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[導(dǎo)讀]白盒測試 1 輔助電源測試 測試說明: 電源中輔助電源有重要意義,電源模塊的正常工作靠輔助電源來保障,輔助電源工作要比主電路要求更可靠,因為即使在輸入電壓超限的條

白盒測試
1 輔助電源測試
測試說明:
電源中輔助電源有重要意義,電源模塊的正常工作靠輔助電源來保障,輔助電源工作要比主電路要求更可靠,因為即使在輸入電壓超限的條件下,輔助電源還要正常工作,以實現(xiàn)正常的保護邏輯,而且功率器件的驅(qū)動,控制芯片的工作都要靠輔助電源來保障,因此,對輔助電源的要求是:無論在動態(tài)的情況下還是在靜態(tài)的情況下,必須穩(wěn)定可靠,輸出電壓穩(wěn)定,以滿足控制和通訊電路的要求。測試工作中要充分關(guān)注輔助電源。
測試方法:
輔助電源要關(guān)注以下幾個問題:
A、啟動電阻設(shè)計是否合理,限流電阻(輔助電源的輸入與高壓直流母線排串聯(lián)的電阻)設(shè)計是否合理;
B、靜態(tài)的情況下,輔助電源的電壓是否在全電壓、負載內(nèi);
C、大動態(tài)的情況下,輔助電源是否正常;
D、啟動過程中輸出電壓是否出現(xiàn)過沖,384X Isence端及驅(qū)動波形是否異常;
E、輸出電壓波形監(jiān)測;
F、開關(guān)管的電應(yīng)力測試;
G、輔助電源的溫度應(yīng)力測試;
H、芯片的工作主要參數(shù),如工作電壓、功耗等。
針對這些問題,需要測試相應(yīng)項目:
A、啟動電阻和限流電阻測試
啟動電阻的功率降額必須滿足設(shè)計要求,計算功率的公式為:
P=(Bmax-V1)/R,其中Vmax為輔助電源在各種情況下最大的輸入電壓,V1為輔助電源控制芯片(UC384X)正常工作電壓,計算出來的功率不能超過選用的啟動電阻的功率,同時啟動電阻的溫升必須滿足降額要求。在最高的環(huán)境溫度、輔助電源最高的輸入電壓Vmax下,正常工作時,啟動電阻的最高溫度(溫度穩(wěn)定以后)不超過120oC(15oC的降額,135oC-15oC=120oC),如果在常溫下測試,測試溫升需要轉(zhuǎn)換到最高工作環(huán)境溫度。
限流電阻的功率也要滿足降額的要求,用示波器測試正常情況下,滿載開機,滿載關(guān)機情況下電阻兩端的電壓波形,通過電壓波形,測試出電阻兩端的電源有效值,根據(jù)有效值計算電阻的功率,要求功率在開機和關(guān)機以及正常情況下要滿足降額要求。
B、靜態(tài)的情況下,輸出電壓范圍測試
測試模塊輸入電壓分別為Vinmin,Vinnom,Vinmax和輸出Iomin,Ionom、Iomax,輸出限流點,輸出深度限流狀態(tài)下的輔助電源每一路輸出電壓,要求每一路輸出電壓在每一種情況下都保持穩(wěn)定,而且能夠滿足控制回路和通訊回路的可靠工作要求(注意:Vinmin為輔助電源剛剛開始工作的電壓,Vinmax為模塊輸入過壓保護后的電壓,過壓保護和欠壓保護以后,模塊都能正常工作)。
C、動態(tài)的情況下,輔助電源輸出電壓范圍:
用AC SOURCE調(diào)節(jié)模塊的輸入電壓和輸出負載同時跳變(輸入電壓在最高電壓和最低輸入電壓之間跳變,跳變時間為50ms,輸出從空載到滿載跳變,跳變時間為5ms,tr和tf設(shè)置為20us對應(yīng)1A),在這種情況下,測試輔助電源各路輸出電壓,要求每一路輸出電壓都能保持穩(wěn)定,而且能夠滿足控制回路和通訊回路的可靠工作要求。
D、關(guān)鍵點波形測試:
分別在輸入過壓點-5V、欠壓點+5V啟動時測試輸出電壓波形,3844 Isence端及開關(guān)管驅(qū)動波形,監(jiān)測是否出現(xiàn)輸出電壓過沖、開關(guān)管過流及開關(guān)管驅(qū)動端波形異常等情況。同時在各種動態(tài)的情況下(包括輸入動態(tài),輸出動態(tài)的情況下),各個關(guān)鍵點的波形測試。
E、輸出電壓紋波測試:
輸出額定線形負載情況下,用測試電壓紋波的方法測試輸出電壓波形,其紋波P-P值應(yīng)小于5%輸出電壓。
判斷標準:
以上測試項目作為檢測輔助電源性能的測試。啟動電阻溫升正常,未出現(xiàn)開關(guān)管電流及驅(qū)動波形異常,在工作范圍內(nèi)輔助電源電壓正常,在異常電壓輸入范圍輔助電源正常(在電源能夠?qū)崿F(xiàn)保護的范圍內(nèi)正常),合格;否則不合格。
2 驅(qū)動電路的測試
測試說明:
功率器件的驅(qū)動技術(shù)是電源可靠性的重要保障,好的驅(qū)動方式能夠?qū)崿F(xiàn)有效的開通和關(guān)斷,高效率,低的EMI干擾,快速實現(xiàn)功率器件的保護等功能,測試中應(yīng)對功率管驅(qū)動進行測試,為了防止由于探頭引起的影響,測試中用應(yīng)采用差分隔離探頭(或采用一般的探頭,同時示波器的電源用隔離變壓器隔離),并注意以下問題:
A、驅(qū)動電路分析;
B、驅(qū)動電壓;
C、驅(qū)動波形;
D、瞬態(tài)情況下驅(qū)動波形;
F、驅(qū)動芯片的電壓,如起機過程中的芯片供電電壓等。
測試方法:
(1)驅(qū)動電路分析
審核驅(qū)動電路方式,無論變壓器隔離驅(qū)動和集成IC驅(qū)動,驅(qū)動電阻應(yīng)滿足推薦要求,如果采用加速電容或快速關(guān)斷方式時應(yīng)評估其作用,負壓關(guān)斷時應(yīng)確認其影響,一般情況下GS應(yīng)有穩(wěn)壓管,分析驅(qū)動電路,確認電路設(shè)計合理性。
(2)驅(qū)動電壓
目前,公司的大部分的開關(guān)管都是使用MOSFET或IGBT,MOSFET和IGBT的驅(qū)動都是使用電壓方式,高的驅(qū)動電壓會擊穿柵極,測試在空載、半載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變(所有的負載跳變條件為:跳變時間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高,從最高電壓到最低電壓跳變(跳變時間為50ms)條件下的驅(qū)動波形,要保證驅(qū)動電壓低于規(guī)定電壓,一般峰值應(yīng)小于20V,同時注意驅(qū)動電壓要滿足飽和驅(qū)動。
(3)驅(qū)動波形
測試在空載、輕載、半載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變(所有的負載跳變條件為:跳變時間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高,從最高電壓到最低電壓跳變(跳變時間為50ms)條件下的驅(qū)動波形,波形的上升和下降沿應(yīng)平滑,且滿足效率和EMI要求(上升時間較快,管子的開通損壞小,但是電壓尖鋒較高,EMI會較大),開通中不應(yīng)有下跌,關(guān)斷后不會出現(xiàn)尖沖,死區(qū)時間滿足設(shè)計要求。
對比PWM芯片輸出波形和驅(qū)動波形,確認驅(qū)動波形和PWM輸出波形一致。
(4)驅(qū)動回路
功率器件(MOSFET和IGBT)驅(qū)動電源要求低的阻抗特性,驅(qū)動回路面積盡可能小,驅(qū)動線盡量短,且驅(qū)動回路必須與功率回路分開。
(5)瞬態(tài)狀態(tài)下的波形
在瞬態(tài)條件下,如開關(guān)機、輸出突加負載、突減負載,由限流態(tài)到穩(wěn)壓態(tài)的轉(zhuǎn)換,從穩(wěn)壓到限流態(tài)的轉(zhuǎn)換,輸出短路,短路開機,輸出短路放開的情況下驅(qū)動正常。由保護到恢復(fù)的過程中,驅(qū)動正常,波形的上升和下降沿應(yīng)平滑,開通中不應(yīng)由下跌,關(guān)斷后不會出現(xiàn)尖沖,死區(qū)時間滿足設(shè)計要求,驅(qū)動波形不應(yīng)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
(6)主控制芯片供電電壓的測試
用示波器測試主要的控制芯片的供電電壓,捕捉模塊上電過程、關(guān)機的過程以及正常工作情況下芯片供電電壓的波形,芯片供電電壓必須滿足芯片資料的要求,同時最好工作在芯片資料推薦的工作電壓下,任何情況都不能出現(xiàn)超過芯片工作電壓范圍的電壓芯片供電。
3 功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)力測試
測試說明:
功率半導(dǎo)體器件主要包括:DCDC的主功率管、輸出整流二極管、PFC的主功率管、PFC的整流二極管、PFC的夸接二極管等。這些功率半導(dǎo)體器件的正確使用是電源可靠性的重要保證,為保證功率器件的合理使用,需要考慮合理的電流、電壓降額和結(jié)溫降額,故測試應(yīng)在以下幾個方面注意:
A、滿足電壓降額要求;
B、滿足電流降額要求;
C、滿足溫度降額要求
測試方法:
A、測試功率半導(dǎo)體器件在最惡劣條件下的Vds電壓波形,確定最高電壓和最大尖鋒電壓。由于Vds的電壓比較高,而且最大的電壓尖鋒的頻率能夠達到30-40MHz,故一般的測試時,電壓尖鋒小于300V的,可采用一般的示波器原配探頭(一般額定電壓為300,帶寬為100M或50M,測試的波形不會失真),當(dāng)電壓尖鋒大于300V時,測試以高壓無源探頭的測試結(jié)果為準(帶寬為100M),測試的波形一般也不會失真。對于有源高壓探頭,因為帶寬較窄,一般為20MHz,容易失真,不建議使用。
對于電壓應(yīng)力的測試,主要測試在動態(tài)情況下的電壓應(yīng)力(因為穩(wěn)態(tài)情況下的電壓應(yīng)力較?。?,具體的測試條件如下:
(1)輸入電壓為最高電壓,分別測試輸出空載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負載跳變條件為:跳變時間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電壓應(yīng)力。改變輸入電壓,在最低輸入電壓和額定輸入電壓下重新以上的測試。記錄測試的最大應(yīng)力,記錄超標的電壓波形。
(2)輸入電壓在最大電壓和最下電壓之間跳變(跳變時間為20ms)分別測試輸出空載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負載跳變條件為:跳變時間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電壓應(yīng)力。
(3)模擬系統(tǒng)上運行的情況測試下,在系統(tǒng)上,當(dāng)模塊處于浮充狀態(tài),監(jiān)控使模塊變?yōu)榫?,這時由于模塊電壓上升速度不一致,導(dǎo)致電壓上升較快的模塊瞬間承受過高的功率,同時模塊又沒法短路回縮(電壓高于短路回縮點),這是模塊的應(yīng)力比較大,肯可能會導(dǎo)致器件應(yīng)力超標。具體的模擬方法:如測試25A(或50A模塊)時,用100A的模塊和25A模塊(或50A模塊)并聯(lián),然后帶100A的負載,調(diào)節(jié)100A模塊的輸出電壓為43A,25A(或50A)模塊的電壓為42V,這時25A(或50A)模塊沒法帶載輸出,突然調(diào)節(jié)25A(或50A)模塊的電壓為58V,這時25A(或50A)模塊電壓上升,從而瞬時帶100A的負載,測試這時的管子電壓應(yīng)力。
對于100A模塊,可以采用機柜進行模擬以上的現(xiàn)象,主要是讓模塊子瞬間帶很大的負載而又不讓模塊回縮,測試這時的電壓應(yīng)力。具體可以根據(jù)實際的使用電路分析和測試分別模塊的最大電壓應(yīng)力。
B、電流應(yīng)力測試
測試功率器件載最惡劣條件下的Ids電流波形,確定最高工作電流和最大尖鋒電流,具體的測試條件如下:
(1)輸入電壓最低電壓,輸出電壓為最大,分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負載跳變條件為:跳變時間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電流應(yīng)力。
(2)輸入電壓載最大電壓和最小電壓之間跳變(跳變時間為201ms),分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負載跳變條件為:跳變時間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電流應(yīng)力。
具體可根據(jù)實際使用電路分析和測試,分別求出使用的最大額定電流。
C、溫度應(yīng)力
分別測試功率器件的最高溫升,溫升應(yīng)該滿足降額要求。測試最高溫度下器件的殼溫是最直接的判據(jù);作為替代方式可以測試常溫下的溫升ΔT,則器件的最高溫升為:
Tcasemax = Tenvmax +ΔT
Tjmax = Tcasemax + P*Rth
Tcasemax:最高殼溫;Tenvmax:最高環(huán)境溫度;Tjmax:最高結(jié)溫;P:器件的功耗;Rth:從結(jié)到殼的熱阻
測試時,溫度測試必須在最高的環(huán)境溫度下測試。
測試的條件為:輸入溫最低的輸入電壓,輸出為最大功率(最高的輸出電壓,額定的輸出電流)用多點溫度測試儀測試各個功率器件的溫升,同時打印溫度曲線,直到溫度曲線為平滑曲線為止(即溫度已達到穩(wěn)定)。
同時必須測試風(fēng)扇損壞時,在最惡劣情況下的溫度應(yīng)力,也必須滿足降額要求。
判斷標準:
(1)對于電壓應(yīng)力,在各種條件下,滿足測試的最大Vds小于器件的額定工作電壓,合格;如果測試的最大Vds大于器件的額定工作電壓,項目組能夠出具體器件認證器件合格的《器件超額使用報告》,合格,否則不合格。
(2)對于電流應(yīng)力,在各種條件下,滿足測試的最大電流小于器件的額定工作電流,合格;如果測試的最大電流大于器件的額定工作電流,項目組能夠出具體器件認證器件合格的《器件超額使用報告》,合格,否則不合格。
(3)對于溫度應(yīng)力,必須有15oC的降額,也就是說,在最高的環(huán)境溫度下測試,器件的表面溫度必須小于(器件的額定結(jié)溫-15oC-P*Rth),一般P*Rth取15oC,符合上述說明,合格;否則不合格。
4 磁性器件的測試
測試說明:
電路中磁性元件主要在輸入共模電感、PFC電感、變壓器、濾波電感、輸出共模電感、驅(qū)動變壓器、諧振電感等處使用,起著EMI濾波及能量傳遞等作用,評價磁性元件應(yīng)用是否恰當(dāng)主要關(guān)注以下幾個方面:
A、是否存在飽和現(xiàn)象
B、溫升是否滿足要求,磁性溫升是因為鐵損(渦流損耗、磁滯損耗)和銅損造成。
常用的磁性材料有:鐵氧體、坡莫合金、非晶態(tài)合金等,根據(jù)其特性,分別應(yīng)用在不同的場合。
正確的設(shè)計才能保證磁性元件應(yīng)用的合理,由于隨溫度的變化磁心的特性有較大的變化,因此最惡劣的條件下的驗證是必要的。
測試方法:
(1)輸入和輸出共模電感
一般不會存在飽和問題,其主要作用是實現(xiàn)EMI要求,同時有抑制輸入的共模串?dāng)_的作用,其考慮主要是良好的絕緣,在要求頻段內(nèi)的電感量,分步電容小,溫升滿足要求。前三點由EMC測試保證,溫升需要測試,測試常溫下最大電流(銅耗最大)條件下的溫升ΔT,以衡量設(shè)計的合理性。
(2)PFC電感
PFC電感在功率回路中起能量傳遞的作用,雖然一般PFC控制芯片具有限流作用,但是電感的飽和降引起嚴重溫升和輸入電流波形畸變,因此需測試最惡劣條件下的工作情況。
A、測試最低電壓輸入,最大功率輸出時的PFC電感電流波形,電流波形不會出現(xiàn)非正常的上翹,即不會飽和(動態(tài)情況下,不作為磁性器件的要求,但其他器件的降額必須滿足降額)。
B、降輸入電壓調(diào)整為在欠壓點+5V(持續(xù)時間為200ms)、過壓點-5V(持續(xù)時間為200ms)之間跳變,輸出調(diào)整為最大線形負載時,測試PFC電感電流波形,電流波形不會出現(xiàn)非正常的上翹,即不會飽和。同時,需要在最低輸入電壓時分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流、空載到深度限流,電感電流的波形,判斷是否能夠滿足要求。
C、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試常溫下的溫升ΔT,應(yīng)滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試最高工作溫度下的溫升ΔT,與常溫比較無太大差異,且磁心溫度不會超標。
(3)變壓器
隨電路拓撲不同,變壓器的要求也不同,不考慮集成磁情況,一般雙極性變壓器(如全橋、半橋、推挽等開關(guān)電源變壓器),單端正激類變壓器,單端反激類變壓器類型,且與具體采用的復(fù)位技術(shù)有關(guān)。
變壓器的飽和溫升問題是值得注意的問題,可以從以下方面考慮:
A、變壓器最大輸入電流(變壓器輸入電壓最低,輸出功率最大)情況下的電流波形不應(yīng)出現(xiàn)異常的上翹。
B、將輸入電壓調(diào)整為在欠壓點+5V(持續(xù)時間為50ms)、過壓點-5V(持續(xù)時間為50ms)之間跳變,輸出調(diào)整為最大線形負載(持續(xù)時間為500ms)、空載(持續(xù)時間為500ms)之間跳變,測試變壓器的電流波形,電流波形不會出現(xiàn)非正常的上翹,激即不會飽和。同時,需要在最低輸入電壓時分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流、空載到深度限流,電感電流的波形,判斷是否能夠滿足要求。
C、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試常溫下的溫升ΔT,應(yīng)滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試最高工作溫度下的溫升ΔT,與常溫比較無太大差異,且磁心溫度不會超標。
(4)輸出濾波電感
輸出濾波電感工作在直流狀態(tài)下,電感量的大小影響主電路的工作穩(wěn)定性和特性。
輸出濾波電感要求在最惡劣的情況下不出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,溫升滿足要求。
A、電感中流過最大電流(電流輸出處于限流狀態(tài),輸出最大電流時)情況下的電流波形不應(yīng)出現(xiàn)異常的上翹。
B、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試常溫下的溫升ΔT,應(yīng)滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試最高工作溫度下的溫升ΔT,與常溫比較無太大差異,且磁心溫度不會超標。
判斷標準:
(1)測試中電感或變壓器中電流在最惡劣狀況下不會出現(xiàn)飽和;
(2)常溫下的磁性元件溫升和最高工作溫度下的溫升現(xiàn)象;
(3)換算到最高溫度及最惡劣輸出狀態(tài)下磁性元件及其線包上的表面溫度不超過安規(guī)的規(guī)定。對于絕緣等級A(105度),任何情況下,表面溫度不能超過90度;對于絕緣等級B(130度),任何情況下,表面溫度不能超過110度;對于絕緣等級F(155度),任何情況下,表面溫度不能超過135度;對于絕緣等級H(180度),任何情況下,表面溫度不能超過150度。
(4)磁性元件內(nèi)部的溫升不能超過《器件認證降額規(guī)范》要求的降額。
5 DC/DC反饋環(huán)測試
測試說明:
每種DC/DC主電路拓撲都有其典型的反饋效正網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),合適的校正網(wǎng)絡(luò)不但可以得到穩(wěn)定的靜態(tài)性能,而且可以獲得良好的動態(tài)特性,通過測試和調(diào)整可以獲得滿意的校正網(wǎng)絡(luò)。在閉回路下測得的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù),可以反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及在不穩(wěn)定的情況之下的調(diào)試趨勢。由于溫度對環(huán)路參數(shù)會導(dǎo)致一定的影響,故除了進行常溫下的環(huán)路測試以外,還必須進行高、低溫和濕度下進行環(huán)路測試。
測試方法:
一般的,測試接線圖如下圖所示:
注:R參考基準信號;C輸出信號;H分壓網(wǎng)絡(luò);S注入測試信號;Y儀器測試端;Z儀器參考端;G1和G2為部分主電路
利用HP4149A和信號耦合變壓器在控制信號的總反饋端結(jié)成如上圖的結(jié)法,利用HP4149的矢量相除可以直接得出:T/R=-Y/Z=-G1G2H,固定引進180度相移,因此在HP4149的BODE圖上,可以得到增益為0dB處的相位為相位裕度,在相位為0deg處的增益為增益裕度。
參數(shù)設(shè)置為:
電壓環(huán)測試信號:10~50mV(視測試點噪音而定)?
副邊限流環(huán)測試信號:5~10mV(視測試點噪音而定)?
當(dāng)輸出電壓高于42V時,TEST端和REFRERECE端要用分壓電路分壓到42V之內(nèi),同時測試信號也要相應(yīng)增大,增大的倍數(shù)為:1/分壓比。
? 在掃描頻率范圍為:10Hz~開關(guān)頻率
在全輸入電壓,全負載范圍內(nèi)測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性?
測試判據(jù):
輸入電壓,輸出電壓,負載、溫度、濕度等都將影響環(huán)路的穩(wěn)定性,在不同溫度(高溫、低溫和常溫),不同輸入電壓(最高、最低和額定),不同輸出負載(最小負載為5%額定負載、半載、滿載,對于空載的要求,不能有嘯叫聲),不同輸出電壓(額定、最高、最低)各種情況下組合,所有測試結(jié)果同時滿足相位裕度在30deg到15deg,增益裕度大于60dB,合格;否則不合格。
6 PFC性能測試
測試說明:
APFC技術(shù)隨著對電流諧波的要求將日益應(yīng)用廣泛。公司目前主要應(yīng)用UC3854和MC33368兩種芯片,其中UC3854為電流連續(xù)的平均電流型,MC33368為臨界電流型,輸入電壓范圍較小,功率也較小(一次電源主要使用的是UC3854)。
PFC中要考慮的問題主要有以下幾個方面:
A、額定輸入,額定輸出狀況下的諧波能否滿足標準要求;
B、驅(qū)動是否正常;
C、電感是否滿足要求;
D、電流波形細節(jié)的觀察;
E、輸入電壓及諧波的適應(yīng)性;
F、輸入電壓的中斷,跌落和緩慢變化的適應(yīng)性;
G、輸入電壓尖鋒,缺口和畸變的適應(yīng)性;
H、功率器件使用的合理性;
I、PFC環(huán)路設(shè)計的合理性;
J、輸入電壓跳變,輸出負載跳變;
K、瞬態(tài)高壓輸入。
測試方法:
(1)額定輸入、額定輸出情況下的諧波測試
輸入電壓諧波滿足要求時,使用功率分析儀測試額定輸入額定輸出條件下輸入電流諧波是否滿足IEC1000-3-2要求。
(2)驅(qū)動電路的測試
見規(guī)范驅(qū)動電路分析及其波形測試。
(3)磁性元件測試
見規(guī)范磁性元件測試。
(4)電流波形細節(jié)觀察
電流波形細節(jié)觀察能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不合理,使用HP4149A示波器,用電流槍測試輸入電流波形,展開觀察正常情況下的電流波形,不應(yīng)出現(xiàn)異常的脈沖寬度變化。在輸入諧波及電壓中斷、跌落和緩慢變化時,電流不會出現(xiàn)異常,PFC電壓正常,功率器件電流和電壓耐量符合要求;輸入電壓尖鋒、缺口和畸變時,PFC電壓正常,功率器件電流和電壓耐量符合要求。
(5)輸入電壓諧波的適應(yīng)性
A、輸入電壓頻率30Hz時,PFC工作無異常,能穩(wěn)定運行;
B、在3次諧波條件下,PFC穩(wěn)定運行,電流波形無異常畸變;
C、在輸入電壓為最高和最低時,A,B條件下PFC能穩(wěn)定運行;
D、輸入THD《40%(包括3次、5次、7次、9次)時在輸入電壓為最高和最低時PFC能穩(wěn)定運行;
E、輸入電壓從最高到最低緩慢變化,中斷和跳變時,PFC能穩(wěn)定工作;
(6)輸入電壓的中斷,跌落和緩慢變化的適應(yīng)性
A、額定輸入條件下,輸入電壓的中斷、跌落和緩慢變化時,PFC輸出電壓及輸入電流是否正常;
B、輸入電壓在最低、最高的中斷、跌落,以及從最低到最高的緩慢變化和跳變,PFC能穩(wěn)定工作。
(7)輸入電壓尖鋒、缺口和畸變的適應(yīng)性
A、額定輸入時,小于峰值1.5倍電壓尖鋒(每周期≤3個,從0值算起,《2ms),100%的電壓缺口(每周期≤3個,《2ms),PFC工作正常;
B、輸入電壓最高和最低時,小于峰值1.5倍電壓尖鋒(每周期≤3個,從0值算起,《2ms),100%的電壓缺口(每周期≤3個,《2ms),PFC工作正常。
(8)功率器件使用的合理性
見功率器件應(yīng)力測試。
(9)PFC環(huán)路設(shè)計的合理性
A、電路分析
PFC控制有自己的特征,是一個雙環(huán)控制系統(tǒng),其設(shè)計有相應(yīng)特征,對比采用電路和典型,分析設(shè)計的合理性。
B、反饋環(huán)測試見DC/DC的環(huán)路測試
C、動態(tài)響應(yīng)測試
PFC輸出電壓接高壓電子負載:
I、作25%-75%的動態(tài)響應(yīng),輸出電壓變化《5%;
II、100%突加負載和100%卸載試驗,輸出電壓變化《10%;
III、輸出額定負載,輸入在最大電壓和最小電壓之間跳變,PFC不應(yīng)出現(xiàn)保護現(xiàn)象。
(10)輸入電壓跳變,輸出負載跳變的適應(yīng)性
將輸入電壓調(diào)整為在欠壓點+5V(持續(xù)時間為5s)過壓點-5V(持續(xù)時間為5s)之間跳變,輸出調(diào)整在最大線形負載(持續(xù)時間為500ms)、空載(持續(xù)時間為500ms)之間跳變。
在上述條件下,應(yīng)能穩(wěn)定運行,不出現(xiàn)損壞或其他不正常現(xiàn)象,合格;否則不合格。若出現(xiàn)損壞情況,記錄故障問題,以提供分析損壞原因的依據(jù)。
(11)瞬態(tài)高壓輸入
A、額定電壓輸入,用雙蹤示波器測試輸入電壓波形和過壓保護信號,輸入電壓從220V跳變?yōu)?00V,從示波器上讀出過壓保護前300V的周期數(shù)n,作為以下試驗的依據(jù)。
B、輸入額定電壓,帶最大線形負載運行,在輸入上疊加300V的電壓跳變,疊加的周期數(shù)為(n-1),疊加頻率為1次/3分鐘,共運行2小時。
在上述條件下,應(yīng)能夠穩(wěn)定運行,不出現(xiàn)損壞或其他不正?,F(xiàn)象,合格;否則不合格。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
四、常規(guī)測試
1 輸入電壓范圍和過/欠壓點,以及半載轉(zhuǎn)換點
測試說明:
交流輸入(單相)電話范圍:額定值的85%~110%范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作;交流380V輸入(三相)變化范圍:額定值的85%~110%范圍內(nèi)應(yīng)能正常工作。
輸入在額定值的85%和110%時,滿載應(yīng)能起機滿載:即輸入的過/欠壓恢復(fù)點應(yīng)整定在額定值的85%~110%之外(或在給定的輸入電壓范圍之外)。
對于我公司的一次電源產(chǎn)品,模塊的輸入電壓范圍規(guī)定為欠壓保護點和過壓保護點之間,在該輸入電壓范圍的下限點上,不要求模塊能夠起機。
對于三相模塊,過壓保護點為過壓保護時,三相電壓中最高一相的電壓值,欠壓保護點為模塊欠壓保護時,三相電壓中最低的一相電壓值。注:此范圍應(yīng)為滿足的基本指標(電力電源:DL/T 781;通信電源:YD/T 731標準),具體范圍以規(guī)格書和企業(yè)標準為準。
測試方法:
采用純凈電壓源(一般要求電源的畸變度不超過5%,可以采用AC SOURE作為純凈電壓源),調(diào)節(jié)交流輸入電壓為220V,讓模塊起動并正常工作。
額定輸出最小負載下,調(diào)節(jié)交流輸入電壓,使其逐步升高,直到模塊輸入過壓報警關(guān)機,記錄此電壓值為過壓保護點;在調(diào)節(jié)交流輸入電壓,使其逐步降低,直到模塊重新開機正常工作(注意:因為模塊恢復(fù)工作的時候,需要時間,為了能夠準確的找出恢復(fù)點,在輸入電壓接近恢復(fù)點的時候,需要較小的步長調(diào)節(jié)輸入電壓,每調(diào)節(jié)一個值需要延時一定的時間,判斷模塊是否恢復(fù)),記錄此值為交流輸入過壓恢復(fù)點。
額定輸出滿載下,調(diào)節(jié)交流輸入電壓,使其逐步降低,直到模塊輸出欠壓報警關(guān)機,記錄此電壓值為欠壓保護點;再調(diào)節(jié)交流輸入電壓,逐步升高輸入電壓,直到模塊重新開機正常工作(注意:因為模塊恢復(fù)工作的時候,需要時間,為了能夠準確的找出恢復(fù)點,在輸入電壓接近恢復(fù)點的時候,需要較小的步長調(diào)節(jié)輸入電壓,每調(diào)節(jié)一個值需要延時一定的時間,判斷模塊是否恢復(fù)),記錄此值為交流輸入欠壓恢復(fù)點。
注意:對于限功率模塊,在額定輸出半載下測試模塊輸入欠壓點。
先讓模塊在額定輸入情況下帶滿載正常工作,調(diào)節(jié)輸入電壓,使其逐步降低,直到模塊限功率輸出(一般是半載限流輸出),記錄此時的輸入電壓為半載轉(zhuǎn)換點。然后調(diào)節(jié)輸入電壓,使其逐步增加,直到模塊能夠恢復(fù)到滿載輸出,記錄此時的輸入電壓為半載轉(zhuǎn)換恢復(fù)點。
判斷標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
2 負載效應(yīng)、源效應(yīng)和穩(wěn)壓精度
測試說明:
負載效應(yīng):交流輸入電壓為額定輸入電壓,因為變換負載引起的輸出電壓波動不超過輸出電壓整定值的±0.5%。
源效應(yīng):額定輸出電流(額定負載)的情況下,輸入電壓變化(在允許滿載輸出的輸入電壓范圍內(nèi))時引起輸出電壓的波動,要求電壓調(diào)整率不超過±0.1%。
穩(wěn)壓精度:不同交流輸入電壓和負載進行組合,各種情況下的直流輸出電壓與輸出電壓的整定值的差錯不應(yīng)該超過輸出電壓整定值的±0.6%(對于24V輸出的模塊,要求不能超過輸出電壓整定值的±1%)。
此標準為應(yīng)滿足的基本指標(731標準),具體范圍以規(guī)格書和企標為準。
測試方法:輸入電壓為額定值,輸出電流在5%~100%變化,記錄5%負載時的輸出電壓V1,負載50%的輸出電壓V0,負載100%時的輸出電壓V2。
計算?。╒2-V0)/V0,(V0-V1)/V0中較大者。
源效應(yīng):
調(diào)節(jié)輸出電流,使模塊滿載輸出;調(diào)節(jié)輸入電壓在全輸入電壓范圍內(nèi)變化,記錄額定輸入時的輸出電壓V0,下限輸入電壓時的輸出電壓V1,上限輸入電壓時的輸出電壓V2。
計算?。╒2-V0)/V0,(V0-V1)/V0中較大者。
對于超寬電壓模塊,測試時輸入電壓上下限定為系統(tǒng)過壓保護點和模塊低壓輸入開始限功率點的輸入電壓。
穩(wěn)壓精度:
測量額定輸入電壓和半載整定電壓V0,輸入在最低輸入電壓到最高輸入電壓在額定值變化,負載電流在5%~100%范圍內(nèi)變化時測定輸出最大偏離(相對整定值電壓)時的電壓值V1;計算(V1-V0)/V0,即為穩(wěn)壓精度。
注:為了提高測試效率,穩(wěn)壓精度、負載效應(yīng)、源效應(yīng)可以一起測試,測試時,按照附錄的測試表格測試相關(guān)的量,最后按照各自的計算方法計算即可。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
3 輸出電壓范圍和輸出過欠壓點
測試說明:
在額定輸入電壓,各種負載輸出的情況下,分別調(diào)節(jié)輸出電壓,測量輸出的電壓調(diào)節(jié)范圍(對于軟件調(diào)壓的模塊,可以通過監(jiān)控單元調(diào)節(jié),對于非軟件調(diào)節(jié)的模塊,可以通過調(diào)節(jié)均浮充電壓的微調(diào)電阻調(diào)節(jié))。
在額定輸入電壓,空載輸出的情況下,測量輸出欠壓告警點,欠壓告警恢復(fù)點和輸出過壓點。輸出過壓時模塊應(yīng)能鎖定輸出。
具體指標見規(guī)格書或企標要求。
測試方法:
輸出電壓范圍:
調(diào)節(jié)輸入電壓為下限值(對于限功率模塊,為滿功率輸入電壓的下限值),調(diào)節(jié)輸出電流為額定輸出電流,調(diào)節(jié)輸出電壓,記錄輸出電流為額定值時的最高輸出電壓就為直流輸出電壓的上限;
調(diào)節(jié)輸入電壓為上限值,調(diào)節(jié)輸出電流為5%額定電流,調(diào)節(jié)輸出電壓,記錄輸出電流為5%額定值時的最低輸出電壓為輸出電壓下限。
輸出過欠壓點:
調(diào)節(jié)輸入電壓為額定值,調(diào)節(jié)輸出為空載,調(diào)節(jié)輸出電壓,直到出現(xiàn)模塊輸出欠壓告警,此時的輸出電壓為輸出欠壓點。然后調(diào)節(jié)輸出電壓,使其慢慢地增加,直到模塊的欠壓告警消失,此時的輸出電壓點就為欠壓恢復(fù)點。(注意:目前公司大部分的模塊都沒有輸出欠壓保護功能)
調(diào)節(jié)輸入電壓為額定值,調(diào)節(jié)輸出為空載,用可調(diào)電壓源串聯(lián)二極管接到模塊的輸出端(二極管是為防止模塊的電壓反灌到直流電壓源導(dǎo)致直流電壓源損壞),調(diào)節(jié)直流電壓源,使其電壓增加,直到模塊輸出過壓關(guān)機,此時模塊輸出端的電壓為輸出過壓點。(注意:直流電壓源的輸出不是模塊的輸出過壓點),過壓后,關(guān)掉直流電壓源,觀察模塊是否能自動恢復(fù);如果模塊無法自動恢復(fù)正常,關(guān)斷交流電,讓模塊所有的顯示熄滅,然后重新上電,觀察模塊是否能夠正常工作。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
4 起動沖擊電流
起動重界電流指起機時電網(wǎng)對模塊輸入電容充電的電流,在有些情況下,由于X、Y電容造成的尖鋒電流其脈寬窄(一般小于0.5ms)不記為沖擊電流。
在額定輸入電壓,輸出電壓為浮充上限值,滿載輸出的情況下,測量輸入的起動沖擊電流,要求輸入起動沖擊電流峰值≤額定輸入條件下最大穩(wěn)態(tài)輸入電流有效值的150%。
具體指標見規(guī)格書和企標要求。
測試方法:
在額定輸入電壓,輸出電壓為浮充上限值,滿載輸出的情況下,測量輸入的起動沖擊電流,利用電流探頭和示波器的觸發(fā)功能,測量輸入的沖擊電流,至少測試5次,取最低的一次作為測試結(jié)果。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
5 開關(guān)機過沖
測試說明:
輸入全電壓范圍,輸出各種負載條件下,要求開關(guān)機過沖電壓幅度≤輸出整定電壓值的±10%。
具體指標見規(guī)格書和企標的要求。
測試方法:
在輸入全電壓范圍,輸出各種負載條件下(選取最低輸入電壓,最高輸入電壓及額定輸入電壓和5%負載,50%負載及100%負載的各種組合情況條件),用模塊前空開作為開關(guān),利用示波器觸發(fā)功能測量輸出電壓在開機時的過沖波形和關(guān)機時的過沖波形。然后用示波器的測量功能(measer-》select measure-》overshot),直接讀出開關(guān)機過沖幅度,要求開關(guān)機過沖幅度均不能超過輸出整定電壓值的±10%。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
6 負載動態(tài)響應(yīng)
測試說明:
輸入、輸出電壓為額定值,輸出負載在額定值的25%-50%-25%和50%-75%-50%變化,恢復(fù)時間≤200us時,輸出電壓的超調(diào)量≤輸出電壓整定值的±5%;恢復(fù)時間》200us,輸出電壓的超調(diào)量≤輸出電壓整定值負載調(diào)整率(即要求不能夠超過輸出電壓整定值的±0.5%)。
注:恢復(fù)時間是指直流輸出電壓變化量上升至大于穩(wěn)壓精度處開始,會至小于等于并不超過穩(wěn)壓精度處止的這段時間。
過沖幅度以及恢復(fù)時間的定義詳見下圖:
具體要求見規(guī)格書和企標要求。
測試方法:
輸入為額定電壓,輸出整定在屋頂之,利用電子負載的恒流模式設(shè)置跳變來實現(xiàn)輸出負載的跳變(跳變時間為5ms,如果5ms內(nèi),模塊無法回復(fù)到穩(wěn)態(tài),需要讓跳變時間加長,讓模塊能夠達到穩(wěn)態(tài)。tr和tf按照20us對應(yīng)1A來設(shè)置,如100A的模塊,負載從25A跳到50A,跳變25A,tr和tf就是500us左右),對于某些大功率模塊,可采用并聯(lián)固定負載的方法實現(xiàn)如50%到75%負載跳變,可以用50%固定負載,再用電子負載實現(xiàn)0到25%跳變,用示波器測量輸出電壓的變化。(注意:測試時,示波器采用交流耦合方式,觸發(fā)方式可以用Auto或者normal,時間為ms級,就能夠很快的把波形捕捉到)
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
7 缺相和相不平衡測試(僅對三相輸入電源有效)
測試說明:
斷開電網(wǎng)的任一相,模塊應(yīng)該能夠關(guān)機或保護且顯示缺相并報警;缺相恢復(fù)后模塊應(yīng)能夠自動恢復(fù)。
三相電網(wǎng)出現(xiàn)相不平衡時,相不平衡電壓達到規(guī)格書或企標的規(guī)定時,模塊應(yīng)能夠關(guān)機保護且顯示報警;相不平衡恢復(fù)后模塊應(yīng)能夠自動恢復(fù)。
具體要求見規(guī)格書和企標要求。
測試方法:
利用三相AC SURCE電源對模塊供電,調(diào)節(jié)三相電壓源為額定輸入電壓,模塊為額定輸出電壓和額定輸出電流(如果AC SOURCE功率無法帶滿載,可以相應(yīng)減少一些負載),分別實現(xiàn)缺相,恢復(fù),測試模塊的缺相保護功能。
調(diào)節(jié)三相電壓源為額定輸入電壓,模塊為額定輸出電壓和額定輸出電流,分別調(diào)節(jié)某相電壓逐漸下降(其余兩相為額定輸出電壓,測倆嘎三相電壓),直到模塊關(guān)機保護,并由相應(yīng)報警,在逐漸升高該相電壓,模塊能自動恢復(fù)。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
8 輸出外特性
測試說明:
測試模塊在額定輸入電壓,浮充狀態(tài)下的輸出外特性曲線(輸出電壓/輸出電流關(guān)系曲線)。
測試方法:調(diào)節(jié)輸入電壓為額定電壓,輸出電壓為浮充電壓,輸出負載為空載,不斷的增加負載(步長可以根據(jù)不同的模塊而不同,容量小的模塊步長可以稍微的小一些),記錄在每一個輸出負載下,模塊的輸出電流和輸出電壓,當(dāng)模塊輸出到了限流以后,繼續(xù)增加負載和記錄模塊的輸出電壓、電流,直到模塊的輸出小于10V為止,測試完畢以后,畫出模塊的輸出電壓和電流的關(guān)系曲線,就是輸出外特性曲線(為了保證測試的準確性,要求測試點必須多于15個)。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
9 效率和功率因素曲線
測試說明:
常溫下,測試額定輸入電壓,輸出為浮充電壓時,從輕載到滿載時的效率曲線和功率因素曲線。測試滿載輸出,輸入電壓從最低到最高范圍內(nèi)變化時的效率曲線和功率因數(shù)曲線。結(jié)果作為熱設(shè)計的參考,和作出電壓的損耗曲線。
具體要求詳見規(guī)格書或企標的規(guī)定(規(guī)格書和企標一般只規(guī)定額定情況下的功率因數(shù)曲線)。
測試方法:
調(diào)節(jié)輸入電壓分別為額定電壓,輸出為浮充電壓,調(diào)節(jié)輸出負載,分別記錄輸入功率,輸出功率(輸出功率和輸出電流),輸入功率因數(shù)。計算效率并得出效率和功率因數(shù)曲線(測試的點必須多于10個,以保證曲線的精度)。
調(diào)節(jié)輸出為滿載,輸入電壓從最低到最高變化,分別測量輸入功率、功率因數(shù)、輸出功率,計算效率,作出效率和功率因數(shù)曲線。
注意:1. 測試時,先讓模塊帶滿載工作半小時后進行測試;2. 測試輸出電壓搖要用FLUKE45,測試輸出電流要用0.2級的分流器,以保證測試的準確性。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
10 模塊內(nèi)監(jiān)控電壓的設(shè)置精度
測試說明:
對于內(nèi)部有監(jiān)控控制的模塊,當(dāng)用監(jiān)控測試軟件(或者監(jiān)控單元)設(shè)置模塊的輸出電壓時,設(shè)置值與模塊的實際輸出電壓之差應(yīng)效應(yīng)±0.1V,具體參數(shù)參見產(chǎn)品開發(fā)規(guī)格書。
測試說明:
調(diào)節(jié)模塊的輸入為額定電壓,輸出負載為半載,通過ADAM模塊或OCI-6模塊(或其他的485與232轉(zhuǎn)換的設(shè)備)將待測模塊與計算機相連,打開監(jiān)控測試軟件,調(diào)測計算機與模塊之間的通信,使之正常,用計算機調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓,從規(guī)格書要求的最低輸出電壓開始調(diào)節(jié)到最高輸出電壓,步長為1V,同時測量并記錄模塊的實際輸出電壓(測試時用FLUKE45,以保證測試精度),計算實際輸出電壓與設(shè)置電壓之差應(yīng)小于規(guī)格書的要求。
注:同樣也可以通過監(jiān)控單元進行設(shè)置輸出電壓,測試輸出電壓和設(shè)置電壓之間的差別。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
11 模塊內(nèi)監(jiān)控溫度測試精度、風(fēng)機調(diào)速、過溫保護測試(使用于有以上功能的模塊):
測試說明:
測試精度:
對于模塊內(nèi)有監(jiān)控測量溫度功率的軟件,用監(jiān)控測試軟件測量模塊的測溫精度應(yīng)滿足規(guī)格書的要求或企標的要求,一般要求小于2度。
風(fēng)機調(diào)速:
對于風(fēng)冷模塊,如果才喲嘎了軟件調(diào)速技術(shù),那么模塊的風(fēng)扇調(diào)試過程必須滿足規(guī)格書或企標的要求。
過溫保護:
對于有過溫保護的模塊,模塊的過溫保護點和恢復(fù)點必須滿足規(guī)格書或企標的要求。
測試方法:
以上三個測試項目可以同時進行測試,測試方法如下:
首先,打開模塊,將單點測溫儀或多點測溫儀的其中一根熱電偶粘在模塊的測溫點(注意:熱電偶必須粘在溫度探頭靠近溫度測試IC的部分),將模塊按照好;然后,用萬用表的直流電壓檔接在模塊的風(fēng)扇工作電壓的測試點上,以便測試你可風(fēng)扇的工作電壓;調(diào)節(jié)模塊的輸入電壓為額定值,輸出負載為空載,接上監(jiān)控單元,使得模塊跟監(jiān)控單元之間通訊正常。
調(diào)節(jié)模塊的輸出負載為滿載,讓模塊工作,模塊溫度不斷的上升,記錄監(jiān)控單元顯示的模塊溫度和測溫儀的測量溫度,記錄步長為1oC,兩者之差即為測溫精度。同時觀察風(fēng)扇的電壓,記錄風(fēng)扇起轉(zhuǎn)的電壓以及對于的溫度,以及記錄風(fēng)扇的不同的檔位上的溫度和對應(yīng)電壓;為了讓模塊能夠達到過溫保護點,可以用一個電風(fēng)吹,用熱風(fēng)不斷的吹模塊的散熱片,使得模塊溫度迅速上升,直到模塊過溫保護,記錄過溫報表的溫度點;過溫保護后,模塊關(guān)機,溫度下降,直到模塊恢復(fù)正常工作,記錄此時溫度點即為過溫恢復(fù)點。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
12 模塊內(nèi)監(jiān)控電壓和監(jiān)控電流測量精度測試
測試說明:
對于內(nèi)部有監(jiān)控控制的模塊,當(dāng)用監(jiān)控控制軟件測量模塊的輸出電壓和輸出電流時,監(jiān)控電壓測量精度應(yīng)≤0.1V,監(jiān)控電流測量精度應(yīng)≤±2A。具體指標詳見規(guī)格書或企標。
測試方法:
監(jiān)控電壓測量精度:輸出負載為50%負載,用監(jiān)控測試軟件(或監(jiān)控單元)調(diào)節(jié)模塊的輸出從最低直到最高值之間變化,步長為1V,用萬用表FLUKE45測量模塊的時間輸出電壓值,將該值與監(jiān)控測試軟件(或監(jiān)控單元)上測量的電壓值進行比較,兩者之差為ΔV,監(jiān)控電壓測量精度按以下公式計算:
監(jiān)控電壓測量精度=ΔV/模塊實際輸出電壓。
監(jiān)控電流測量精度:輸出電壓為浮充電壓值,從最低負載開始按適當(dāng)?shù)牟介L調(diào)節(jié)負載(測量點不少于15個點),使輸出電流逐步增加到最大輸出電流,用0.2等級的分流器和萬用表FLUKE45測量模塊的實際輸出電流值,將該電流值與監(jiān)控測試軟件(或監(jiān)控單元)測得的電流值相減結(jié)果為ΔI,監(jiān)控電流測量精度按如下公式計算:
監(jiān)控電流測量精度=ΔI/額定輸出電流。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
13 均流性能測試
測試說明:
測試模塊并機工作時的均流性能。并機工作時應(yīng)能做到按比例均分負載,模塊在50%-100%表稱輸出電流范圍內(nèi)其均分負載的不平衡度不得超過直流輸出電流表稱值的5%。注意試驗中不應(yīng)出現(xiàn)電壓攀升現(xiàn)象,輸出電壓不超過企標或規(guī)格書的要求。
具體指標見規(guī)格書或企標。
測試方法:
(1)分別在半載下整定模塊輸出電壓,使兩模塊輸出電壓存在電壓差(電壓差為模塊額定輸出*穩(wěn)壓精度,一般要求0.3V),兩模塊輸出并聯(lián),插上均流線,并機工作;負載在全范圍變化,用0.2等級的分流器分別測量并記錄兩模塊的輸出電流,以測量模塊的均流性能。均流度的計算公式如下:
[I1-(I1+I2)/2]/IE, I2-(I1+I2)/2]/IE
取兩者中較大的為均流度。其中I1為模塊1的實際電流,I2為模塊2的實際電流,IE為模塊的額定電流。
(2)調(diào)節(jié)兩模塊的壓差,直至兩模塊的電流差達到5%(剛剛達到均流的要求),斷開均流,測量兩模塊半載下的電壓值,將兩電壓相減得到的電壓差ΔV就是模塊不均流的最小電壓差(也就是說,當(dāng)模塊之間的電壓差超過ΔV,模塊就不均流)。假如電壓差ΔV小于(模塊額定輸出*穩(wěn)壓精度),則模塊在實際的使用中,會存在不均流的情況。
(3)均充電壓下,測量兩模塊的電流值,應(yīng)能均流,模塊輸出電壓穩(wěn)定,不應(yīng)出現(xiàn)振蕩或嘯叫等現(xiàn)象。
應(yīng)注意試驗過程中一個模塊關(guān)機,另一個模塊反復(fù)開關(guān)情況下,是否出現(xiàn)不正常現(xiàn)象。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
14 限流及短路性能測試
測試說明:
(1)限流
在全輸入電壓范圍內(nèi),模塊輸出負載增加時,模塊進入限流狀態(tài)應(yīng)能保持輸出電流穩(wěn)定,輸出電壓下降(注意模塊的回縮現(xiàn)象)。
模塊限流特性為分檔限流和無級限流,具體見規(guī)格書或企標。
(2)短路
在深度限流時的特定影響模塊的開機和短路性能,應(yīng)充分注意;深度限流的特性屬于那一種A:回縮 B:恒流 C:外拖
測試方法:
(1)在額定輸入電壓,額定輸出電壓狀態(tài)下,不斷增加輸出負載,當(dāng)輸出電壓超過規(guī)格書或企標規(guī)定的穩(wěn)壓精度范圍,輸出電流基本不變時的電流為限流點;變換輸入電壓,在最高工作電壓和最低工作電壓(保證滿載輸出的最低工作電壓)下,重復(fù)測試限流點。
對于設(shè)計為輸出限功率模塊或低壓輸入時輸出限功率模塊應(yīng)充分注意其特性,試驗時根據(jù)規(guī)格書或企標的要求加以修正。
(2)在深度限流時,輸出電壓低于某一值時,繼續(xù)減小輸出負載電阻值,測試輸出電流變化,區(qū)分短路的特性;特別注意有外拖特性的電源其外拖電流值與輸出整流二極管的選取要一致。有輸出短路要求的電源應(yīng)注意,對采用初級限流特性的電源短路時存在振蕩現(xiàn)象,有輸出短路要求時,在各種電壓條件下多次短路不應(yīng)損壞,長時間短路電源應(yīng)能穩(wěn)定工作在短路回縮點。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
15 限流精度測試
測試說明:
對于無級限流模塊,模塊的輸出電流限流點可以通過監(jiān)控單元或后臺軟件進行調(diào)節(jié),限流調(diào)節(jié)步長和限流精度參見產(chǎn)品開發(fā)規(guī)格書或企標。
測試方法:
調(diào)節(jié)模塊的輸入為額定輸入,模塊的輸出電壓為浮充電壓,輸出帶108%的負載,用監(jiān)控測試軟件或監(jiān)控單元從最大電流點開始以規(guī)格書規(guī)定的步長調(diào)節(jié)模塊的限流點(如果規(guī)格書沒有規(guī)定步長,可以根據(jù)實際情況選擇一定的步長,但是保證測試點不少于10個),用0.2等級的分流器測量模塊的實際輸出電流,并計算模塊的輸出電流和后臺軟件或監(jiān)控單元設(shè)置的限流點之差值,該值應(yīng)小于產(chǎn)品開發(fā)規(guī)格書或企標規(guī)定的精度要求。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
16 起動時間
測試說明:
在額定輸入電壓、輸出電壓和額定負載條件下,模塊從交流輸入電壓開始輸入到輸出電壓上升到穩(wěn)定的額定輸出電壓為止的時間,就是起動時間,一般要求為3~8s。
具體指標見規(guī)格書或企標。
測試方法:
調(diào)節(jié)模塊的輸入電壓、輸出電壓為額定值,輸出負載為滿載,合上交流輸入空開,用雙通道示波器分別測量輸入電壓和輸出電壓(注意應(yīng)有一個通道采用高壓隔離探頭,避免輸入和輸出共地導(dǎo)致對模塊的不良影響),測試輸入電壓建立和輸出電壓上升穩(wěn)定到額定輸出電壓的時間為起動時間。測試時,可以采用觸發(fā)方式,或者使用非觸發(fā)方式,采用適當(dāng)?shù)牧砍蹋蹲綇钠饎拥捷敵鲭妷悍€(wěn)定的整個過程的波形,然后用示波器的cursor功能測試輸入電壓建立和輸出電壓上升到額定輸出電壓的時間,就是所需測試的起動時間。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
17 溫度系數(shù)測試
測試說明:
測試在不同環(huán)境溫度,額定輸入電壓,額定輸出電壓,滿載輸出情況下的電壓漂移,要求在規(guī)格書或企標規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi),溫度系數(shù)不超過0.2%o/oC(如果指標有變化,以規(guī)格書或企標為準)。
測試方法:
分別在不同溫度上限和溫度下限的環(huán)境溫度下,測試額定電壓輸入、額定電壓和額定電流輸出情況下的輸出電壓(穩(wěn)定后)V1和V2,計算溫度系數(shù)
|(V1-V0)/(V0*(T1-T0))|,
|(V2-V0)/(V0*(T2-T0))|,取較大值。
V0、V1、V2分別為常溫、高溫、低溫額定輸入負載時輸出電壓,T0、T1、T2分別為常溫、高溫、低溫時環(huán)境溫度。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
18 負載突變特性
測試說明:
測試以下負載突變情況下的輸出特性
(1)模塊輸出突加,突減負載
(2)輸出從限流態(tài)到恒壓的轉(zhuǎn)換
(3)輸出從空載到短路
(4)短路開機后放開
(5)負載在空載到滿載多次跳變
(6)從深度限流到空載多次跳變
測試方法:
(1)輸出從空載突加100%負載,輸出從滿載到空載(跳變時間5ms,Tr和Tf為1A對應(yīng)20us),測試輸出電壓波形。模塊不應(yīng)出現(xiàn)振蕩,輸出電壓的過沖不超過整定值的10%。
(2)調(diào)節(jié)輸出從5%負載到110%負載之間跳變(跳變時間5ms,Tr和Tf為1A對應(yīng)20us),模塊從限流態(tài)到恒壓態(tài)的轉(zhuǎn)換過程應(yīng)平緩,不應(yīng)有異常的嘯叫。
(3)各種輸入電壓下(低壓、高壓、常壓),輸出多次(大于3次)從空載到短路,電源不應(yīng)損壞。
(4)輸出短路后開機,模塊應(yīng)能穩(wěn)定在短路回縮點,不損壞;放開短路后應(yīng)能穩(wěn)定起機,正常工作。
(5)開機后,用示波器監(jiān)測輸出電壓,輸出在5%負載到滿載多次跳變,然后切換到滿載后,輸出應(yīng)穩(wěn)定到額定輸出電壓范圍,不應(yīng)出現(xiàn)振蕩等其他現(xiàn)象。
(6)開機后,用示波器監(jiān)測輸出電壓,輸出在空載到深度限流多次跳變,輸出應(yīng)穩(wěn)定到額定輸出電壓范圍,不應(yīng)出現(xiàn)振蕩等其他現(xiàn)象,不應(yīng)出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。
19 溫度保護性能(對于自然冷卻的模塊使用)
測試說明:
對于自然冷卻模塊,測試溫度保護設(shè)計的正確性。過溫保護點和恢復(fù)點必須能夠滿足規(guī)格書或企標的要求。
測試方法:
方法一:模塊置于高溫箱中通電運行,同時測試模塊測溫點的溫度。高溫試驗后以2-5oC不斷升高高溫箱溫度,并保持一段時間直到模塊過溫保護,記錄此時的溫度,過溫保護前模塊不應(yīng)損壞;降低高溫箱溫度,模塊溫度降低后,應(yīng)能自動開機,記錄模塊恢復(fù)工作時的溫度,即為過溫保護恢復(fù)點,恢復(fù)點和過溫點之間必須有回差,回差應(yīng)滿足規(guī)格書或企標的要求。
方法二:將熱電偶粘在模塊的溫度探頭的地方,測試模塊的溫度,調(diào)節(jié)模塊的輸入輸出,使得模塊在額定的情況下工作,這時候,通過吹風(fēng)機用熱風(fēng)吹散熱片,使得模塊的溫度不斷升高,直到模塊過溫保護,記錄此時的溫度,就是模塊的過溫保護點,模塊過溫保護前,模塊不能損壞;此后,停止吹風(fēng),讓模塊的溫度下降(以可以用風(fēng)扇吹,加速模塊溫度的下降),模塊恢復(fù)應(yīng)該能夠自動恢復(fù)工作,記錄模塊恢復(fù)工作時的溫度,即為過溫保護恢復(fù)點,恢復(fù)點和過溫點之間必須有回差,回差應(yīng)滿足規(guī)格書或企標的要求。
方法三:拔去溫度探頭,換上可調(diào)電阻,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,改變溫度采用電路的輸入電壓,模擬溫度的變化,通過監(jiān)控單元或后臺軟件讀取溫度的數(shù)值,調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,模擬模塊溫度不斷上升的情況,直到模塊過溫保護,記錄此時的監(jiān)控單元或后臺軟件顯示的溫度,就是過溫點。此后調(diào)節(jié)電位器,讓模塊的溫度下降,模塊恢復(fù)應(yīng)該能夠自動恢復(fù)工作,記錄模塊恢復(fù)工作時的溫度,即為過溫保護恢復(fù)點,恢復(fù)點和過溫點之間必須有回差,回差應(yīng)滿足規(guī)格書或企標的要求。
判定標準:
符合測試說明,合格;否則不合格。3次

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