1、常规开关电源测试规范常规开关电源测试规范一、 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
2、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
3、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 Compl
4、iance)测试：5. 可靠性(Reliability)测试：6. 其他测试：二、电气特性(Electrical Specifications)测试2.1 功能(Functions)测试 2.1.1电压调整率测试 /Line Regulation TestA目的 测试S.M.P.S. Output Load一定而AC Line变动时，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 /AC Source 2).电子负载 /Electronic Load 3).数字电压表 /Digital Voltage MeterC. 测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Inpu
5、t输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载Min. Load /最小负载180V/230V/264VD. 测试方法 1).依规格设定测试负载 LOAD 条件.2).调整输入电压 AC LINE 和频率 FREQUENCY 值.3).记录待测品输出电压值是否在规格内.4).Line reg.=(输出电压的最大值(Vmax.)-输出电压的最小值(Vmin.)/Vrate volt.*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
6、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 /Load Regulation TestA.目的测试 S.M.P.S.在AC Line一定而Output Load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 /AC Source 2).电子负载 /Electronic Load 3).数字电压表 /Digital Voltage MeterC. 测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载Mi
7、n. Load /最小负载180V/230V/264VD. 测试方法1).依规格设定测试输入电压 AC LINE 和频率 FREQUENCY 值.2).调整输出负载 LOAD 值3).记录待测品输出电压值是否在规格内.4).Load reg.=(输出电压的最大/小值(Vmax/min.)-输出电压的额定值(Vrate)/Vrate volt.*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 /Output Ripple & Noise TestA.目的 测试S.M.P.
8、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 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE4).温控室 /TEMP. CHAMBERC.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 & NOISE A: RIPPL
9、E+NOISE; B: RIPPLE; C: NOISEE.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 /Power Faction & Efficiency TestA.目的测试 S.M.P.S.的功率因数POWER FACTOR,效率EFFICIENCY(规格依客户要求设计).B.使用仪器设备1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3
10、).数字式电压表 /DIGITAL VOLTAGE METER (DVM)4).功率表 /AC POWER METERC.测试条件环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD.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).功率因数=PIN/(Vin*Iin), 效率=Pout/Pin*100%；E注意事
11、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 /Energy Efficiency TestA.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 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).数字式电压表 /DIGITAL VOLTAGE METER (DVM)4).功率表 /AC POWER METERC.测试条件1). 输入电压条件为115Vac/60Hz和230Vac/50Hz与220Vac/
12、50Hz/60Hz条件.2). 输出负载条件为空载、1/4 max. load、2/4 max. load、3/4 max. 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
13、义 1）.能源之星2.0能效规格值标准(V等级)； 表1：带载模式下的节能标准：标准模式标称输出功率（Po）带载模式下的最低平均效率0WPo1W0.480*Po+0.1401WPo49W0.0626*Ln(Po)+0.622Po49W0.870表2：带载模式下的节能标准：低压模式标称输出功率（Po）带载模式下的最低平均效率0WPo1W0.497*Po+0.0671WPo49W0.0750*Ln(Po)+0.561Po49W0.860低压模式是指外接电源的标称输出电压6 V，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-AC EPSAC-DC EPS0WPo50W
14、0.5W0.3W50WPo250W0.5W0.5W 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) Nameplate Output Voltage Nameplate Output Current Average Efficiency in Active Mode (expressed as a decimal) PS 1 0.75 watts 1V 750 mA 0.497 * 0.75 + 0.067 = 0.43
15、98 or 0.44 PS 2 0.75 watts 10V 75 mA 0.480 * 0.75 + 0.140 = 0.5000 or 0.50 PS 3 20 watts 5V 4000 mA 0.0750 * Ln (20) + 0.561 = 0.7857 or 0.79 PS 4 20 watts 10V 2000 mA 0.0626 * Ln (20) + 0.622 = 0.8095 or 0.81 PS 5 75 watts 5V 15000 mA 0.86 PS 6 75 watts 10V 7500 mA 0.87 2.1.6 上升时间测试 /Rise Time Test
16、A.目的 测试 S.M.P.S. POWER ON 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 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件 环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载Min. Load /最小负载180V/230V/264VD.测试方法 1).依规格设定 AC VOLTAGE, FREQUEN
17、CY AND LOAD .2).SCOPE 的 CH1 接 Vo, 并设为 TRIGGER SOURCE, LEVEL 设定在 Vo 的 60% 80% 较为妥当, TRIGGER SLOPE 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 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 BUCK Cap. 电荷放尽后进行测试.2.1.7 下降时间测试 /Fall Time TestA.目的 测试 S.M.P.S. POWER ON 时,各组输出从 90%10% PO
18、INT 之下降时间(常规定义5mS);B.使用仪器设备 1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件 环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD.测试方法 1). 依规格设定 AC VOLTAGE, FREQUENCY AND LOAD.2). SCOPE 的 CH1 接 Vo, 并设为 TRIGGER SOURCE, LE
19、VEL 设定在 Vo 的 60% 80% 较为妥当, TRIGGER SLOPE 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 /Turn on Delay Time TestA.目的 测试 S.M.P.S. POWER ON 时, 输入电压 AC LINE 与输出之时间差(常规3000mS).B.使用仪器设备 1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /EL
20、ECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件 环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD.测试方法 1).测试时依规格设定AC LINE, FREQUENCY和输出负载 (一般为LOW LINE&MAX. LOAD时间最长).2).OSCILLOSCOPE 的 CH1 接 Vo 为 TRIGGER SOURCE, CH2 接 AC LINE.3).TRIGGER LEVEL 设定在
21、 Vo 的 60% 80% 间较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在 +,VOLTS/DIV 和 TIME/DIV 则视实际情况而定.4).用 CURSOR 中 TIME, 量测 AC ON 至 Vo LOW LIMIT 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Bulk Cap.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 /Hold Up Time TestA.目的 测试 S.M.P.S. POWER OFF 时, 输入电压 AC LINE 与输出 OUTPUT 之时间差(常规10mS/115Va
22、c & 20mS/230Vac );B.使用仪器设备 1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD 3).示波器 /OSCILLOSCOPE C.测试条件 环境温度 /Temp.输入电压/AC Input输入频率/Freq.输出负载设置/Output Load Setup2590V/115V/132V47Hz63HzMax. Load /最大负载180V/230V/264VD. 测试方法 1).测试时依规格设定 AC LINE, FREQUENCY 和输出负载 .2).OSCILLOSCOPE 的 CH1 接 Vo 为 TRIGGER SOURCE, C
23、H2 接 AC LINE.3).TRIGGER LEVEL 设定在 Vo 的 60% 80% 间较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在 “-”, VOLTS/DIV 和 TIME/DIV 则视实际情况而定.4).用 CURSOR 中 TIME, 量测 AC ON 至 Vo LOW LIMIT 之时间差.E.注意事项 1).测试前先将待测品热机, 待其输出电压稳定后再进行测试;2).示波器 (OSCILLOSCOPE) 需使用隔离变压器.2.1.10 输出过冲幅度测试/Output Overshoot Test A.目的 测试 S.M.P.S. POWER ON 时, 输出 DC OUT
24、PUT 过冲幅度变化量(常规10%).B.使用仪器设备 1).交流电源 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPEC.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 AC LINE, FREQUENCY 和输出负载 . 2).OSCILLOSCOPE 的 CH1 接 Vo 为 TRIGGER SOURCE;3).TRIGGER LEVEL 设定在 Vo 的 60% 80% 间较为妥当, TRIGGER SLOPE 设定在 “+” 和 “-”, VOLT
25、S/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 /Output Transient Response TestA.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 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OS
26、CILLOSCOPEC.测试条件 依SPEC.所规定: 输入电压 AC LINE, 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 AC LINE 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).OSCILLOSCOPE CH1 接到 OUTPUT 侦测点, 量其电压之变化.4).CH2 接 CURRENT PROBE 测试输出电流, 作为 OSCILLOSCOPE 之 TRIGGER SOURCE.5).TRIGGER MODE设定为 AUTO.E.注意事项 1).注意使用 CURREN
27、T PROBE 时,每改变 VOLTS/DIV 刻度 PROBE 皆须归零 ZERO.2).须经常对 CURRENT PROBE 进行消磁 DEGAUSS 和归零 ZERO.2.2 保护动作（Protections）测试2.2.1 过流保护测试 /Over Current Protection TestA.目的 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 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LO
28、AD3).示波器 /OSCILLOSCOPEC.测试条件 依SPEC. 所规定: 输入电压 AC LINE 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).OSCILLOSCOPE CH2 接上 CURRENT PROBE, 以 PROBE 检测输出电流.4).CH1 则接到待测输出电压, 作为 OSCILLOSCOPE 之 TRIGGER SOURCE.5).TRIGGER SLOPE 设定为 -, TRI
29、GGER MODE 设定为 AUTO, TIME/DIV 视情况而定.E.注意事项 1).注意使用 CURRENT PROBE 时,每改变 VOLTS/DIV 刻度 PROBE 皆须归零 ZERO,2).须经常对 CURRENT PROBE 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 /Short circuit Protection TestA.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 /AC SOURCE2).电子负载 /ELECTRONIC LOAD3).示波器 /OSCILLOSCOPE4).低阻抗短路夹C.测试条件 依SPEC. 所规定: 输入电压 AC LINE 和负载 LOAD 值和低阻抗短路夹.D.测试方法 1).依规格设定测试条件: 输入电压 AC LINE 和负载 LOAD 值(一般为 MAX. LOAD).2).各组输出相互短路或对地短路, 侦测输出特性.3).开机后短路 TURN ON THEN SHORT & 短路后开机 SHORT THEN TURN ON 各十次.E.注意事项 1).当 SHORT CIRCUIT 排除之后, 检测待
