开关电源32个检测项目、检测方法与检测设备（上）

开关电源是电器必备，本文详细介绍了开关电源的32个常见检测项目、检测方法与仪器，内容较多，今天介绍上部分16个项目，明天介绍剩下的16个项目。

开关电源32个检测项目：

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、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 / (VinIin), 效率=Pout / Pin100%；

五. 测试回路图:

2.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、1/4 max. load、2/4 max. load、3/4 max. 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.≥0.5Po;
2).1≤Po≤51W,Average Eff.≥0.09Ln(Po)+0.5; 3).Po>51,Average Eff.≥0.85.
(2). 输入空载功率的规格是:1).0<Po≤250W, Pin≤0.5W;
(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.

六、计算方法举例：
(1).12V/1A的能效效率=(0.09*ln12+0.5 )100%= (0.092.4849+0.5)*100%=72.36%;
(2). 输入功率≤ 0.5W

输入电流测试

一、目的:
测试S.M.P.S. 之输入电流有效值INPUT CURRENT(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). 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). 从功率计中记录AC INPUT 电流值;

4.浪涌电流测试

一、目的:
测试S.M.P.S. 输入浪涌电流INRUSH CURRENT, 是否符合SPEC.要求.

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;

三. 测试条件:
(1).依SPEC. 所要求(通常定义输入电压为100-240Vac/50-60Hz).

四、测试方法:
(1). 依SPEC. 要求设定好输入电压, 频率, 將待测品输出负载设定在MAX. LOAD.
(2). SCOPE CH2 接CURRENT PROBE, 用以量测INRUSH CURRENT, CH1设定在DC Mode, VOLTS/DIV 设定视情况而定, CH1
作为SCOPE 之TRIGGER SOURCE, TRIGGER SLOPE 设定为"+", TIME/DIV 以5mS 为较佳, TRIGGER MODE 设定为"NORMAL".
(3). CH1 则接到AC 输入电压.
(4). 以上设定完成后POWER ON, 找出TRIGGER 动作电流值(AT 90o 或270o POWER ON).

五、注意事项:
(1). 冷开机(COLD-START): 需在低(常)温环境下且BULK Cap.电荷须放尽, 以及热敏电阻亦处于常温下, 然后仅能第一次开机,
若需第二次开机须再待电荷放尽才可再开机测试.
(2). OSCILLOSCOPE 需使用隔离变压器.

六、测试回路图:

电压调整率测试

一、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之稳定性(常规定义≤1%).

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;

三. 测试条件:

四、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%.

五. 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.

6.负载调整率测试

一、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(常规定义≤±5%).

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;

三. 测试条件:

四、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%.

五. 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.

输入缓慢变动测试

一、目的:
验证当输入电压偏低情形发生时, 待测品需能自我保护, 且不能有损坏现象;

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). 依SPEC. 要求: 设定输入电压为90Vac 或180Vac 和输出负载Max. load;

四、测试方法:
(1). 将待测品与输入电源和电子负载连接好, 且设定好输入电压和输出负载;
(2). 逐步调降输入电压, 每次3 Vac/每分钟.
(3). 记录电压值(包括输入电压和输出电压), 直到待测品自动当机为止.
(4). 设定好输入电压为0Vac,逐步调升输入电压, 每次3 Vac/每分钟,
直到待测品输出电压达到正常规格为止,记录电压启动时输出电压和输入电压值.

五、注意事项:
(1). 待测品在正常操作情况下不应有任何不稳动作发生, 以及失效情形;
(2). 产品当机和启动时的输入电压需小于输入电压范围下限值.

纹波及噪声测试

一、目的:
测试S.M.P.S. 直流输出电压之纹波RIPPLE 及噪声NOISE(规格定义常规为≤输出电压的1%);

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3) OSCILLOSCOPE / 示波器;
(4) TEMP. CHAMBER / 温控室;

三. 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).

四、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(下图为一典型输出RIPPLE & NOISE A: RIPPLE+NOISE; B: RIPPLE; C: NOISE

五、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.

9.上升时间测试

一、目的:
测试S.M.P.S. POWER ON 时,各组输出从10% ~ 90% POINT 之上升时间(常规定义为≤20mS).

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器

三. 测试条件:

四、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, 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.

五. 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.

下降时间测试

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

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器

三. 测试条件:

四、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, 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90% 至10% 之下降时间.

五. 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.

开机延迟时间测试

一、目的:
测试S.M.P.S. POWER ON 时, 输入电压AC LINE 与输出之时间差(常规定义为≤3000mS).

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器

三. 测试条件:

四、测试方法:
(1). 测试时依规格设定AC LINE, FREQUENCY 和输出负载(一般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.

五. 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.

关机维持时间测试

一、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(常规定义≥10mS/115Vac & ≥20mS/230Vac );

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器

三. 测试条件:

四、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, CH2 接ACLINE.
(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.

五. 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.

输出过冲幅度测试

一、目的:
测试S.M.P.S. POWER ON 时, 输出DC OUTPUT 过冲幅度变化量(常规定义为≤10%).

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;

三. 测试条件:
依SPEC. 所要求,输入电压范围与输出负载(Min. – Max. load).

四、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“-”, 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%;

五、注意事项:
产品在CC与CR模式都需满足规格要求.

输出暂态响应测试

一、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%).

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;

三. 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.

四、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.".

五、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.

过流保护测试

一、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模式产品初外).

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;

三. 测试条件:
依SPEC. 所规定: 输入电压AC LINE 和电子负载.

四、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USB风扇检测OSCILLOSCOPE 之TRIGGER SOURCE.
(5). TRIGGER SLOPE 设定为"-", TRIGGER MODE 设定为"AUTO", TIME/DIV 视情况而定.

五、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.

短路保护测试

一、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.

二. 使用仪器设备:
(1). AC SOURCE / 交流电源;
(2). ELECTRONIC LOAD / 电子负载;
(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;
(4). 低阻抗短路夹

三. 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.

四、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.

五、注意事项:
(1).当SHORT CIRCUIT 排除之后, 检测待测品是否自动恢复或需重新启动(视SPEC 要求),并测试产品是否正常或有无零件损坏(产品要求应正常).
(2). 产品不能有安全危险产生.

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