优利德开关电源测试解决方案

[{"insert":"开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开关状态，使得能量在无源器件中稳定转换,最终维持恒定输出的一种电源。开关电源的能量转换通常由脉冲宽度调制(PWM)或者脉冲频率调制（PFM）操控IC和MOSFET来实现。随着半导体技术和制造工艺的创新与发展，使半导体功率器件的可靠性和响应速度不断提高，器件的导通损耗越来越小，同时开关电源的系统可靠性、稳定性、电磁兼容性及效率得到了很大程度上提高，有助于改善系统的动态参数，提高工作频率，逐渐向高频化发展。由于数字控制技术的迅猛发展，使开关电源逐渐走向智能控制的时代。现在,开关电源以小型、轻量和高效率的特色,广泛应用在工业自动化操控、军工设备、科研设备，工控设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热, 安防监控，数码商品和仪器类等领域。\n \n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"测试对象"},{"insert":"\n"},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/61b63117b1581504.png"}},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/2b6047407dc1bee6.png"}},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" \n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"测试项目"},{"insert":"\n①浪涌电压\n②输出电压上升及下降时间测试\n③功率因数和效率测试\n④电源输出纹波测试\n⑤元器件温升测试\n⑥绝缘耐压测试\n \n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"测试前准备事项"},{"insert":"\n▲浮地测量安全正确方法 ▲无源探头的补偿步骤 ▲电流探头偏置校准\n \n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"测试原理图"},{"insert":"\n"},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/58afd9f59b25278c.png"}},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"测试前需知事项"},{"insert":"\n1. 浮地测量安全正确方法\n①浮地测量法\n浮地测量就是通过将示波器的电源插头的保护地人为断开或使用隔离变压器的方法对示波器供电，达到断开测量回环的目的，电子电路中存在大量的浮地测试，就是不以地作为参考的差分测试。电源插头的保护地线可以避免漏电事故的发生或者防止强电对人体产生的危害，如果仪器只有火线和零线，那么当操作人员触碰到高压电时，强电流将无法通过地线把电流通到地，而是直接通过人体到地，导致发生触电事故。所以正确的浮地测试方法必须使用差分探头，以下为电路测试时使用差分探头示意图。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/457e70191068f0e9.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" ②“A-B”伪差分测量\n采用普通无源探头应用“A-B”法进行测量时，需要两个普通无源探头，应将两通道探头的负端（地）均接至电源地线，一个通道的探头探针（正端）接漏极，另一个通道的探头探针（正端）接源极，然后使用示波器的Math数学运算功能进行CH1-CH2的减法运算，这种情况下也能进行浮地测量，但是误差极大。\n"},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/2180b7569421aad6.png"}},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"2. 无源探头的补偿步骤\n示波器探头是示波器使用过程中不可或缺的一部分，它主要是作为承载信号传输的载体，将待测信号完整可靠的传输至示波器,所谓的探头补偿指的是示波器与探头连接使用时，调整探头的可变电容，在探头与示波器之间进行频率补偿，使频率达到相对稳定的状态。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/d9530e3428618fd5.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"3. 电流探头偏置校准\n为了进行电流精确的测量，在每次使用电流探头时,需调节探头的零位调零，消除已经存在的偏移。当没有通电时，转动旋盘来调整测试棒输出端至零位。可以用在抵消DC的信号成分。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/a924c1fc639f4e05.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"应用测试"},{"insert":"\n①浪涌电流\n浪涌电流指的是仪器设备在接通瞬间的电流特性。在电源接通的瞬间，如果输入浪涌电流超过限定值，有可能导致保险丝烧断或者开关触点烧坏，整流桥过流损坏等危险。因此通过测量浪涌电流，可以确认流过AC开关、整流桥、保险丝、EMI滤波器的电流是否符合设计的允许值。另外,在设计开关电源时,通常会通过测量来选择合适的保险丝。调整适当的触发电流，使用单次触发捕捉触发波形。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/5e86ebf205bf9cb1.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/0623c687977327d6.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"②输出电压上升及下降时间测试\n电源的上升以及下降时间是电源很重要的一个参数,不同行业对于电源的上升/下降时间需求也是不同的,为了保障电源安全可靠的性能,因此作为电源产业标准测试中必须提供上升/下降时间的规格。通常定义电压从10%爬升到 90%为电源的上升时间,电源电压从90%下降到10%为电源的下降时间。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/66fd1de53ab25047.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/2616d9c40d5eec5d.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"③功率因数和效率测试\n功率因数指的是AC输入电压与电流之间的相位差(φ)的余弦，数值上等于有功功率与视在功率的比值。功率因素低会大量占用供电设备的容量，增加电路损耗，提高用电成本。效率指的是输出有功功率和输入有功功率的比值.效率低的电源，会增加电源的热损耗，为了保证电源在允许的温度下工作，需要采用大面积的散热器，但是这也使得电源设备的体积和重量变得更大，同时电源的可靠性也大大降低。因此掌握并改善电源的工作效率是电源工程师在开发过程中的重要工作，这也就需要一些测量功率因素与效率的仪器来准确测试电源的功率因素与效率。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/803b4b393aa16907.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/afd3cfd45141eab3.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"④电源输出纹波测试\n电源纹波指标是一项对于电源仪器很重要的参数。干净纯正的电源输出是数字电路稳定工作的前提，也是模拟器件的各项参数的重要保障，在面对复杂的电路时，周期性的纹波夹杂随机性的噪声叠加在直流信号中，会对电路的稳定性造成不良的影响，因此纹波和噪声的测量在开关电源设计和改良中尤其中重要。以下是测试纹波时的注意事项。 \n1) 打开示波器20MHz带宽限制。目的是避免数字电路的高频噪声影响纹波测量。\n2) 设置耦合方式为交流耦合\n3) 尽量减小示波器探头接地端的距离。可以摘掉示波器头帽跟接地鳄鱼夹，然后使用接地弹簧，并选择离信号点最近的接地点接地。\n4）使用1:1衰减比例探头，示波器探头比例设置同时设置成1X。\n5）示波器保持良好接地\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/b56b763507c68b66.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/7728b6665e11c871.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/8f0eda1a974dc71b.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"⑤元器件温升测试\n电源整体设计中存在一些发热非常严重的功率器件，如整流桥，MOS管，快速恢复二极管，而在大功率电源中，电感和高频变压器则成为了发热现象的重灾区。在开关电源工程中，元器件内部的温度将会持续升高，如果温度超过元器件规定的最高温度值，将会造成元器件内部损坏或者寿命缩短。此时需要对元器件进行温升测试，掌握开关电源在规定的操作环境下，元器件的温升情况。\n测试步骤：将被测开关电源放置在规定的环境中，根据原理图和PCB图确定发热严重的器件，使用温升胶水将热电偶粘贴在元器件表面。再使用多路温度测试仪来记录被测元器件在不同的工作情况下的温升曲线直至温升稳定。\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/ead8970f2a091920.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/8acdcf6622292182.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":"⑥绝缘耐压测试\n耐压测试是通过赋予产品远超正常状况的大电压并测量其泄漏出的电流,来评估产品的绝缘能力。做安规测试的意义之一是避免潜在的电气伤害。造成电气伤害的因素有很多种,其中最主要的是电流经过人体所造成的电气伤害。当泄漏电流超过一定大小时,会对操作者造成伤害、甚至危及生命安全，因此耐压测试是常见的、也是重要的电子安规测试之一。 \nUT5310系列可以提供5kVAC/10mA耐压、6kVDC/5mA耐压、绝缘电阻高压测试,开短路检测。\n测试接线步骤:\n1) 将耐压测试仪的高电压输出线(红色)连接到受测设备的电源输入端。\n2) 将耐压测试仪的回路接地线(黑色)连接到受测设备的可触及不带电金属部分。\n"},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/589f77f13e04be39.png"}},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/233d28f4da6054f3.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"justify"},"insert":"\n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"产品推荐"},{"insert":"\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/60b2686881f3d12b.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"测试项目"},{"insert":"\n "},{"insert":{"image":"https://community-1252773949.cos.ap-guangzhou.myqcloud.com/article/2033/72a0780c6f974f75.png"}},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"insert":" "},{"attributes":{"align":"center"},"insert":"\n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"应用场景"},{"insert":"\n新能源应用设计，开关电源设计，逆变电源﹑UPS电源，变频器、变频家电，电工电子实验，电源转换等相关设计。\n \n"},{"attributes":{"bold":true},"insert":"应用对象"},{"insert":"\n电源开发工程师，测试工程师，电力电子爱好者，电气工程师，维修工程师。\n \n——转自优利德"},{"attributes":{"align":"right"},"insert":"\n"},{"insert":"\n"}]