一周期内电源输入电压与电流乘积的积分值，需注意的是WattVrms 而是 Watt=VrmsP.F.其中 R.E.为功率因数(Power Factor)，通常电源的功率因数在 0.6-0.7 左右，而大功率的电源具备功率因数校正器，其功率因数通常大于0.95，当输入电流波形与电压波形完全相同时，功率因数为 1，并依电流与电压的波形不相同的程度，其功率因数为 14 之间。输出直流功率的总和与输入功率的比例。通常计算机用电源的效率为 6070%左右。效率可提供对电源正确工作的验证，若效率超过规定范围，即表示设计或零
6、件材料上有问题出现，效率太低时，会导致散热增加而影响电源使用寿命。测试时可使用 4010/4011 来测量待测电源的输入功率与功率因数；使用3310/3320 系列负载模拟并测量其每个输出电压、电流与功率经汁算后便可得到效率。当使用 3600A 时，能够测量输入及输出功率并自动计算出效率，并可设定上下限，做为合格与否的判别。7动态负载或暂态负载一个定电压输出的电源，在设计中应具备反馈回路，能够将其输出电压连续不断地维持稳定的输出电压。由于实际上反馈回路有一定的频宽，因此限制了电源对负载电流变化时的反应。若反馈回路输入与输出的相移在增益(UNITYGAIN)为 1 时超过 180度，电源便会呈现
7、不稳定、失控及振荡现象。实际工作时的负载电流也是动态变化的而不是始终维持不变(例如硬盘、软驱、CPU或 RAM 动作等) ，因此动态负载测试对电源而言是极为重要的。电子负载可用来模拟电源实现工作时的最恶劣的负载情况，如负载电流迅速上升、下降的斜率、周期等。若电源在恶劣负载状况下，仍能够维持稳定的输出电压不产生过高(OVERSHOOT)或过低(UNDERSHOOT)情形，则通过此项测试。8电源良好/失效信号电源良好信号，简称 PGS（POWERGOOD SIGNAL） ，是电源送往计算机系统的信号，当电源输出电压稳定后，通知计算机系统，以便做开机程序。而电源失效信号（POWER FAIL）是电源
8、表示输出电压尚未达到或下降超过某一正常工作情况。以上通常由 PGS 信号来表示，由逻辑的改变来表示，逻辑为“1”或“High”时表示电源良好(Power Good)，而逻辑为“0”或“Low”时，表示为电源失效(Power Fail)。电源的电源良好时间为从输出电压稳定到 PGS 信号由“0”变为“1”的时间，一般值为 100ms 到 200ms 之间，电源的电源失效时间为从 PUS 信号由“1”变为“0” 时到输出电压低于稳定范围的时间，一般值为 1ms 以上。9启动时间(SET-UPTIME)与保持时间(HOLD-UP TIME)启动时间为电源从输入接上电源起到电源输出电压；上升到稳压范围
9、内为止的时间，以一输出为 5V 的电源为例，启动时间为从开机起到输出电压达到 4.75V 为止的时间。保持时间为电源从输入切断电源起到电源输出电压下降到稳压范围外为止的时间，以一输出为 5V 的电源为例，保持时间为从关机起到输出电压低于 4.75 万 V 为止的时间，一般值为 17ms 以上。二、电源的保护测试1过电压保护（OVP）测试当电源的输出电压超过其最大的限定电压时，电源会将其输出关闭（SHUTDOWN） ，称为过电压保护。过电压保护测试用来验证电源在出现上述异常情况时，能否正确地反应。过电压保护功能对于一些对电压敏感的负载特别重要，如 CPU、存储器、逻辑电路等，因为这些贵重元件若因
10、工作电压太高，超过其额定值时，会导致永久性的损坏，因而损失惨重。2过电流保护(OCP)测试当电源的输出电流超过额定值时，则电源应该限制其输出电流或关闭其输出，以避免负载电流过大而损坏。如果电源的内部零件损坏而造成较正常值大的负载电流时，则电源也应该关闭其输出，以避免损坏。过电流保护测试是验证当上述任一种情况发生时电源能否正确地反应。输出过电流情况，测试时，负载电流可以预先设定。负载电流值开始上升，直到电源的输出电压低于所设定的临界电压值为止。3短路保护测试当电源的输出短路时，则电源应该限制其输出电流或关闭其输出，以避免损坏，短路保护测试是验证输出短路时，直流电源能否正确地反应。 Model 8
11、010 PC 电源供应器自动测试系统主要特色 兼具 Chroma 6000 系统的测试效能，与 8000 系统灵活的硬件架构 针对 PC 电源供应器特性优化的标准测试项目，测试效能佳 特别针对生产在线使用所需，软件功能操作简单 弹性架构软件平台 - 测试程序编辑功能 - 测试报告格式编辑功能 - 测试报告产生器 - 统计分析报表编辑功能 - 用户权限设定 - 发布控制 - 活动纪录 - 支持 Bar Code Reader 因应业界新测试需求，可扩充硬件与增加新测试项目 - 100MHz Noise 量测 - 输出电压稳定上升测试 - 符合 EPA & 80 Plus 平均效率测试 图形化接口
12、(Windows 98/2000/NT/XP 的作业环境) 最佳成本效益比 加入询价车 详细规格 Chroma 8010 PC 电源供应器自动测试系统是在生产线测试 PC 电源供应器的最佳测试系统，它的测试效能可媲美 Chroma 6000 系统，而且又兼具 Chroma 8000 系统灵活的硬体架构。可选择多种硬体，例如交流/直流电源供应器、电子负载、时序/杂讯分析仪、功率表与扩充控制器。 Chroma 8010 测试系统特别针对 PC 电源供应器特性，量身订作并优化标准测试项目，测试效能佳，符合大量生产要求。另软体功能操作简单，容易使用，符合生产线需求。Chroma 8010 测试系统已针
13、对业界的新测试需求，扩充硬体与增加新的测试项目，例如 : 高达100MHz Noise 的量测，电压稳定上升测试，符合 EPA 要求的平均效率测试等等。 另针对业界未来的新测试需求，可弹性加入。Chroma 8010 测试系统软体具有报表制作。统计分析和管理功能，能够产生各种测试报表，进行系统管理，可满足现代化中的品保和生产线的需求。另此系统还可以与制造资讯系统(Shop-Floor System)连线，以控制生产流程。Chroma 8010 自动测试系统运行于 Windows 98/2000/NT/XP 环境下，在简单易学的Windows 环境下为测试工程师提供专用的电源测试系统，并且方便使
14、用 Windows 资源。 Chroma 8010 优化的测试项目 1. 输入输出特性测试 2. 输入电压骤升骤降测试 3. 混合效应测试 4. 电源效应测试 5. 负载效应测试 6. 静态负载测试 7. 效率与功率因素 8. 在线电压调整测试 9. 平均效率测试 10. 电压过冲测试 11. 短路保护测试 12. 输出过负载保护测试 13. 输出过电压保护测试 14. 外挂功能测试 15. 动态负载测试 16. 同步动态负载测试 17. 数位逻辑信号与继电器设定 18. 开机测试 19. 关机时序测试 20. 输入端电压缓升缓降测试 21. 输入端频率缓升缓降测试 22. 连续开关机测试 2
15、3. 附加功能时序测试 24. 开机时输出电压瞬间跌落测试 25. 负载设定 26. 待机状态测试 27. 杂讯脉冲预设测试 28. 系统预设测试 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-A
16、C:如车用转换器(12V115/230V) 、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 &
