开关电源电气性能测试规范

名称开关电源电气性能测试规范制定审核核准文件编号YHY-Q3-RD07制订日期10年11月01日页次1∕18版本A0修订日期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Poweranalyzer（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ACSource/DCSource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ACSource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ACSOURCE上的电流读值即为输入电流值5.1.3.6DC输入时，用导线直接将DCSource与EUT连接，用钳流表量测其输入电流5.1.4判定标准文件编号制订日期页次2∕18版本A0修订日期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ACSource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２７０℃）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ACSource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ACSource/DCSource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Inrushcurrent测试标准，则此测试仅供参考文件编号制订日期页次3∕18版本A0修订日期5.2.5注意事项5.2.5.1冷机定义为：当通电后，该EUT必须断电15分钟后方测试5.2.5.2热机定义为：热机10分钟以上，则需要在常温下冷却2小时后方算为冷机5.3调整率测试5.3.1测试条件5.3.1.1输入电压：上限电压、额定电压、下限电压5.3.1.2环境温度：下限工作温度，室温，上限工作温度5.3.1.3负载情况：满载（100%Load），半载（50%Load）；轻载（10%Load）；空载（0%Load）5.3.2测试设备5.3.2.1可编程交流源5.3.2.2精密电子负载5.3.2.3恒温恒湿箱5.3.3测试方法与步骤4.3.3.1依据下图将仪器和待测物接线。5.3.3.2依客户规格或开发规格切换至适当电压和频率。5.3.3.3依客户规格或开发规格设定各组负载。如无要求则需综合各种负载组合进行测试。5.3.3.4电压调整率:以额定负载条件下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差率的百分比。计算公式：|V1-V0|/V0*100%和|V2-V0|/V0*100%V1为低电压输入时输出值；V2为高电压输入时输出值；V0为额定电压输入时输出值，两者取最大值。5.3.3.5负载调整率:以额定电压输入，由于负载的变化所造成其输出电压偏差的百分比。计算公式：|V1-V0|/V0*100%和|V2-V0|/V0*100%V1为负载变化时输出电压的最小值；V2为负载变化时输出电压的最大值；V0为输出电压整定值（额定输入电压，输出半载时，测得的输出电压值）。5.3.3.6稳压精度:就是LINEREGULATION和LOADREGULAITON的综合测试。计算公式：|V1-V0|/V0*100%和|V2-V0|/V0*100%V1为输入电压和输出负载变化时输出电压的最小值；V2为输入电压和输出负载变化时输出电压的最大值；V0为输出电压整定值（额定输入电压，输出半载时，测得的输出电压值）。5.3.4判定标准5.3.4.1依照客户规格所定标准判定各组Line&Load变换后的输出值是否在调整率之内；5.3.4.2计算电压调整率和负载调整的数值，确保符合规格要求。5.4纹波噪声5.4.1测试条件5.4.1.1环境温度：EUT所允许的最低温度、室温和最高温度5.4.1.2负载条件：各组输出的满载、轻载的各种组合5.4.1.3输入电压：上限电压、额定电压和下限电压文件编号制订日期页次4∕18版本A0修订日期5.4.2测试设备5.4.2.1可编程交流源5.4.2.2精密电子负载5.4.2.3数字示波器5.4.2.4恒温恒湿箱5.4.3测试方法与步骤5.4.3.1依据下图将仪器和待测物接线。5.4.3.2依照规格设置负载。5.4.3.3测试纹波噪声必须在输出端加0.1uF陶瓷电容和10uF电解电容当滤波器。5.4.3.4如为AC输入时，满载条件下，需要测试工频纹波与高频纹波（开关纹波）。5.4.3.5测纹波时，输入电压高压及低压都要测试，并注意输入频率的转换。5.4.3.6一般情况下，低温时的纹波与噪声较大，所以冷开机测试。5.4.3.7记录测试满载时每组的测试波形和数值，记录各种组合负载条件下的纹波数值。如客户有特殊要求，则需要记录所以波形图。5.4.4判定标准5.4.4.1各组Line&Load变换下的纹波与噪声符合客户规格所定标准。5.4.4.2纹波有规律性，不出现振荡现象。5.4.5示波器设置设置示波器的耦合模式为AC；频宽设定为：20MHz；开关纹波（亦称高频纹波）设定的扫描时间为：10uS，工频纹波（亦称低频纹波）测试时设定的扫描时间为：10mS；捕获纹波的类型设定为：PEAK。垂直方向的刻度的大小以纹波的实际大小进行调整，尽可能的最大化显示纹波。用VP-P值测量纹波值。5.4.6注意事项此项可与调整率测试和温度系数测试并行进行测试。测试纹波的同时，记录输出电压数值。5.5动态负载响应5.5.1测试条件5.5.1.1输入电压：上限电压、额定电压、下限电压5.5.1.2环境温度：工作允许的上限温度，下限温度和室温5.5.1.3负载情况：10%~100%~10%load；50%~100%~50%load；10%~50%~10%load（特殊条件按其设置）5.5.2测试设备文件编号制订日期页次5∕18版本A0修订日期5.5.2.1可编程交流源5.5.2.2精密电子负载5.5.2.3数字示波器5.5.2.4恒温恒湿箱5.5.3测试方法与步骤5.5.3.1依据下图将仪器和待测物接线5.5.3.2电子负载设置：将其H设定为动态负载中的最大载（如50%I或100%I），L设定为动态负载中的最小载（如10%I或50%I）。保持时间T1设定为2mS，保持时间T2设定为2mS（500Hz）。负载变化率为0.1A/uS。设定上述条件后按ENTER确定并按Load即可进行动态负载。5.5.3.3示波器设置：频宽设定为Full。输出电压小于12VDC时，建议用DC的耦合方式，如输出电压大于12VDC，则需要用AC的耦合方式，捕获波形用Sample方式。就目前判定的标准而言，其输出电压不受电压的稳压精度的限制，建议使用的耦合方式为AC。并且尽可能的将波形放大，减少误差。5.5.3.4根据规格书设定带载条件。5.5.3.5调整示波器之Vclt/DIV至适当的mV。5.5.3.6调整示波器的时间为2mS，并调整电子负载上的Rise&Fall。放大波形至400uS.5.5.3.7波形调整后，开机测量其纹波(RippleNoise)Vp-p值及电压是否超出规格。5.5.4判定标准5.5.4.1电压变动的范围必须在客户或开发规格内。5.5.4.2动态波形须有规律性，振荡周期不大于2个。5.5.5注意事项5.5.5.1当开关电源执行测试时，其过冲和欠冲不得超出电压所容许的范围。（仅在DC耦合时考虑）5.5.5.2最大峰值不超过输出电压额定值的±2.5%不等同于峰-峰值的5%。5.5.5.3对于输出为大电流的开关电源，测试时，示波器探头必须尽可能靠近输出端口，避免线材过长使误差过大而误判。5.6效率测试5.6.1测试条件5.6.1.1输入电压:下限电压/上限电压/额定电压5.6.1.2输出负载:满载条件5.6.1.3环境温度：室温文件编号制订日期页次6∕18版本A0修订日期5.6.2测试设备5.6.2.1可编程交流源5.6.2.2精密电子负载5.6.2.3电参数测试仪5.6.3测试方法与步骤5.6.3.1依照下图将仪器及待测EUT接线。说明：当DC输入时，图中Poweranalyzer用钳流表替代测试电流。5.6.3.2依照客户规格或开发样机规格书的输入电压上限、额定、下限设定AC/DCSource的电压输出。5.6.3.3依照客户规格的满载条件设定电子负载带载条件。5.6.3.4开启ACSource电源输出并确认EUT正常运作后直接读取PowerAnaylzer上的功率Pac读值，即输入功率值，此时Pin=Pac。DC输入时用钳流表直接读取电流值I，Pin=Vin*Iin。5.6.3.5用FLUKE万用表测量各组输出电压值Vn，并读取电子负载的电流值In，计算各组输出功率之和（即∑VnIn值），P总=∑VnIn;n表示某一输出组。5.6.3.6输出功率与输入功率之比值的百分比即为EUT效率。η=P总/Pin*100%。5.6.4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。5.6.5注意事项5.6.5.1计算输出功率，建议用FLUKE万用表在EUT的输出端口量测其输出电压，电流值从电子负载读取5.6.5.2额定电压值必须参考开发样机规格书上的标注：在效率一栏中标注。5.6.5.3量测效率时，输出线损造成的压降必须加以克服方可得到较为准确之量测值，故一般选择样机输出端的电压为标准电压值，电子负载的电流读数为样机的输出电流。5.7待机功耗测试5.7.1测试条件5.7.1.1输入电压:额定电压5.7.1.2输出负载:空载条件5.7.1.3环境温度：室温5.7.2测试设备5.7.2.1可编程交流源5.7.2.2精密电子负载5.7.2.3电参数测试仪文件编号制订日期页次7∕18版本A0修订日期5.7.3测试方法与步骤5.7.3.1依照下图将仪器及待测EUT接线。说明：当DC输入时，图中Poweranalyzer用万用表替代测试电流。5.7.3.2将电子负载设定为空载条件。5.7.3.3开启ACSource电源输出并确认EUT正常运作后直接读取电参数测试仪上的功率值，即输入功率值。此值为空载功率。5.7.3.4DC输入的，用万用表量测其输入电流，其输入功率为U*I.5.7.4判定