开关电源测试总规范

¾ ¾ ¾ ¾
调节调压器使输入电压慢慢升高，当被测电源告警或关机（无输出）时 记录此电压值即为该电源的过压保护点，回调后使其正常工作，此电压 值即为它的过压保护恢复点。同样调节调压器使输入电压慢慢降低，当 被测电源告警或关机（无输出）时记录此电压值即为该电源的欠压保护 点，回调后使其正常工作，此电压值即为它的欠压保护恢复点。 判断标准：标准要求为输入过压保护点应不低于额定值的115%，输入 欠压保护点应不高于额定值的80%，具体的保护电压值需参照产品规格 书的要求。 启动冲击电流 测试说明：启动冲击电流是指被测电源在输出满载的条件下，输入电压 在规定时间内接通和断开时，输入电流在达到稳定状态前的最大瞬间电 流值。 测试方法：调节电子负载使被测电源满载，在规定时间内连续开/关机5 次，用数字示波器和电流探头电流采样，5次采样数据中最大的电流值 即为该产品的启动 判断标准：标准要求输入启动冲击电流峰值需不大于额定输入电流有效 值的150%，对于有特殊要求的电源，以产品规格书指标为判据。 注意事项：1）启动冲击电流指起机时电网对模块输入电容充电的电 流，在有些情况下，由于X、Y电容造成的尖峰电流不应计为冲击电流。 2）输入启动冲击电流要冷启动测量，每测量一次要关机2分钟左右，防 止由于热敏电阻存在造成启动电流越来越大。
纹波噪声
噪声
纹波
输入工频周期
图3.开关电源的纹波噪声示意图
¾ 测试方法：被测电源在额定输入电压和额定输出负载时，用示波器检测叠加 在直流输出端的纹波噪声。 ¾ 判断标准：标准要求电源在0~20MHZ频带内，其纹波噪声应小于或等于 200mv。具体要求的数值可参考产品规格书。 输出电压调节范围和输出过欠压保护 ¾ 测试说明：此项测试内容为根据客户要求和需要而增加的一项测试项目，具 体的设定值也是根据客户要求来设定的。 ¾ 测试方法：被测电源在额定输入电压和50%额定输出负载的条件下，调节输 出电压微调电阻，使其输出电压慢慢上升，直到电源告警或关闭输出时，记 录该电压值即为欠压保护点。同理，可得出该电源的输出过压保护点。
¾ 判断标准：标准要求电源产品负载动态响应其恢复时间不应大于 200us，其超调量不应超过输出电压整定值得±5%。 （恢复时间是指输出电压上升至大于稳压精度处开始，恢复至小于等 于并再不超过稳压精度处为止的这段时间） 均流并机性能测试（均分负载） ¾ 测试说明：此性能指多个同型号电源一起并机工作时，电源自身电路 或系统监控单元控制，使其应能做到均分负载的功能。 ¾ 测试方法：将多个同型号电源产品的输出端并接在一起，然后逐个打 开电源的输入控制开关，调节输出电子负载使其分别为额定负载的 50%和100%，分别记录各个电源产品的输出电流值，然后计算出各 个电源产品并机工作时的均流不平衡度。 ¾ 判断标准：标准要求电源产品的并机均流不平衡度应不超过输出额定 电流值的±5%，具体要求的数值可参考产品规格书。 纹波与噪声 ¾ 测试说明：纹波是指电源输出端上叠加的一种与输入频率和开关转换 频率同步的成分；噪声是指出现在输出端子间纹波以外的一种高频杂 音。下图为开关电源的纹波噪声示意图：
开关电源测试总规范
培训教材
概述
此规范主要是重点介绍我公司产品电性 能常规测试（生产测试）的项目内容、测 试方法和判断标准。引用的国家标准为 《YD/T 731-2002测试标准》，具体的测 试指标需参照产品规格书要求。
开关电源测试总规范
z 目的及适用范围
¾ 为规范通信电源一次模块的常规测试（含一次电源的测试项目、测试 条件、测试说明、测试方法及判定标准等）特制定本规范。本规范适 用于物料品质中心所认证的各种一次电源。
z 常规测试项目、测试方法及判定标准
输入电压范围 ¾ 测试说明：测试一次电源正常工作的输入电压范围， 在该范围内一次 电源稳定工作
¾ 测试方法：
调
220VAC
被 测
～
压 万用表 器
电 源 万用表
可 调 负 载 装 置
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图1：一次电源测试连线图
按上图连线方式将电源测试线路连接好，调节调压器使输入电压在上/ 下限（一般要求为额定值电压的85%~110%）分别输入时，被测电源 分别在全负载范围内变化的情况下，均能正常起机并能正常工作，可 以判定为此项测试合格。 交流输入过/欠压保护 ¾ 测试说明：电源产品在监视电网电压过高/过低变化时，为保证其自身 安全工作，因此它要具备有交流输入过/欠压保护功能。 ¾ 测试方法：（如图1）
¾ 判断标准 标准要求整机功率不小于1500W的电源，它的整机效率应不小于 90%，其功率因数应不小于0.92；整机功率小于1500W的电源，其整 机效率应不小于85%，功率因数应不小于0.95。具体的实际判断标准 以产品规格书要求为准。 输入电压调整率 ¾ 测试说明：输入电压调整率又叫线性调整率、源效应等，是指电源在 输出满载的条件下，输入电压全范围变化时输出电压偏离输出电压整 定值的百分比。 ¾ 测试方法：输出带满载的情况下，调节调压器使输入电压分别为上限 电压、额定电压和下限电压时，取三组输出电压数值（U1、U0、U2） 然后根据计算公式：输入电压调整率={(U- U0)/U0}×100％ 得出被测 电源的电压调整率，公式中‘U’为U1和U2相对于U0变化最大的值。 ¾ 判断标准：标准要求电源产品的电压调整率应不超过输出电压整定值 的±0.1%，具体要求的值可参考产品规格书。 负载调整率
¾ 测试说明：负载调整率为输入电压为额定值时，输出负载在全范围变 化引起输出电压波动不应超过一定的范围。 ¾ 测试方法：输入电压取额定值输入时，输出负载分别带最小载、半载 和满载时，记录三组输出电压值（U1、U0、U2），然后根据计算公 式：负载调整率={(U- U0)/U0}×100％ 得出被测电源的负载调整率， 公式中‘U’为U1和U2相对于U0变化最大的值。 ¾ 判断标准：标准要求电源产品的负载调整率应不超过输出电压整定值 的±0.5%。具体要求的值需参考产品规格书。 稳压精度 ¾ 测试说明：输入电压在该电源的全范围内变化，输出负载电流在最小 载和满载范围内变化，测试输出电压偏离整定值的百分比。 ¾ 测试方法：先取电源在额定值输入、输出半载时的输出电压整定值 （U0）。然后取被测电源在输入下限电压，负载在小载和满载之间变 化时，输出电压相对输出电压整定值变化最大的电压值（U1）。再取 然后取被测电源在输入上限电压，负载在小载和满载之间变化时，输 出电压相对输出电压整定值变化最大的电压值（U2）。最后根据计算 公式：稳压精度={(U- U0)/U0}×100％ ，公式中‘U’为U1和U2相对于 U0变化最大的值。
z 名词解释
¾ 输入启动冲击电流：也叫浪涌电流，当输入电压按规定时间间隔接通 或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬时电流 ¾ 功率因数：交流输入有功功率与交流输入实在功率之比为功率因数 ¾ 稳压精度：也叫输出电压精度或电压可变率，是在出现改变输出电压 的因素时，输出电压的变动量与额定输出电压的百分比 ¾ 纹波：是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关转换频率同步的 成分，用峰－峰值表示，常规要求纹波应在输出电压的0.5% 以下
¾ 判断标准：标准要求电源产品的稳压精度应不超过输出电压整定值的 ±0.6%，具体要求数值可参考产品规格书。 开关机过冲幅度 ¾ 测试说明：开关机过冲幅度是指电源在开机或关机时，引起直流电压 变化的最大峰峰值。 ¾ 测试方法：利用面板开关或输入开关开机或关机，用数字示波器的单 机触发功能监测输出电压在开机/关机过程中产生的过冲幅度。 ¾ 判断标准：标准要求电源产品的开关机过冲幅度最大不应超过输出电 压整定值的±10%。 启动时间 ¾ 测试说明：在额定输入电压和额定负载的条件下，输出电压上升到额 定输出电压值的时间。 ¾ 测试方法：用双通道数字示波器分别测量输入电压和输出电压（注意 应有一个通道采用高压探头，并避免输入和输出的共地），测试输入 电压建立和输出电压上升稳定到额定输出电压的时间为启动时间。 ¾ 判断标准：标准要求电源产品的启动时间应在3~10秒范围内，具体的 值可参考产品规格书。
U▲
Uo 限 流 型
U▲
Uo 减 流 型
Io
I
U▲ Uo
Io
I
▲
▲
U▲
Uo
截 止 型
限 流 和 截 止 型 的 组 合
Io
I
图 5： 限 流 特 性
Io
I
▲
▲
¾ 判断标准：标准要求电源产品限流保护范围应在其额定输出电流的 105%~110%之间，具体的数值可参考产品规格书。 （输出短路保护功能测试仅限于有此功能的电源产品进行测试，短路 方式分两种：先将输出短路，然后开机；先开机，然后将输出短路， 两种方式电源均要求能保护且电源不损坏，方可判定合格） 容性负载特性 ¾ 测试目的： 测试模块带容性负载能力，特别是启动过程中，输出电压 的上升特性和启动后的稳定能力。 ¾ 测试说明：一般测试用的容性负载大小可按额定输出电流大小决定， 通常为最大容性负载按1000UF/A计算，最小容性负载按100UF/A 计 算，当电源的输出额定负载大于10A时，按10A计算它的容性负载大 小。
调节输入电压为额定值，输出电压设为额定输出电压时，将输出直流 电子负载设置为额定负载的25%~50%~25%和50%~75%~50%之间周 期性变化，负载变化时间和负载变化速率可参考产品规格书要求的参 数设置，然后利用数字示波器监测被测电源的直流输出电压的变化波 形，从而计算出电压幅度变化量、超调量及恢复时间。
负载动态响应. ¾ 测试说明：电源在额定输入电压时，输出负载呈周期性变化引起输出 电压的变化量。 ¾ 测试方法：
被 交 流 输 入 调 测 压 器 源
数 字 万 用 表 直 流 数 字 万 用 表 数 字 存 储 示 波 器 电 流 表
直 流 负 载
电
图 3： 动 态 负 载 响 应 测 试 接 线 图
¾ 判定标准：输出电压范围应满足的性能指标，输出过欠压保护点可参 考产品规格书的要求。 输出限流及短路功能 ¾ 测试说明：开关电源产品应有直流输出电流限制性能，当直流输出电 流达到限流值时，模块应进入限流工作状态。同样，电源还应具有输 出短路保护功能，当模块输出短路时，模块应进入保护状态，当故障 排除后，模块应能恢复正常工作。电源限流主要有以下几种方式：
整机效率和功率因数 ¾ 测试说明：测试条件为输入电压为额定电压，输出负载为满载。 ¾ 测试方法：
Ii Io 可 调 负 载 装 置
调
220VAC
功率计
电流表
被 测
电流表
～
压
Vi 功率计 电压表
电 源 电压表 Vo
器 图2：效率及功率因数测试线路
整机效率为被测电源在额定输入电压输出满载时，输出电流（I0）和 输出电压（V0）的乘积得出该电源的输出功率，然后与输入端功率计 显示的输入有功功率的百分比，为整机的输出效率。 功率因数为输入有功功率与输出实在功率（V1×I1 ）的比值。
¾ 噪声：是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频噪声成分，用峰峰值表示，通常要求噪声在输出电压的1%左右 ¾ 电磁兼容性（EMC）：是指电气装置或系统在共同的电磁环境条件 下，既不受电磁环境的影响，也不给环境以影响。
z 常用的测试仪器设备
¾ 调压器：量程需满足电源规格要求的最大输入电压范围，输出功率需 满足待测电源的最大功率要求。 ¾ 示波器：数字示波器、模拟示波器 ¾ 万用表：FLUKE系列 ¾ 电子负载：博技电子负载、Chroma电子负载 ¾ 电量测试仪、直流电源、电流表等设备