在電子環(huán)境中，電磁干擾對直流開關(guān)電源的工作會產(chǎn)生一定的影響，源效應(yīng)和負(fù)載效應(yīng)小的直流開關(guān)電源其穩(wěn)定性較好，電子工程師在直流開關(guān)電源設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮到這些方面。
一、 測試項(xiàng)目
需測項(xiàng)目包括直流開關(guān)電源空載輸出、額定負(fù)載時(shí)電壓和電流輸出、源效應(yīng)、負(fù)載效應(yīng)、紋波、耐壓和絕緣電阻、短路保護(hù)(或過流保護(hù)點(diǎn))。
測試參考各直流開關(guān)電源給出的詳細(xì)參數(shù)說明書進(jìn)行。
對于較重要的或功率在幾十瓦以上的直流開關(guān)電源，其效率(或內(nèi)部功率器件的工作溫度)直接決定了它的可靠性、故障率，應(yīng)予測試;此外尚有多項(xiàng)其他指標(biāo)應(yīng)根據(jù)不同要求安排測試，例如突加負(fù)載輸出電壓的瞬時(shí)跌落及其恢復(fù)時(shí)間、AC/DC 直流開關(guān)電源的輸入功率因數(shù)和波形峰值比、直流開關(guān)電源的各項(xiàng)EMC 指標(biāo)以及溫度系數(shù)、時(shí)間穩(wěn)定性等。
二、測試要求
1、測試人員需能正確使用數(shù)字萬用表，識別直流開關(guān)電源的管腳圖，能調(diào)節(jié)功率直流開關(guān)電源的輸出電壓，具有電相關(guān)知識。
2、測試儀器要求盡量使用精度高、分辨率高的儀器儀表，根據(jù)實(shí)際情況，選擇使用儀器。
3、一般常規(guī)測試是在常溫常壓下測試的，對測試條件有特殊要求的需在要求條件下進(jìn)行測試(比如有的需要模擬工作現(xiàn)場的環(huán)境，如室外、陰雨、暴曬等)。
三、測試方法和過程
3.1空載輸出電壓
將直流開關(guān)電源的輸入電壓調(diào)至直流開關(guān)電源的額定電壓，用萬用表測試直流開關(guān)電源的輸出電壓，為了減小誤差，可以多測幾組數(shù)據(jù)(圖中的直流開關(guān)電源直流開關(guān)電源表示所檢直流開關(guān)電源)。
圖1 空載接線原理圖
3.2額定負(fù)載下直流開關(guān)電源輸出
這一步測試包括額定輸出電壓和電流的測試，首先要確定直流開關(guān)電源的額定負(fù)載，一般選擇電阻作為負(fù)載。注意選擇電阻的功率一定要遠(yuǎn)大于直流開關(guān)電源的輸出功率，以減小電阻的發(fā)熱，還可以加一些散熱措施，如放置排風(fēng)扇等。
額定負(fù)載計(jì)算公式：
R0=U2/P
注：式中R0 為額定負(fù)載電阻值，U 為標(biāo)稱輸出電壓值，P 為額定功率。
確定了額定負(fù)載以后，將直流開關(guān)電源額定輸入電壓接上，接通直流開關(guān)電源的負(fù)載回路，在負(fù)載回路中串一電流表(為安全計(jì)，推薦采用串入精密分流電阻器測其壓降，換算為電流值)，測試回路中的電流，用萬用表電壓檔測試直流開關(guān)電源輸出電壓。并記錄電壓電流值。接線圖如2 所示，圖中R0 為額定負(fù)載。
圖2 額定負(fù)載接線原理圖
3.3源效應(yīng)(即電壓調(diào)整率)
源效應(yīng)為在直流開關(guān)電源的輸入電壓范圍內(nèi)，輸入電壓從低到高變化時(shí)，輸出電壓相對于標(biāo)稱輸出的變化量。
將直流開關(guān)電源輸入電壓分別調(diào)至范圍的下限和上限，用萬用表測直流開關(guān)電源的輸出電壓并記錄。
圖3 源效應(yīng)測試
計(jì)算公式為：[(Vo1-Vo2)/Vo]*100%
注：Vo1 是在輸入電壓上限時(shí)測得的輸出電壓值，Vo2 為在輸入電壓下限時(shí)測得的輸出電壓值，Vo 為標(biāo)稱輸出電壓。
3.4負(fù)載效應(yīng)(即電流調(diào)整率)
負(fù)載效應(yīng)為直流開關(guān)電源在額定電壓工作下，負(fù)載從額定負(fù)載到半載(或20%負(fù)載)變化時(shí)，直流開關(guān)電源輸出電壓相對于標(biāo)稱值的變化量。
這一步重要的任務(wù)是確定負(fù)載，負(fù)載的百分比是根據(jù)電流計(jì)算的，也就是半載(或20%負(fù)載)電流占額定電流的百分比。根據(jù)計(jì)算得來的電流值，推測出電阻值進(jìn)行選擇。
半載情況下負(fù)載計(jì)算公式：
R1=(U2/P)*2
注：R1 為半載下負(fù)載電阻，即為額定負(fù)載的2 倍。
圖中R1 為推測出的等效負(fù)載。
圖4 負(fù)載效應(yīng)測試
計(jì)算公式為：[(Vo’-V 額)/Vo]*100%
注：Vo’是在直流開關(guān)電源輸出回路中接入了按百分比等效后的電阻后測得的直流開關(guān)電源輸出電壓，V 額為在額定負(fù)載下測得的直流開關(guān)電源輸出電壓，Vo 為標(biāo)稱輸出電壓。
3.5紋波
直流開關(guān)電源空載至滿載，多點(diǎn)或連續(xù)均勻變化(一般測試空載、半載、全載三種情況下的紋波)額定輸入電壓條件下，將示波器調(diào)至20MHZ、交流耦合方式，合適的掃描周期，用示波器的接地夾夾到直流開關(guān)電源輸出的GND 端，用表筆接觸直流開關(guān)電源輸出的Vo端，讀出示波器中最大紋波的峰峰值。
圖5 紋波測試
對于AC/DC 直流開關(guān)電源，應(yīng)在滿載、示波器掃描速度能顯示數(shù)個(gè)AC 周期情況下觀察。示波器的“帶寬衰減”應(yīng)置于關(guān)閉(不衰減)狀態(tài)。
3.6耐壓和絕緣電阻
耐壓是用耐壓測試儀測試的，根據(jù)直流開關(guān)電源所給的技術(shù)資料，查出耐壓的參考值，打開耐壓測試儀的直流開關(guān)電源，設(shè)置參數(shù)，包括交/直流、量程、漏流和時(shí)間設(shè)定，設(shè)定好之后，啟動耐壓測試儀，觀察超漏報(bào)警情況，如超漏報(bào)警，則漏流電流選的小，增大漏電流或降低測試電壓。需要分別測試1、4 與1、2 和3、4 之間的耐壓。
圖6 耐壓測試
絕緣電阻用兆歐表測試，將適當(dāng)工作電壓的兆歐表的兩端夾至需要測試的兩端，快速搖動手柄至離合器打滑，讀出表值，也可選用電子式兆歐表進(jìn)行測試。
3.7短路保護(hù)特性(或過流保護(hù)點(diǎn))
這要看技術(shù)資料上給的說明，比如直流開關(guān)電源說明為：短路保護(hù)特性為長期自恢復(fù)，可以用導(dǎo)線連至直流開關(guān)電源的輸出端進(jìn)行測試，長時(shí)間(根據(jù)需要確定)觀察，短路時(shí)的電壓輸出以及短路排除后的直流開關(guān)電源輸出。
圖7 過流保護(hù)點(diǎn)測試參考電路
圖中R3 表示一個(gè)能產(chǎn)生兩倍于額定負(fù)載的電流(即此時(shí)R3 的阻值為額定負(fù)載的一半)，VO+和VO-分別接直流開關(guān)電源的輸出正端和負(fù)端。
過流保護(hù)點(diǎn)的含義為當(dāng)回路中的電流大到一定值時(shí)，直流開關(guān)電源截止輸出(電子元件技術(shù)網(wǎng)提示：注意有些直流開關(guān)電源的過流保護(hù)不是截止型而可能是限流型的)。在直流開關(guān)電源輸出回路中串入可變負(fù)載(要求可變范圍足夠大)，通過調(diào)節(jié)可變負(fù)載，來調(diào)節(jié)回路中的電流，在電流上升期間，注意電流表的讀數(shù)，讀出在電流變至0(或某極小、較小值)之前的數(shù)值，即為直流開關(guān)電源的過流保護(hù)點(diǎn)(此時(shí)要注意電阻的散熱，因?yàn)樵谶^流情況下電阻發(fā)熱比額定輸出時(shí)要多)。
四、測試記錄與數(shù)據(jù)處理
每一步測試都要詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)及異常情況，如果有異常情況要分析原因。數(shù)據(jù)記錄以備計(jì)算參數(shù)和直流開關(guān)電源的評價(jià)而用。
數(shù)據(jù)的處理：
1、平均值處理
2、源效應(yīng)計(jì)算
公式為：
[(Vo1-Vo2)/Vo]*100%
注：Vo1 是在輸入電壓上限時(shí)測得的輸出電壓值，Vo2 為在輸入電壓下限時(shí)測得的輸出電壓值，Vo 為標(biāo)稱輸出電壓。
3、負(fù)載效應(yīng)的計(jì)算
公式為：
[(Vo’-V 額)/Vo]*100%
注：Vo’是在直流開關(guān)電源輸出回路中接入了按百分比等效后的電阻后測得的直流開關(guān)電源輸出電壓，V 額為在額定負(fù)載下測得的直流開關(guān)電源輸出電壓，Vo 為標(biāo)稱輸出電壓。 另外電子工程師們可以多關(guān)注下電子展，了解行業(yè)內(nèi)最新產(chǎn)品最新技術(shù)，對自己還是有好處的。
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