开关电源环路增益测试—重要

开关电源环路增益测试—重要
开关电源环路增益测试—重要

用E5061B测试开关电源的环路增益

本文就开关电源的基本原理,环路增益(业界也叫波特图)测试对仪表的要求,以及具体的测试示例做了简要的介绍。

首先让我们来看看开关电源的简单的工作原理。

上图是一个开关电源工作的基本框图。交流输入电压在经过噪声滤波器,整流器/平滑电路和一个低通滤波器后转变为直流输出。如何让输出电压保持恒定?需要引入一个反馈环路。其中的一个关键部件是误差放大器,输出电压经过反馈网络后输入到运算放大器的反相端,与正相端的参考电压相比较。如果输出电压过高,这个运算放大器的反相输入端电压将高于同相输入端电压,从而使运算放大器的输出为负,降低电源输出电压。如果输出电压过低则有相反情况发生。运算放大器两个输入端之间的差值被误差放大器放大后,用来改变脉冲宽度调制器的脉冲宽度。开关转换器根据脉冲宽度调制器产生的脉冲宽度来改变开关电源的输出电压。

上图图说明具体的开关行为。脉冲宽度调制器产生脉冲,其占空比随误差放大器的输出改变。图的右边表示脉冲宽度调制器的输出,左边表示通过低通滤波器后的输出电压。我们可以看到输出电压的幅度随脉冲占空比大小而改变。

开关电源就是通过这样的一个反馈环路实现稳定的电压输出。目前业界对开关电源的测试更多的是测试它的带载能力以及输出的纹波。也就是说更多的倾向于开关电源外特性的测试。但是我们从上面可以看出,开关电源的环路更需要准确的评估。环路是否稳定需要有量化的指标,比如大家所熟知的增益裕量和相位裕量就是衡量开关电源环路稳定的指标。

环路增益测量对仪器的要求

环路增益的测试需要用到矢量网络分析仪,下表给出了其对仪表的要求:

对仪器的要求

a.频率范围从10Hz至50Hz或更多

b.窄带宽

c.小的频率增量

d.对数扫频

e.增益和相位格式

f.光标功能:至少4个光标(每个余量2个光标)

或具有光标差值显示功能

g.小功率电平

h.具有高阻抗测试能力 E5061B(网络分析仪)

a.频率范围:5Hz至3GHz

b.中频带宽:1Hz至300kHz

c.测试点数: 2到1601点数频率分辨率:1mHz

d.扫频类型:对数扫频

e. 格式:对数幅度和相位

f. 光标:9个光标具有光标差值功能

g. 输出功率电平:-45dBm至20dBm

h. 1M?/50?内部可以切换

过去大家一般会用到4395A (10Hz-500MHz)去测试开关电源,由于4395A内部没有50欧/1兆欧的转换,需要外置41802A才能实现测试。

DC-DC转换器环路增益

对DC-DC转换器/开关模式电源来说,反馈环路分析法是评估它们控制环路电路稳定性的一项必要的测试方法。

让我们来练习如何测试环路特性。

反馈函数转移函数的测量, T/R = -Aβ。基本的测试原理是:扫频信号源输出的信号注入到环路,下图中蓝色箭头所示。网络仪内部的接收机R监测环路输入信号的大小,经过环路输出的信号进入网络仪内部的T接收机。二者之比T/R即环路的增益。也就是信号沿下图红色虚线所走的路径。信号注入装置可以采用变压器电阻或者运算放大器的加法电路。

具体的测试连接如下图:

E5061B的LF输出端的输出扫频信号经过一个隔离变压器注入到环路里面,隔离变压器主要有两个作用,第一个作用是保护仪表。可以避免环路的直流信号串入E5061B。另一个作用是阻抗变换,实现匹配。E5061B的LF端口的特性阻抗是50欧,所以在隔离变压器的次级串了个50欧的电阻R5。需要注意的是:隔离变压器需要足够的带宽,而且在所测试的带宽范围内阻抗尽量保持在50欧左右。另外,在测试过程中,开关电源的负载通常建议在空载,半载和满载的情况下分别测试环路增益。

DC-DC转换器环路增益, 步骤 (1)

如下图所示,把DUT与直流电源和E5061B相连

DC-DC转换器环路增益, 步骤 (2)

为方便操作,[*]表示E5061B面板上的硬功能键

(*)表示E5061B的软功能键

按如下步骤设置E5061B:

1.[Preset] (OK) 将仪表设到预置状态,

2.[Meas], (Measurement Port -> Gain-Phase), 选择测试的模式为增益,相位。也就是大家熟

悉的波特图模式。

3.[Start], 100 Hz, [Stop] 1 MHz, 根据自己的需要设置测试的频率范围

4.[Sweep Setup], (Power), -10 dBm, (Return), (Sweep Type -> Log Freq), 设置E5061B的输

出功率,要注意不能设太高,否则会造成环路饱和。同时设置横轴的扫描为对数扫描5.[Avg], (IFBW Auto -> ON), (IFBW Auto Limit), 100 Hz, 设置E5061B的接收机的中频带

宽。

6.[Display], (Num of Traces), 2, (Allocate Traces), x 2, 将显示分为上下两个图。

7.按[Trace next],激活 trace-1 ,按[Format],选(LogMag), 按[Trace next],激活trace-2,按[Format],选(Phase)。

设置直流电源的输出电压为+5V(具体电压大小根据自己的开关电源来设定), 打开DUT

(注意增加输出电压时不要损坏DUT。)

现在你可以在屏幕上看到类似上图的环路增益和相位响应。

按[Trace next]激活trace-1, 按[Marker search] (target), (Search Target)将搜索的目标值设到0dB, 这时可以看到光标会跳到如上图所示的0dB点,

现在你可以在曲线2上看到相位裕量为90度左右,这要远远高于一般的稳定准则值(>60度)。

通过这样的测试,我们可以对开关电源的内部环路特性做很好的评估。研发工程师可以因而

改善开关电源的性能。品管工程师可以对开关电源的性能做全方位的跟踪。

开关电源测试详细解说

开关电源测试详细解说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 & Noise, RARD) ?输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ?动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ?电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ?起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,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,当调整输出电压时,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,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率: 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下,如夏天之中午(因气温高,用电需求量最大)其电源电压最低;又如冬天之晚上(因气温低,用电需求量最小)其电源电压最高。在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。 为精确测量电源调整率,需要下列之设备: ?能提供可变电压能力的电源,至少能提供待测电源供应器的最低到最高之输入电压范围,(KIKUSUIPCR 系列电源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的稳定交流电源,0---400V DC的直流电源)。 ?一个均方根值交流电压表来测量输入电源电压,众多的数字功率计能精确计量V A WPF。 ?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,一般应用5位以上高精度数字表。 ?连接至待测物输出的可变电子负载。 *测试步骤如下:于待测电源供应器以正常输入电压及负载状况下热机稳定后,分别于低输入电压(Min),正常输入电压(Normal),及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。 电源调整率通常以一正常之固定负载(NominalLoad)下,由输入电压变化所造成其输出电压偏差率

开关电源适配器测试报告

适配器12V/1A测试报告方案基本参数一览 修订更新版本

注: 在原板上进行了以下修改: 1、变压器参数更新(进行成本优化) 2、输入电容修改为15uF/400V 3、输出二极管修改为SR3100 4、可去除次级吸收回路(R21、C7)(纹波指标仍然优秀) 一.说明 此文档是针对FD9020D 12V/1A适配器的测试报告,可用于90~264Vac全电压输入范围下工作。适合12W以内的适配器电源及小家电产品的应用。

二.测试主要项目 1)电气参数测试 2)电性能参数测试 3)转换效率及空载功耗测试 4)常温老化测试 5)关键元件温度测试 三.测试使用的仪器 1.输入交流调压器:AC POWER SOURCE APS-9501 2.输出电子负载:FT6301A 3.示波器:DSO-X-2022A (Agilent Technologies) 4.交流输入功率计:WT210 DIGITAL POWER METER 5.数字万用表34970A 6.红外热成像仪Fluke Ti200 四.方案的实物图 五.主要项目测试记录 基本参数测试数据

:%(线末端测试):%(线末端测试) 小结:FD9020D 12V/1A适配器能够满载工作在90V~264V范围的工作条件下,板上输出电压范围为~,具有良好的电压调整率及负载调整率。 FD9020D 12V/1A适配器在空载~满载切换时,< VDD <,符合要求。 注:该方案VDD电压综合考虑系统的过功率保护及VDD过压保护功能,VDD电压受变压器的绕制工艺及漏感等参数影响较大,因此,若有更换变压器供应商时,请注意二次评测VDD 电压范围,以更完美匹配方案参数。 福大海矽可随时全方位协助该方案各项参数测试。 3)纹波噪声测试 测试条件:输入电压为220V,满载输出。

开关电源测试项目

开关电源的测试项目及检验规范 开关电源的测试: 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: *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 & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 *保护动作(Protections)测试: ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) ·过功率保护(OPP, Over Power Protection) *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 *电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试: 电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度,电源供应器需在以下三种负载状况下测试:

开关电源测试标准

开关电源测试标准

开关电源的测试 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-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、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 & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,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,当调整输出电压时,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,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其 电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率:

开关电源测试规范

主题:为方便做电源的朋友测试,特奉献此开关电源测试规范。[转] 为方便做电源的朋友测试,特奉献此开关电源测试规范。[转] wwxc: 开关电源测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既:K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo (百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五.过流保护。是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对

开关电源测量的经验总结

电子器件的电源测量通常情况是指开关电源的测量(当然还有线性电源)。讲述开关电源的资料非常多,本文讨论的内容为PWM开关电源,而且仅仅是作为测试经验的总结,为大家简述容易引起系统失效的一些因素。因此,在阅读本文之前,已经假定您对于开关电源有一定的了解。 1 开关电源简述 开关电源(Switching Mode Power Supply,常常简化为SMPS),是一种高频电能转换装置。其功能是将电压透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。 开关电源的拓扑指开关电源电路的构成形式。一般是根据输出地线与输入地线有无电气隔离,分为隔离及非隔离变换器。非隔离即输入端与输出端相通,没有隔离措施,常见的DC/DC变换器大多是这种类型。所谓隔离是指输入端与输出端在电路上不是直接联通的,使用隔离变压器通过电磁变换方式进行能量传递,输入端和输出端之间是完全电气隔离的。 对于开关变换器来说,只有三种基本拓扑形式,即: ● Buck(降压) ● Boost(升压) ● Buck-Boost(升降压) 三种基本拓扑形式,是电感的连接方式决定。若电感放置于输出端,则为Buck 拓扑;电感放置于输入端,则是Boost拓扑。当电感连接到地时,就是Buck-Boost拓扑。 2 容易引发系统失效的关键参数测试 以下的测试项目除了是指在静态负载的情况下测试的结果,只有噪声(noise)测试需要用到动态负载。

2.1 Phase点的jitter 图一 对于典型的PWM开关电源,如果phase点jitter太大,通常系统会不稳定(和后面提到的相位裕量相关),对于200~500K的PWM开关电源,典型的jitter 值应该在1ns以下。 2.2 Phase点的塌陷 有时候工程师测量到下面的波形,这是典型的电感饱和的现象。对于经验不够丰富的工程师,往往会忽略掉。电感饱和会让电感值急剧下降,类似于短路了,这样会造成电流的急剧增加,MOS管往往会因为温度的急剧增加而烧毁。这时需要更换饱和电流更大的电感。 图二 2.3 Shoot through测试

开关电源检验规范.

1、目的 通过进行相关的测试检验评估,确保产品符合安规及品质要求。 2、适用范围 适用于本公司所开发/设计的所有开关电源产品。 3、检验所用仪器与设备 检验所需的设备均须为校验合格的设备,其精度必须高于测试所要求的精度至少一位。 4、检验试验的一般条件 4.1 检验试验的环境要求 如无特殊要求,则试验应在下列环境条件下进行: 环境温度:20 ~ 30℃; 相对湿度:35% ~ 75%; 大气压力:70 ~ 106KPa。 4.2 检验方法 各检验项目内有检验方法,具体的检验操作方法参考《检验作业指导书》。 5、检验基本原则及判定准则 5.1 检验基本原则 5.1.1 以《检验规范》、《产品规格书》依据,以测试数据为准则。 5.1.2 检验过程中若发现问题比较严重且比较多,需立即停止并及时向上级汇报。 5.1.3 检验过程中,若抽样产品出现问题,但不影响测试的正常进行,则需测完样机的全部项目。 5.2 不合格项目分类 5.2.1 致命问题 安规测试不合格;导致电源损坏的所有项目。 5.2.2 严重问题 技术指标未达到规格的要求;抗干扰性指标未达到规格要求。 5.2.3 一般问题 测试中指标的裕量不足。 5.2.4 讨论问题 研究性测试未合格项目;产品规格书中未界定的项目。 修改记录版次修订日期批准审核编写 唐恿 2012.3.3

6、检验试验项目 说明:以下检验方法,参照IEC 、GB 、CE 、UL 等标准的通用检验方法;检验项目以产品规格书规定的为准,产品规格书有要求的项目为必检项目,产品规格书未要求的项目可不检验;检验条件如果产品规格书有规定,则以产品规格书为准;当客户对检验项目和检验方法等有特别要求时,以客户的要求为准。输入全电压范围是指输入由最低输入电压到最高输入电压连续调节,但数据只需记录最低输入电压,额定输入电压,最高输入电压的情况。输出全负载范围是指输出负载由最小负载到额定负载连续调节,但数据只需记录最小负载,半载,额定负载的情况。高温低温分别指产品的工作温度或存储温度的上限和下限。输入电源的频率要求为最小输入电压时47Hz (当设备能力达不到47 Hz 时按设备能达到的最小频率输入)、最大输入电压时63Hz 、额定高电压输入时为50 Hz 、额定低电压输入时为60 Hz 。 检验试验范围包含但不限于以下项目: 6.1 电气性能测试:空/负载输入输出电压、负载输入输出电压/电流/功率、效率、纹波&噪声、功率 因素、动态响应、开机时间、异常保护,耐压绝缘、漏电、接地、老化、温升等测试。 6.2 环境适应性检验:高温、低温启动,高温、低温ON/OF 循环冲击,高温、低温储存等试验。 6.3 机械检验:外观要求、尺寸测量、标记检查,跌落、振动、模拟运输等试验。 6.4 重要元器件检验:变压器、电感、场效应管、输出整流二极管、桥堆、滤波电容、X 电容、Y 电 容等重要元器件的型号、规格、厂商、生产批号的检验。 6.1 电气性能测试: 6.1.1 空载输入功率 测试说明: 参照产品Spec.,测试空载输入功率须在Spec.标示范围内,同时也需符合下表的限值(输入115V/60Hz 和(或)230V/50Hz 两种模式下测试): 输出功率标称值Po(W) 空载输入功率限值(W) 0 < Po < 60 1 MAX. 60 ≤ Po ≤ 200 3 MAX. 测试方框图: 图1 测试方法: 1. 先如图1 布置好测试电路。 2. 产品输入额定电压&频率。 3. 电源输出处于空载状态。 4. 读取电参数测量仪上输入功率,此时功率为空载输入功率。 判定标准: 空载输入功率超标: 严重问题 6.1.2 空载输出电压 测试说明: AC 电源 电参数测量仪 待测试 电源 电子负载

开关电源测试规范

开关电源测试规范及报告一、电源基本情况 项目名称________________________, PCB板号__________________________ 使用温度范围:____________℃(若没有特殊要求,按照-15~55℃,) 输入电压范围:____________Vac(若没有特殊要求按照90-264Vac) 最大输出功率______W 二、电源原理图

三、带载能力与纹波测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最小电压、最大电压),不同的环境温度(室温、最低温度、最高温度),测试各输出支路的负载电流为空载/半载/满载时的电压值与纹波,保存典型波形图。若实际电路中某支路不会出现空载情况,可不测空载。满载时的负载电流取实际最大工作电流的1.2倍。 2. 测试记录 输出1:反馈主路设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围______ 输出2:设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围_______ 输出3:设计输出___V, 最大负载____A,电压允许范围_____,纹波允许范围________

四、整流二极管反向耐压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最小电压、最大电压),不同的环境温度(室温、最低温度、最高温度),测试各输出支路在满载时整流二极管的反向峰值电压,保存典型波形图。 2. 测试记录 五、VDS电压测试 1. 测试方法 分别在不同输入电压下(额定电压、最大电压),测试电源芯片的MOSFET的VDS在变压器为空载/半载/满载时的峰值电压,保存典型波形图。分别测试5次启动过程和稳态过程。

开关电源测试规范

开关电源测试规范 By ZGQ 一、概述 本文主要阐述了开关电源必须通过一系列的测试,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(Line Regulation Test) ·负载调整率测试(Load Regulation Test) ·输出纹波及噪声测试(Output Ripple & Noise Test) ·功率因数和效率测试(Power Faction & Efficiency Test) ·能效测试(Energy Efficiency Test) ·上升时间测试(Rise Time Test) ·下降时间测试(Fall Time Test) ·开机延迟时间测试(Turn On Delay Time Test) ·关机保持时间测试(Hold Up Time Test) ·输出过冲幅度测试(Output Overshoot Test) ·输出暂态响应测试(Output Transient Response Test) 2.保护动作(Protections)测试: ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short Circuit Protection) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) 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(Electromagnetic Compliance)测试: 5.可靠性(Reliability)测试: 6.其他测试: 二、电气特性(Electrical Specifications)测试

开关电源测试标准

开关电源的测试 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-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、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 & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,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,当调整输出电压时,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,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率: 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验

开关电源适配器测试报告模板

适配器12V/1A测试报告 方案基本参数一览 输入电压90~264Vac (恒压<±1%)输出规格12V/1A 输出纹波29mV@220Vac满载转换效率85.11% @220Vac,满载 待机功耗<110mW 拓扑结构反激式 VDD电压15.48V~26.48V(正常范围)CS波形正常 VDS峰值519V@264Vac<600V FB纹波237mV(正常范围) 其他说明:本测试报告针对XXX12V1A适配器成本优化方案(变压器资料如下图),福大海矽竭诚为客户提供完善到位的服务。 变压器版本:V2(20150831) 1、各绕组绕制参数见下表所示EE19立式骨架 绕序绕 组 线径*根数 脚位圈数套管(L) 绝缘胶带 9.0mm/Ts 绕线方式 进 脚 出 脚 Ts 进出 1 N1 ¢0.19mm*1(2UEW) 2 3 68 加套管 2 N2 ¢0.35mm*2(TEX-E) 三层绝缘线 10 8 21 加套 管 加套 管 3 N3 ¢0.19mm*1(2UEW) 3 1 68 5 N4 ¢0.19mm*1(2UEW) 5 4 28 制作说明: 1. 骨架EE19立式脚距4mm 排距10.3mm PC40磁芯Ae为23mm2 2. 电感量Lp(1→2)=2mH,漏感为Lp的5%以下 3. 初级对次级打3000V AC漏电流<2mA/60s 4. 初级对磁芯打15000V AC漏电流<2mA/60s 5. 次级对磁性打15000V AC漏电流<2mA/60s 6. DC500V绕组与磁芯之间1min大于100mΩ 7. DC500V绕组与绕组之间1min大于100mΩ 注:PIN3、PIN6、PIN7、PIN9需剪脚 版本更新说明: 1、初始版本V1(20150721) 2、版本V2(20150831)调整初次级匝数,次级由飞线改为插脚,去掉铜带屏蔽,去掉磁芯接地(进行成本优化)

开关电源常规测试项目

(3).功率因素=PIN/(Vin*Iin),效率=Pout/Pin*100%; 五.测试回路图: 2.ENERGYEFFICIENCY TEST/能效测试 一、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(规格依各国标准要求定义). 二.使用仪器设备: (1).AC SOURCE/交流电源; (2).ELECTRONIC LOAD/电子负载; (3).AC POWER METER/功率表; 三.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. 四、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),功率因素(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 五、标准定义: CEC/美国EPA/澳大利亚及新西兰的能效规格值标准(IV等级); (1).IV等级效率的规格是:1).Po<1W,Average Eff.≥0.5*Po;2).1≤Po≤51W, Average Eff.≥0.09*Ln(Po)+0.5;3).Po>51,Average Eff.≥0.85. (2).输入空载功率的规格是:1).0 (3).Po为铭牌标示的额定输出电压与额定输出电流的乘积; (4).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.

开关电源电气性能测试规范文档

1.0 目的: 统一定义本司电源产品的测试方法与标准,给电源的测试提供一个方法依据,从而使电源的测试能够正确、准确地进行。 2.0 适用范围: 适用于测试工程师、技术员和工程测试人员对本司所有电源类产品的测试验证. 3.0 定义 略 4.0 权责: 测试组:测试工程师、技术员对各阶段样机进行测试验证,并提供测试报告 研发组:针对测试组在测试过程中提出的问题点进行改善. 5.0 程序内容: 5.1 输入电流 5.1.1 测试条件 5.1.1.1 输入电压: 下限电压/上限电压/额定电压 5.1.1.2 负载: 满载条件 5.1.1.3 环境温度:室温 5.1.2 测试设备 5.1.2.1 可编程交流源 5.1.2.2 精密电子负载 5.1.2.3 电参数测试仪 5.1.3测试方法与步骤 5.1.3.1接线方法请参考下图 5.1.3.2 说明:当DC输入时,图中Power analyzer(电参数测试仪)用万用表替代测试电流 5.1.3.3 依照客户规格输入电压设定AC Source/DC Source的输出电压 5.1.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载带载条件 5.1.3.5 开启AC Source 电源输出并确认EUT正常动作后,直接读取电参数测试仪的电流读 值或AC SOURCE上的电流读值即为输入电流值 5.1.3.6 DC输入时,用导线直接将DC Source与EUT连接,用钳流表量测其输入电流 5.1.4 判定标准 依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定,若规格无输入电流测试的判定标准,则此项测试仅供参考

5.1.5 注意事项 5.1.5.1 若客户对输入电流之量测条件有特别的要求,则测试标准条件的设定以客户规格为准 5.1.5.2 通常在外部环境为高温,EUT 规定的最低电压输入,EUT满载的条件下,所测得的电 流最大 5.1.5.3 电参数测试仪上显示的电流值的精确度要比AC Source 显示的电流值要高,建议用电 参数测试仪读取 5.2 启动冲击电流 5.2.1 测试条件 5.2.1.1 通常在高温环境、EUT允许最高的输入电压(AC输入的相位角建议为90℃或27 0℃)及满载条件下所测得的数值最大 5.2.1.2 如客户无特别要求,本司的测试要求在常温条件下测试 5.2.1.3 一般而言,客户所定的冲击电流规格时通常会分别规定热态及冷态时的最大值,故量 测时严格以客户要求为准 5.2.2 测试设备 5.2.2.1 可编程交流源 5.2.2.2 精密电子负载 5.2.2.3 数字示波器 5.2.2.4 电流探头 5.2.3 测试方法与步骤 5.2.3.1 依据下图将仪器和待测物接线. 5.2.3.2 依照客户规格输入电压之上下限设定AC Source之电压输出. 5.2.3.3 依照客户规格作业温度的高温设定外部环境(Chamber)温度. 5.2.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载条件:满载. 5.2.3.5 连接电流探头与示波器,设置适当的档位,将示波器触发设定为Normal捕获冲击电流 波形. 5.2.3.6 开启AC Source/DC Source 电源瞬间,示波器所取得的电流波形并判读其最高点的读 值为冲击电流,存储该冲击电流波形 5.2.4 判定标准 依照客户规格或本司企业标准所定标准判定,若规格无Inrush current测试标准,则此测试仅供参考 5.2.5 注意事项

开关电源测试报告

电源测试报告 一、功率因数与效率测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出带最大负载1.7A、常温25℃; 3、测试方法: 1)、依规格设定测试条件;输入电压、输入频率、最大负载; 2)、从功率表中读取Pin and PF值,并读取输出电压计算Pout; 3)、功率因数=Pin/(Vin*Iin),效率=Pout/Pin*100﹪; 4、测试数据 二、能效测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、万用表、功率表; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,输出负载分别为1.7A,1.275A,0.85A,0.425A; 3、测试方法: 1)、在测试前将产品在标称负载条件下预热1分钟; 2)、按负载大小由大到小分别记录220V ac/50Hz/60Hz输入时的输入功率(Pin),输入电流(Iin),输出电压(Vo1,Vo2),功率因数(PF),然后计算各负载下的效率; 3)、在空载时记录输入功率与输入电流。 4、测试数据 三、纹波与噪声测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,负载分别为1.7A,1.275A,0.85A,0.425A,0A,常温25℃; 3、测试方法:按测试回路接好各测试仪器,设备,及待测品,测电源在各负载下的纹波与噪声; 4、测试数据及最大幅值的波形。 四、上升/下降时间测试 1、使用仪器设备:AC SOURCE(交流电源)、电子负载、示波器; 2、测试条件:输入电压220Vac,输入频率50Hz/60Hz,负载为1.7A;

开关电源的性能指标和测试规范

开关电源的性能指标和测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既:K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo (百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五.过流保护。是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%——130%。

开关电源测试规范

开关电源测试规范 (2007-12-22 17:15) 分类:电源技术类文章 开关电源测试规范 一、安全标准检查工作指导 5 1、高压测试 5 2、低输入电压产品使用1800VAC作高压测试 5 3、绝缘测试 5 4、漏电流测试 5 5、接地测试 5 6、输入电流测试 5 7、输入端的剩余电压 5 8、各输出端的最大VA 5 9、异常操作测试 6 9.2、特低输入电压测试 6 9.3、特高电压测试 6 9.4、过载测试 6 9.5、长时间的过压保护测试 6 9.6、适配器内可熔断电阻的安全测试 7 10、异常处理测试 7 10.1、严格的跌落测试(对于AC适配器) 7 10.2、严格的震动测试(对于AC适配器) 7 11、可见的潜在安全问题检查 7 11.1、输贴片电容的检查 7 11.2、AC输入线的检查 7 11.3、DC输出线的检查 7 11.4、热组件 8 12、可燃性检查 8 13、各种检查 8 13.1、组件检查 8 13.2、标贴检查 8 13.3、空间及爬电距离 8 二、环境条件测试 8 1、高温测试 8 2、低温操作测试 8 3、高湿操作测试 8 4、高低温储存循环测试 8 5、高湿储存测试 8 6、振动测试 9 6.1、非工作状态测试 9 6.2 工作状态振动测试 9 7、跌落测试 9 三、静态工作特性测试 9 1、输出电压与电流调整范围 (需在高、低、常温下进行测试) 9 2、效率测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10

3、起机输入电压测试 (高、低、常温三种条件下进行) 10 4、输入电压临界电测试(高、低、常温三种条件下进行) 10 5、输出电压电流特性曲线测试 (高,低,常温三种条件下进行) 10 6、输出共模噪音电压测试 (在规格中有要求才做) 10 7、可听噪音测试 10 四、动态性能测试 10 1、浪涌电流测试 10 1.1、室温冷起机 10 1.2、室温热起机 11 2、开关机时输出电压过冲与欠冲测试 11 3、开机延时及输及电压间跟从测试 11 4、开机维持时间 12 5、阶跃负载响应测试 (此测试项须进行低温、常温、高温三种条件的测试) 12 6、POWER GOOD /FAIL TEST 12 五、开短路测试 12 1、测试范围 12 2、测试标准 13 3、测试方法(TEST METHOD) 13 3.1、开短路测试(Open short method) 14 3.2、在测试过程中和测试后要观察的项目(Utems to observe doing or after open short) 14 六、可靠性测试 15 1、电解电容寿命的检测 15 2、RUBYCON公司的电容寿命计算公式 16 3、温升测试 16 3.1、外壳温升 16 3.2、零件温升 16 3.3、火牛温升 17 3.4、电容温升测试 17 3.5、高温开关机测试 17 3.6、MTBF(平均无故障时间计算) 17 3.7、组件失效率的计算 17 七、组件使用率测试工作指导 18 1、测试范围 18 2、测试条件 18 3、用率要求 18 4、测试方法 18 4.1、电阻 19 4.2、电解电容使用率测试 19 4.3、电容 20 4.4、陶瓷电容 20 4.5、晶体三极管和场效应管 20 4.6、二极管 20 4.7、稳压二极管 20

(完整版)开关电源测试规范

开关电源测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既: K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo 与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo/ △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL|欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即: 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。

开关电源常规测试项目

开关电源常规测试项目 目录 1、功率因素和效率测试 2、平均效率测试 3、输入电流测试 4、浪涌电流测试 5、电压调整率测试 6、负载调整率测试 7、输入缓慢变动测试 8、纹波及噪声测试 9、上升时间测试 10、下降时间测试 11、开机延迟时间测试 12、关机维持时间测试 13、输出过冲幅度测试 14、输出暂态响应测试 15、过流保护测试 16、短路保护测试 17、过压保护测试 18、重轻载变化测试 19、输入电压变动测试 20、电源开关循环测试 21、元件温升测 试 22、高温操作测试 23、高温高湿储存测试 24、低温操作测试 25、低温储存测试 26、低温启动测试 27、温度循环测试 28、冷热冲击测试 29、绝缘耐压测试 30、跌落测试 31、绝缘阻抗测试 32、额定电压输出电流测试 1. POWER FACTOR & EFFICIENCY TEST / 功率因素和效率测试 一、目的 :

测试 S.M.P.S. 的功率因素 POWER FACTOR, 效率 EFFICIENCY(规格依客户要求设计). 二. 使用仪器设备 : (1). AC SOURCE / 交流电源; (2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载; (3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 数字式电压表; (4). AC POWER METER / 功率表; 三. 测试条件 : 四、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 POWER METER 读取 Pin and PF 值, 并读取输出电压, 计算 Pout. (3). 功率因素=PIN / (Vin*Iin), 效率=Pout / Pin*100%; 五. 测试回路图 :

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