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電源模塊測試通常分為倆種方式,一是模擬實(shí)際電路工作參數測試并得出結論。二是將電源模塊安裝到實(shí)際工作電路中進(jìn)行穩定性測試,使用前務(wù)必要經(jīng)過(guò)參數測試,需嚴格測試各項技術(shù)參數指標合格后才能使用,否則將會(huì )給產(chǎn)品帶來(lái)隱患,或造成設備損壞。
1、模塊電壓的基本參數測試:
直接連接好電源模塊就可以進(jìn)行模塊的性能測試和判定,確認模塊的性能參數是否符合要求。
2、測試模塊電源輸出電壓精度:
以模塊輸出設定電壓為Voutnom=5V,額定負載為4.166Ω為例,實(shí)測輸出電壓Vout=5.028V,輸出電壓精度=0.56%。
3、線(xiàn)性電壓調整率計算公式:
以模塊額定負載為1000mA,Vouth=5.028V,Voutnl=5.0V,Voutnom=5.01V為例,線(xiàn)性電壓調整率=-0.556%。
4、負載調整率計算公式:
以模塊額定負載為1000mA,Vb2=5.01V為例,負載調整率=0.339%。
5、隔離絕緣特性測試方法:
耐壓測試方法按照耐壓的測試標準,將耐壓值從0V開(kāi)始慢慢往上調,將耐壓值調至設定的最高耐壓并在最高耐壓值維持一分鐘時(shí)間。絕緣強度在輸入輸出間加隔離電壓(直流或交流的峰值)測試1分鐘。絕緣電阻在輸入輸出間加500VDC,測的輸入輸出間絕緣電阻大于 1GOhm。在產(chǎn)品技術(shù)手冊中的隔離電壓僅在一分鐘的快速測試內有效,如果需要更長(cháng)的耐壓時(shí)間或在長(cháng)期的高耐壓狀態(tài)下工作,額定工作電壓就必須參考相關(guān)標準。
6、轉換效率計算公式:
以模塊實(shí)測參數Vin=12V,Iin=560mA,Vout=5V,Io=1000mA為例,效率h=74.4%。
7、開(kāi)爾文測試方法,如下圖所示:
測試條件:室溫Ta =25℃,濕度<75%。輸入電壓范圍足夠大的直流可調穩壓電源,電流表A(精度在0.001A),電壓表V(精度在 0.001V),負載阻值計算。假設模塊的最大輸出功率是6W,輸出電壓5V,需要計算出R(負載)阻值。
測試模塊的最大功率:上面是模塊的最大持續輸出功率,不得超過(guò)標稱(chēng)最大值,否則會(huì )造成模塊永久性損壞。
10%輕負載測試,為保證測試的準確性需要遵守以下事項:
連接饋線(xiàn)應選擇線(xiàn)損越小越好,以直徑為1mm多股銅線(xiàn)最佳,以免造成過(guò)大壓降。當負載電流較大時(shí),應縮短輸出引腳與各負載間的距離,增加連接導線(xiàn)截面積來(lái)減小過(guò)大的壓降。 在測量時(shí)建議采用單通道探頭直接測量法測量輸出,避免輸入輸出共地和外界干擾產(chǎn)生的測量誤差。測試時(shí)確保前級的供電電源限流點(diǎn)設置合理,在負載10%-100%之間,為保證有準確的電壓和紋波,輸出容性負載不能大于技術(shù)手冊規定值。
8、啟動(dòng)時(shí)間:
啟動(dòng)時(shí)間為輸入開(kāi)啟后輸出相對于輸入達到目標電壓值時(shí)響應延遲的時(shí)間。一般在額定滿(mǎn)負載下測得,外接濾波器(包括輸入輸出電容)均會(huì )大大延遲啟動(dòng)的時(shí)間,實(shí)際設計要與紋波噪聲要求權衡考慮。
9、動(dòng)態(tài)負載測試方法:
當負載出現突變時(shí),所有的電源都有一個(gè)相應的響應時(shí)間。在突變響應期間內,電源的輸出電壓會(huì )出現瞬間的過(guò)沖,然后回到正常輸出狀態(tài)。動(dòng)態(tài)響應是通過(guò)對過(guò)沖幅度的大小、響應時(shí)間的長(cháng)短來(lái)測量的,是模塊電源性能的一個(gè)重要指標。具體測量的方法是用電子負載來(lái)進(jìn)行電源負載的突變,負載設置條件為輸出負載電流為額定負載的25%-50%-25%和50%-75%-50%,電流跳變的上升和下降斜率選0.08-0.1A/uS,用示波器測量其輸出電壓的最大偏差和響應時(shí)間,可以得出動(dòng)態(tài)負載測試波形。
10、電源模塊外殼溫升測試方法:
測試外殼溫升可以用熱成像儀或是熱電偶測試,由于發(fā)射率對紅外熱成像儀測量的結果有影響,從而會(huì )導致測量結果存在一定的偏差,一般推薦用熱電偶測試。如環(huán)境溫度Ta = 25℃,實(shí)際用熱電偶測的電源模塊的外殼溫度Tc = 50℃,那么模塊的溫升是DT=Tc-Ta=50-25=25℃。其中Tc—殼溫,Ta—環(huán)境溫度,△T—溫升。
11、輸入反射紋波測試方法:
輸入反射紋波電流主要是指經(jīng)模塊的濾波器未濾除完全的紋波電流反射到DC電源輸入端的交流分量。輸入反射紋波電流測量需要在前端接入電感和電容元件來(lái)匹配源阻抗,如上圖所示:電感電容推薦值Lin(4.7μH) ,Cin(220μF,ESR < 1.0Ω at 100 KHz)。
12、dcdc隔離電源模塊波紋噪聲測試方法:
先將示波器帶寬設置為20MHz,可以有效防止高頻噪聲。可以采用平行線(xiàn)測試法、雙絞線(xiàn)測試法或靠測法。
平行線(xiàn)測試法:C1為高頻陶瓷電容,一般容值為1uF。C2為寬電壓輸入DM41系列,C2 容值為10uF(電解電容),耐壓值高于模塊輸出電壓2倍以上即可。兩平行線(xiàn)銅箔帶之間的距離為2.5mm,兩平行銅箔帶的電壓降之和應小于輸出電壓值的2%。
雙絞線(xiàn)測試法:采用30cm長(cháng)、#20AWG線(xiàn)規組成的雙絞線(xiàn)與被測開(kāi)關(guān)電源的Vo+及Vo-連接,在Vo+與Vo-之間接上阻性負載(假負載)。在雙絞線(xiàn)末端接一個(gè)10μF電解電容,在測量點(diǎn)連接時(shí),一端接在Vo上,另一端接到地平面端。
靠測法:由于示波器的地線(xiàn)夾會(huì )吸收各種高頻噪聲干擾測量結果,為了屏蔽干擾可采用靠測法測試,示波器探頭接在每路輸出端測試。實(shí)際測試紋波和噪聲會(huì )因電路和外接元件不同而有所差異。
很多電子設備損壞的原因是電源,電源的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品使用壽命,希望能夠引起大家注意,不要忽略一些測試細節。