开关电源测试规范共25页.docx

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开关电源测试规范共25页

开关电源测试（cèshì）规范

ByZGQ

一、概述（ɡàishù）

本文主要阐述了开关电源必须通过（tōngguò）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（Chángchéng）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（LineRegulationTest）

·负载调整率测试（LoadRegulationTest）

·输出纹波及噪声测试（OutputRipple&NoiseTest）

·功率因数和效率测试（PowerFaction&EfficiencyTest）

·能效测试（EnergyEfficiencyTest）

·上升时间测试（RiseTimeTest）

·下降时间测试（FallTimeTest）

·开机延迟时间测试（TurnOnDelayTimeTest）

·关机保持时间测试（HoldUpTimeTest）

·输出过冲幅度测试（OutputOvershootTest）

·输出暂态响应测试（OutputTransientResponseTest）

2.保护动作（Protections）测试：

·过电压保护（OVP,OverVoltageProtection）

·短路保护（ShortCircuitProtection）

·过电流保护（OCP,OverCurrentProtection）

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（ElectromagneticCompliance）测试：

5.可靠性（Reliability）测试：

6.其他测试：

二、电气特性（ElectricalSpecifications）测试

2.1功能（gōngnéng）（Functions）测试

2.1.1电压调整（tiáozhěng）率测试/LineRegulationTest

A．目的（mùdì）

测试S.M.P.S.OutputLoad一定而ACLine变动（biàndòng）时，其输出电压跟随变动的稳定性（常规≤1%）

B．使用仪器设备

1）.交流电源/ACSource

2）.电子负载/ElectronicLoad

3）.数字电压表/DigitalVoltageMeter

C.测试条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

Min.Load/最小负载

180V/230V/264V

D.测试方法

1）.依规格设定测试负载LOAD条件.

2）.调整输入电压ACLINE和频率FREQUENCY值.

3）.记录待测品输出电压值是否在规格内.

4）.Linereg.=（输出电压的最大值（Vmax.）-输出电压的最小值（Vmin.））/Vratevolt.*100%.

E.注意事项

1）.测试前先将待测品热机,待其输出电压稳定后再进行测试.

2）.电压调整率值是输出负载不变,输入电压变动时计算的值.

2.1.2负载调整率测试/LoadRegulationTest

A.目的

测试S.M.P.S.在ACLine一定而OutputLoad变动时,其输出电压跟随变动之稳定性（常规≤±5%）

B．使用仪器设备

1）.交流电源/ACSource

2）.电子负载/ElectronicLoad

3）.数字电压表/DigitalVoltageMeter

C.测试条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

Min.Load/最小负载

180V/230V/264V

D.测试方法

1）.依规格设定测试输入（shūrù）电压ACLINE和频率FREQUENCY值.

2）.调整（tiáozhěng）输出负载（fùzài）LOAD值

3）.记录（jìlù）待测品输出电压值是否在规格内.

4）.Loadreg.=（输出电压的最大/小值（Vmax/min.）-输出电压的额定值（Vrate））/Vratevolt.*100%.

E.注意事项

1）.测试前先将待测品热机,待其输出电压稳定后再进行测试;

2）.负载调整率值是输入电压不变,输出负载变动时计算的值.

2.1.3输出纹波及噪声测试/OutputRipple&NoiseTest

A.目的

测试S.M.P.S.直流输出电压之纹波RIPPLE及噪声NOISE（常规≤输出电压的1%）;

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

4）.温控室/TEMP.CHAMBER

C.测试条件

各种LINE和LOAD条件及温度条件,各种输入电压&输出负载（Min.~MAX.LOAD）.

D.测试方法

1）.按测试回路接好各测试仪器,设备,以及待测品,测试电源在各种LINE和LOAD,及温度条件之RIPPLE&NOISE。

2）.下图为一典型输出RIPPLE&NOISEA:

RIPPLE+NOISE;B:

RIPPLE;C:

NOISE

E.注意事项

1）.测试前先将待测输出并联SPEC.规定的滤波电容,（通常为10uF/47uF电解电容;或钽电容及0.1uF陶瓷电容）频宽限制依SPEC.而定（通常为20MHz）.

2）.应避免示波器探头本身干扰所产生的杂讯.

2.1.4功率因数和效率测试/PowerFaction&EfficiencyTest

A.目的（mùdì）

测试（cèshì）S.M.P.S.的功率因数POWERFACTOR,效率EFFICIENCY（规格依客户要求（yāoqiú）设计）.

B.使用（shǐyòng）仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.数字式电压表/DIGITALVOLTAGEMETER（DVM）

4）.功率表/ACPOWERMETER

C.测试条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

180V/230V/264V

D.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POWERMETER读取PinandPF值,并读取输出电压,计算Pout.

3）.功率因数=PIN/（Vin*Iin）,效率=Pout/Pin*100%；

E．注意事项

1）.测试前先将待测品热机,待其功率表读数稳定后记录.

2）.输出电压依据客户要求在板端或者输出线终端测试.

2.1.5能效测试/EnergyEfficiencyTest

A.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（组织）标准要求定义）.

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.数字式电压表/DIGITALVOLTAGEMETER（DVM）

4）.功率表/ACPOWERMETER

C.测试条件

1）.输入电压条件为115Vac/60Hz和230Vac/50Hz与220Vac/50Hz/60Hz条件.

2）.输出负载条件为空载、1/4max.load、2/4max.load、3/4max.load、max.load五种负载条件.

D、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（Vo）,功率因数（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

E、标准定义

1）.能源（néngyuán）之星2.0能效规格（guīgé）值标准（V等级）；

表1：

带载模式（móshì）下的节能标准：

标准模式

标称输出功率（Po）

带载模式下的最低平均效率

0W＜Po≤1W

≥0.480*Po+0.140

1W＜Po≤49W

≥[0.0626*Ln（Po）]+0.622

Po＞49W

≥0.870

表2：

带载模式下的节能标准（biāozhǔn）：

低压模式

标称输出功率（Po）

带载模式下的最低平均效率

0W＜Po≤1W

≥0.497*Po+0.067

1W＜Po≤49W

≥[0.0750*Ln（Po）]+0.561

Po＞49W

≥0.860

低压模式是指外接电源的标称输出电压<6V，标称输出电流≥550毫安

表3：

空载能耗标准

标称输出功率（Po）

最大空载功率

AC-ACEPS

AC-DCEPS

0W＜Po＜50W

≤0.5W

≤0.3W

50W≤Po≤250W

≤0.5W

≤0.5W

2）.Po为铭牌标示的额定输出电压与额定输出电流的乘积;

3）.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.

F、计算方法举例

Sample

Nameplate

Output

Power（Pno）

NameplateOutputVoltage

NameplateOutput

Current

AverageEfficiencyinActiveMode（expressedasadecimal）

PS1

0.75watts

1V

750mA

0.497*0.75+0.067=0.4398or0.44

PS2

0.75watts

10V

75mA

0.480*0.75+0.140=0.5000or0.50

PS3

20watts

5V

4000mA

[0.0750*Ln（20）]+0.561=0.7857or0.79

PS4

20watts

10V

2000mA

[0.0626*Ln（20）]+0.622=0.8095or0.81

PS5

75watts

5V

15000mA

0.86

PS6

75watts

10V

7500mA

0.87

2.1.6上升时间测试/RiseTimeTest

A.目的

测试S.M.P.S.POWERON时,各组输出从10%~90%POINT之上升时间（常规≤20mS）.

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试（cèshì）条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

Min.Load/最小负载

180V/230V/264V

D.测试方法

1）.依规格（guīgé）设定ACVOLTAGE,FREQUENCYANDLOAD.

2）.SCOPE的CH1接Vo,并设为TRIGGERSOURCE,LEVEL设定（shèdìnɡ）在Vo的60%~80%较为妥当,TRIGGERSLOPE设定在"+",TIME/DIV和VOLTS/DIV则视输出电压（diànyā）情况而定.

3）.用CURSOR中"TIME",量测待测品各组输出从电压10%至90%之上升时间.

E.注意事项

测试前先将待测品处于冷机状态,待BUCKCap.电荷放尽后进行测试.

2.1.7下降时间测试/FallTimeTest

A.目的

测试S.M.P.S.POWERON时,各组输出从90%~10%POINT之下降时间（常规定义≥5mS）;

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

180V/230V/264V

D.测试方法

1）.依规格设定ACVOLTAGE,FREQUENCYANDLOAD.

2）.SCOPE的CH1接Vo,并设为TRIGGERSOURCE,LEVEL设定在Vo的60%~80%较为妥当,TRIGGERSLOPE设定在"-",TIME/DIV和VOLTS/DIV则视输出电压情况而定;

3）.用CURSOR中"TIME",量测待测品各组输出从电压90%至10%之下降时间.

E.注意事项

测试前先将待测品热机,待其输出电压稳定后再进行测试

2.1.8开机延迟时间测试/TurnonDelayTimeTest

A.目的

测试S.M.P.S.POWERON时,输入电压ACLINE与输出之时间差（常规≤3000mS）.

B.使用（shǐyòng）仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试（cèshì）条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

180V/230V/264V

D.测试方法

1）.测试（cèshì）时依规格设定ACLINE,FREQUENCY和输出负载（一般为LOWLINE&MAX.LOAD时间最长）.

2）.OSCILLOSCOPE的CH1接Vo为TRIGGERSOURCE,CH2接ACLINE.

3）.TRIGGERLEVEL设定（shèdìnɡ）在Vo的60%~80%间较为妥当,TRIGGERSLOPE设定在"+",VOLTS/DIV和TIME/DIV则视实际情况而定.

4）.用CURSOR中"TIME",量测ACON至VoLOWLIMIT之时间差.

E.注意事项

1）.测试前先将待测品处于冷机状态,待BulkCap.电荷放尽后进行测试;

2）.示波器（OSCILLOSCOPE）需使用隔离变压器.

2.1.9关机保持时间测试/HoldUpTimeTest

A.目的

测试S.M.P.S.POWEROFF时,输入电压ACLINE与输出OUTPUT之时间差（常规≥10mS/115Vac&≥20mS/230Vac）;

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试条件

环境温度/Temp.

输入电压

/ACInput

输入频率

/Freq.

输出负载设置

/OutputLoadSetup

25℃

90V/115V/132V

47Hz~63Hz

Max.Load/最大负载

180V/230V/264V

D.测试方法

1）.测试时依规格设定ACLINE,FREQUENCY和输出负载.

2）.OSCILLOSCOPE的CH1接Vo为TRIGGERSOURCE,CH2接ACLINE.

3）.TRIGGERLEVEL设定在Vo的60%~80%间较为妥当,TRIGGERSLOPE设定在“-”,VOLTS/DIV和TIME/DIV则视实际情况而定.

4）.用CURSOR中"TIME",量测ACON至VoLOWLIMIT之时间差.

E.注意事项

1）.测试前先将待测品热机,待其输出电压（diànyā）稳定后再进行测试;

2）.示波器（OSCILLOSCOPE）需使用（shǐyòng）隔离变压器.

2.1.10输出过冲幅度（fúdù）测试/OutputOvershootTest

A.目的（mùdì）

测试S.M.P.S.POWERON时,输出DCOUTPUT过冲幅度变化量（常规≤10%）.

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试条件

依SPEC.所要求,输入电压范围与输出负载（Min.–Max.load）.

D.测试方法

1）.测试时依规格设定ACLINE,FREQUENCY和输出负载.

2）.OSCILLOSCOPE的CH1接Vo为TRIGGERSOURCE;

3）.TRIGGERLEVEL设定在Vo的60%~80%间较为妥当,TRIGGERSLOPE设定在“+”和“-”,VOLTS/DIV和TIME/DIV则视实际情况而定.

4）.用CURSOR中"VOLT",量测待测品輸出过冲点与稳定值之关系.

5）.ON/OFF各做十次,过冲幅度%=△V/Vo*100%;

E.注意事项

产品在CC与CR模式都需满足规格要求.

2.1.11输出暂态响应测试/OutputTransientResponseTest

A.目的

测试S.M.P.S.输出负载快速变化时,其输出电压跟随变动之稳定性（规格定义电压最大与最小值不超过输出规格的±10%）.

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试条件

依SPEC.所规定:

输入电压ACLINE,变化的负载LOAD,频率及升降斜率SR/F值.

D.测试方法

1）.测试时设定好待测品输入电压ACLINE和频率FREQUENCY.

2）.测试时设定好待测品输出条件:

变化负载和变化频率及升降斜率.

3）.OSCILLOSCOPECH1接到OUTPUT侦测点,量其电压之变化.

4）.CH2接CURRENTPROBE测试输出电流,作为OSCILLOSCOPE之TRIGGERSOURCE.

5）.TRIGGERMODE设定为"AUTO.".

E.注意事项

1）.注意使用CURRENTPROBE时,每改变VOLTS/DIV刻度PROBE皆须归零ZERO.

2）.须经常（jīngcháng）对CURRENTPROBE进行消磁DEGAUSS和归零ZERO.

2.2保护（bǎohù）动作（Protections）测试

2.2.1过流保护（bǎohù）测试/OverCurrentProtectionTest

A.目的（mùdì）

测试S.M.P.S.输出电流过高时是否保护,保护点是否在规格要求內,及是否会对S.M.P.S.造成损伤（常规定义过流点为输出额定负载的1.2-2.5倍/CV模式产品除外）.

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD

3）.示波器/OSCILLOSCOPE

C.测试条件

依SPEC.所规定:

输入电压ACLINE和电子负载.

D.测试方法

1）.将待测组输出负载设在MAX.LOAD.

2）.以一定的斜率（通常为1.0A/S）递增,加大输出电流直至电源保护,当保护后,將所加大之电流值递减,视其输出是否会自动RECOVERY.

3）.OSCILLOSCOPECH2接上CURRENTPROBE,以PROBE检测输出电流.

4）.CH1则接到待测输出电压,作为OSCILLOSCOPE之TRIGGERSOURCE.

5）.TRIGGERSLOPE设定为"-",TRIGGERMODE设定为"AUTO",TIME/DIV视情况而定.

E.注意事项

1）.注意使用CURRENTPROBE时,每改变VOLTS/DIV刻度PROBE皆须归零ZERO,

2）.须经常对CURRENTPROBE进行消磁DEGAUSS和归零ZERO.

3）.产品不能有安全危险产生.

2.2.2短路保护测试/ShortcircuitProtectionTest

A.目的

测试S.M.P.S.输出端在开机前或在工作中短路时,产品是否有保护功能.

B.使用仪器设备

1）.交流电源/ACSOURCE

2）.电子负载/ELECTRONICLOAD