开关电源的电磁兼容测试

开关电源的电磁兼容测试
开关电源的电磁兼容测试

开关电源电磁兼容性问题

开关电源电磁兼容性问题 开关电源因具有体积小、重量轻、效率高、工作可靠、可远程监控等优点,而广泛应用于工业、通讯、军事、民用、航空等各个领域。 在很多场合,开关电源,特别是通信开关电源要有很强的抗电磁干扰能力,如对浪涌、电网电压波动的适应能力,对静电、电场、磁场及电磁波等的抗干扰能力,保证自身能够正常工作以及对设备供电的稳定性。 一方面,因开关电源内部的功率开关管、整流或续流二极管及主功率变压器,是在高频开关的方式下工作,其电压电流波形多为方波。在高压大电流的方波切换过程中,将产生严重的谐波电压及电流。这些谐波电压及电流,一方面通过电源输入线或开关电源的输出线传出,对与电源在同一电网上供电的其它设备及电网产生干扰,使设备不能正常工作;另一方面,严重的谐波电压电流在开关电源内部产生电磁干扰,从而造成开关电源内部工作的不稳定,使电源的性能降低。还有部分电磁场通过开关电源机壳的缝隙,向周围空间辐射,与通过电源线、直流输出线产生的辐射电磁场,一起通过空间传播的方式,对其它高频设备及对电磁场比较敏感的设备造成干扰,引起其它设备工作异常。 因此,对开关电源要限制由负载线、电源线产生的传导干扰,及由辐射传播的电磁场干扰,使处于同一电磁环境中的设备均能够正常工作,互不干扰[1][2]. 2 国内外电磁兼容性标准[1] 电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何设备构成不能承受的电磁干扰的能力。 要彻底消除设备的电磁干扰及对外部一切电磁干扰信号是不可能的。只能通过系统地制定设备与设备之间允许产生的电磁干扰大小及抵抗电磁干扰的能力的标准,才能使电气设备及系统间达到电磁兼容的要求。国内外大量的电磁兼容性标准,为系统内的设备相互达到电磁兼容性制订了约束条件。 国际无线电干扰特别委员会(CISPR)是国际电工委员会(IEC)下属的一个电磁兼容标准化组织,设六个分会。早在1934年就开展EMC标准的研究。其中第六分会(SCC)主要负责制定关于干扰测量接收机及测量方法的标准。CISPR16《无线电干扰和抗干扰度测量设备规范》对电磁兼容性测量接收机、辅助设备的性能以及校准方法给出了详细的要求。CISPR17《无线电干扰滤波器及抑制元件的抑制特性测量》制订了滤波器的测量方法。CISPR22《信息技术设备无线电干扰限值和测量方法》规定了信息技术设备在0.15MHz~1000MHz频率范围内产生的电磁干扰限值。CISPR24《信息技术设备抗扰度限值和测量方法》规定了信息技术设备对外部干扰信号的时域及频域的抗干扰性能要求。其中CISPR16、CISPR22及CISPR24构成了信息技术设备包括通信开关电源设备的电磁兼容性测试内容及测试方法要求,是目前通信开关电源电磁兼容性设计的最基本要求。 IEC最近也出版了大量的基础性电磁兼容性标准,其中最有代表性的是IEC61000系列标准。它规定电子电气设备的雷击、浪涌(SURGE)、静电放电(ESD)、电快速瞬变脉冲群(EFT)、电流谐波、电压跌落、电压瞬变及短时中断、电压起伏和闪烁、辐射电磁场、由射频电磁场引起的传导干扰抗扰度、传导干扰及辐射干扰等的电磁兼容性要求。 另外,美国联邦委员会制定的FCC15、德国电气工程师协会制订的VDE0871、2A1、VDE0871、2A2、VDE0878,都对通信设备的电磁兼容性提出了要求。

开关电源测试项目

开关电源的测试项目及检验规范 开关电源的测试: 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: *功能(Functions)测试: ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 *保护动作(Protections)测试: ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) ·过功率保护(OPP, Over Power Protection) *安全(Safety)规格测试: ·输入电流、漏电电流等 ·耐压绝缘: 电源输入对地,电源输出对地;电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃:零组件需具备抗燃之安全规格,工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地:需於0.1欧姆以下,以避免漏电触电之危险。 ·变压输出特性:开路、短路及最大伏安(VA)输出 ·异常测试:散热风扇停转、电压选择开关设定错误 *电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试: 电源供应器需符合CISPR 22、CLASS B之传导与幅射的4dB馀裕度,电源供应器需在以下三种负载状况下测试:

开关电源测试标准

开关电源测试标准

开关电源的测试 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容能力(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式: ·AC-DC:如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) ·DC-DC:如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机,通信交换机二次电源) ·DC-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、通信交换机振铃信号电源 ·AC-AC:如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: 一、功能(Functions)测试: ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后 续的规格能够符合。通常,当调整输出电压时,将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac), 并且将输出电流设定为正常值或满载电流,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其 电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率:

钻孔崩落应力测量方法简介

钻孔崩落应力测量方法简介 一.孔壁崩落的力学机制 根据弹性理论,在单项水平应力σ作用下的一个无限大矩形平板中,其内部为一均匀应力场。这时的应力分布状态为: 式中,θ由σ方向逆时针量取,σ r 、σ θ 和τ rθ 分别为径向,切向和剪切应力。 当在矩形板中心钻了一个半径为α的圆孔后,势必扰动原来的应力场,寻致应力的重新分布。这时,在圆孔附近的应力分布由基尔希方程给出: 而当γ=α时,也就是说,孔壁上的应力分布为: 由方程(3)可以看出,当时,即在与σ垂直的孔径的两个端点上,切向应力σ θ 有最大值3σ,当θ=0和π时,即在平行于σ的孔径的两个端点上,切向应力仅有极小值为-σ。 由上述可见,应力的集中,仅仅是在与σ正交的直径的孔壁上,切向应力取得最大值。而随着径向的延伸(即r逐渐增大),在与σ垂直的方向(即)上,切向应力变化为:

显然,切向应力σ θ 随着径向的延伸而迅速减小。当半径(r)等于几个钻孔半径时,切向应力就近似地等于施加应力(σ)。如当r=1.3α时,σ θ =1.82lσ,而当r=4α时,σ θ 就仅为1.0372σ。 地壳中的岩石,一般都是处在各向不等载荷的压应力作用下。对于一个沿直铅孔来说,它的横载面往往都是处于两项水平主应力σ 1 和σ 2 (σ 1 >σ 2 )的压缩之下。根据叠加原理,这时孔壁上(即r=α处)的应力分布状态为: 由上式可见,当时,即在与最小水平主应力平行的钻孔直径的两个端点(M和N),切向应力σ θ 达到最大值(σ θ =3σ 1 -σ 2 );而当θ=0和π时,即在与最大水平主应力平行的直径的两个端点(P和Q),切向应力σ θ 达到最小值(σ θ =3σ 2 -σ 1 图2)。根据脆性破裂理论,当作用在M和N点处的切向应力,达到或超过该点处的破裂强度时,就会使孔壁岩石崩落,形成崩落椭圆孔段,其长轴方向与最小水平主应力方向平行。 二.钻孔崩落椭圆的形成条件 在不同地质时期形成的各种岩石,都具有一定的强度,因而在地壳应力场的作用下,能够发生弹性变形,并可以在孔壁附近引起应力集中。 钻孔崩落椭圆的形成,必须满足一定的地应力场条件,即最大水平主应力与最小水平主应力不相等。如果钻孔处于各项均匀的地应力场中(即σ 1 =σ 2 ),这时沿钻孔圆周的切向应力σ θ ≈2σ 1 ,假定岩石也是各项均匀的话,则不会产生优势方向的孔壁崩落现象。 大量的地壳应力测量资料表明,在地壳中各项应力都存在着明显差异,而且两项水平主应力值及其差值(σ 1 -σ 2 ),大都是随深度呈线性增加的。因此,一般来说,形成钻孔孔壁崩落的地应力场条件是普遍存在的。

开关电源测量的经验总结

电子器件的电源测量通常情况是指开关电源的测量(当然还有线性电源)。讲述开关电源的资料非常多,本文讨论的内容为PWM开关电源,而且仅仅是作为测试经验的总结,为大家简述容易引起系统失效的一些因素。因此,在阅读本文之前,已经假定您对于开关电源有一定的了解。 1 开关电源简述 开关电源(Switching Mode Power Supply,常常简化为SMPS),是一种高频电能转换装置。其功能是将电压透过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。 开关电源的拓扑指开关电源电路的构成形式。一般是根据输出地线与输入地线有无电气隔离,分为隔离及非隔离变换器。非隔离即输入端与输出端相通,没有隔离措施,常见的DC/DC变换器大多是这种类型。所谓隔离是指输入端与输出端在电路上不是直接联通的,使用隔离变压器通过电磁变换方式进行能量传递,输入端和输出端之间是完全电气隔离的。 对于开关变换器来说,只有三种基本拓扑形式,即: ● Buck(降压) ● Boost(升压) ● Buck-Boost(升降压) 三种基本拓扑形式,是电感的连接方式决定。若电感放置于输出端,则为Buck 拓扑;电感放置于输入端,则是Boost拓扑。当电感连接到地时,就是Buck-Boost拓扑。 2 容易引发系统失效的关键参数测试 以下的测试项目除了是指在静态负载的情况下测试的结果,只有噪声(noise)测试需要用到动态负载。

2.1 Phase点的jitter 图一 对于典型的PWM开关电源,如果phase点jitter太大,通常系统会不稳定(和后面提到的相位裕量相关),对于200~500K的PWM开关电源,典型的jitter 值应该在1ns以下。 2.2 Phase点的塌陷 有时候工程师测量到下面的波形,这是典型的电感饱和的现象。对于经验不够丰富的工程师,往往会忽略掉。电感饱和会让电感值急剧下降,类似于短路了,这样会造成电流的急剧增加,MOS管往往会因为温度的急剧增加而烧毁。这时需要更换饱和电流更大的电感。 图二 2.3 Shoot through测试

开关电源检验规范.

1、目的 通过进行相关的测试检验评估,确保产品符合安规及品质要求。 2、适用范围 适用于本公司所开发/设计的所有开关电源产品。 3、检验所用仪器与设备 检验所需的设备均须为校验合格的设备,其精度必须高于测试所要求的精度至少一位。 4、检验试验的一般条件 4.1 检验试验的环境要求 如无特殊要求,则试验应在下列环境条件下进行: 环境温度:20 ~ 30℃; 相对湿度:35% ~ 75%; 大气压力:70 ~ 106KPa。 4.2 检验方法 各检验项目内有检验方法,具体的检验操作方法参考《检验作业指导书》。 5、检验基本原则及判定准则 5.1 检验基本原则 5.1.1 以《检验规范》、《产品规格书》依据,以测试数据为准则。 5.1.2 检验过程中若发现问题比较严重且比较多,需立即停止并及时向上级汇报。 5.1.3 检验过程中,若抽样产品出现问题,但不影响测试的正常进行,则需测完样机的全部项目。 5.2 不合格项目分类 5.2.1 致命问题 安规测试不合格;导致电源损坏的所有项目。 5.2.2 严重问题 技术指标未达到规格的要求;抗干扰性指标未达到规格要求。 5.2.3 一般问题 测试中指标的裕量不足。 5.2.4 讨论问题 研究性测试未合格项目;产品规格书中未界定的项目。 修改记录版次修订日期批准审核编写 唐恿 2012.3.3

6、检验试验项目 说明:以下检验方法,参照IEC 、GB 、CE 、UL 等标准的通用检验方法;检验项目以产品规格书规定的为准,产品规格书有要求的项目为必检项目,产品规格书未要求的项目可不检验;检验条件如果产品规格书有规定,则以产品规格书为准;当客户对检验项目和检验方法等有特别要求时,以客户的要求为准。输入全电压范围是指输入由最低输入电压到最高输入电压连续调节,但数据只需记录最低输入电压,额定输入电压,最高输入电压的情况。输出全负载范围是指输出负载由最小负载到额定负载连续调节,但数据只需记录最小负载,半载,额定负载的情况。高温低温分别指产品的工作温度或存储温度的上限和下限。输入电源的频率要求为最小输入电压时47Hz (当设备能力达不到47 Hz 时按设备能达到的最小频率输入)、最大输入电压时63Hz 、额定高电压输入时为50 Hz 、额定低电压输入时为60 Hz 。 检验试验范围包含但不限于以下项目: 6.1 电气性能测试:空/负载输入输出电压、负载输入输出电压/电流/功率、效率、纹波&噪声、功率 因素、动态响应、开机时间、异常保护,耐压绝缘、漏电、接地、老化、温升等测试。 6.2 环境适应性检验:高温、低温启动,高温、低温ON/OF 循环冲击,高温、低温储存等试验。 6.3 机械检验:外观要求、尺寸测量、标记检查,跌落、振动、模拟运输等试验。 6.4 重要元器件检验:变压器、电感、场效应管、输出整流二极管、桥堆、滤波电容、X 电容、Y 电 容等重要元器件的型号、规格、厂商、生产批号的检验。 6.1 电气性能测试: 6.1.1 空载输入功率 测试说明: 参照产品Spec.,测试空载输入功率须在Spec.标示范围内,同时也需符合下表的限值(输入115V/60Hz 和(或)230V/50Hz 两种模式下测试): 输出功率标称值Po(W) 空载输入功率限值(W) 0 < Po < 60 1 MAX. 60 ≤ Po ≤ 200 3 MAX. 测试方框图: 图1 测试方法: 1. 先如图1 布置好测试电路。 2. 产品输入额定电压&频率。 3. 电源输出处于空载状态。 4. 读取电参数测量仪上输入功率,此时功率为空载输入功率。 判定标准: 空载输入功率超标: 严重问题 6.1.2 空载输出电压 测试说明: AC 电源 电参数测量仪 待测试 电源 电子负载

开关电源的电磁兼容性技术及解决方法

开关电源的电磁兼容性技术及解决方法 时间:2010-10-23 490次阅读【网友评论0条我要评论】收藏 电源网讯 1 引言 电磁兼容是一门新兴的跨学科的综合性应用学科。作为边缘技术,它以电气和无线电技术的基本理论为基础,并涉及许多新的技术领域,如微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术以及新材料等。电磁兼容技术应用的范围很广,几乎所有现代化工业领域,如电力、通信、交通、航天、军工、计算机和医疗等都必须解决电磁兼容问题。其研究的热点内容主要有:电磁干扰源的特性及其传输特性、电磁干扰的危害效应、电磁干扰的抑制技术、电磁频谱的利用和管理、电磁兼容性标准与规范、电磁兼容性的测量与试验技术、电磁泄漏与静电放电等。 电磁兼容的英文名称为Electromagnetic Compatibility,简称EMC。所谓电磁兼容是指设备(分系统、系统)在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存状态。这里包含两层意思,即它工作中产生的电磁辐射要限制在一定水平内,另外它本身要有一定的抗干扰能力。这便是设备研制中所必须解决的兼容问题。电磁兼容技术涉及的频率范围宽达0 GHz "400GHz,研究对象除传统设备外,还涉及芯片级,直到各种舰船、航天飞机、洲际导弹甚至整个地球的电磁环境。 电磁兼容三要素是干扰源(骚扰源)、耦合通路和敏感体。切断以上任何一项都可解决电磁兼容问题,电磁兼容的解决常用的方法主要有屏蔽、接地和滤波。 2 电磁兼容技术名词 (1)电磁兼容性 电磁兼容性是指设备或者系统在其电磁环境中能正常工作,且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。 (2)电磁骚扰 电磁骚扰是指任何可能引起设备、装备或系统性能降低或者对有生命或者无生命物质产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰可引起设备、传输通道或系统性能的下降。它的主要要素有自然和人为的骚扰源、通过公共地线阻抗/内阻的耦合、沿电源线传导的电磁骚扰和辐射干扰等。电子系统受干扰的路径为:经过电源,通过信号线或控制电缆、场渗透,经过天线直接进入;通过电缆耦合,从其他设备来的传导干扰;电子系统内部场耦合;其他设备的辐射干扰;电子设备外部耦合到内部场;宽带发射机天线系统;外部环境场等。 (3)电磁环境

开关电源测试规范

主题:为方便做电源的朋友测试,特奉献此开关电源测试规范。[转] 为方便做电源的朋友测试,特奉献此开关电源测试规范。[转] wwxc: 开关电源测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既:K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo (百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指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间电流。一般是20A——30A。 五.过流保护。是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对

开关电源测试规范

开关电源测试规范 By ZGQ 一、概述 本文主要阐述了开关电源必须通过一系列的测试,使其符合所有功能规格、保护特性、安规(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他特定要求等。 测试开关电源是否通过设计指标,需要各种精密的电子设备去模拟电源在各种环境下实际工作中的性能。下面是开关电源一些测试项目: 1.功能(Functions)测试: ·电压调整率测试(Line Regulation Test) ·负载调整率测试(Load Regulation Test) ·输出纹波及噪声测试(Output Ripple & Noise Test) ·功率因数和效率测试(Power Faction & Efficiency Test) ·能效测试(Energy Efficiency Test) ·上升时间测试(Rise Time Test) ·下降时间测试(Fall Time Test) ·开机延迟时间测试(Turn On Delay Time Test) ·关机保持时间测试(Hold Up Time Test) ·输出过冲幅度测试(Output Overshoot Test) ·输出暂态响应测试(Output Transient Response Test) 2.保护动作(Protections)测试: ·过电压保护(OVP, Over Voltage Protection) ·短路保护(Short Circuit Protection) ·过电流保护(OCP, Over Current Protection) 3.安全(Safety)规格测试: ·输入电流、漏电电流等 ·耐压绝缘: 电源输入对地,电源输出对地;电路板线路须有安全间距。 ·温度抗燃:零组件需具备抗燃之安全规格,工作温度须於安全规格内。 ·机壳接地:需於0.1欧姆以下,以避免漏电触电之危险。 ·变压输出特性:开路、短路及最大伏安(VA)输出 ·异常测试:散热风扇停转、电压选择开关设定错误 4.电磁兼容(Electromagnetic Compliance)测试: 5.可靠性(Reliability)测试: 6.其他测试: 二、电气特性(Electrical Specifications)测试

塑料应力测试方法及判定标准

塑料应力测试方法及判定 标准 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

三:常用塑料: 1. PA、PVC、PMMA、PC、POM、PE、PP、ABS、PS、EVA以及一些混合物。 2. 常用塑料特征、性能: 2.(尼龙):8026上盖、532支撑体、049D内芯等。 ①原色为乳白、微褐,燃烧缓慢,离火后慢熄,火焰呈上黄下蓝,熔融滴落,起泡,有特殊的羊皮或指甲烧焦气味。 ②较好的物理、机械性能, ③应力测试:正丙烷、乙无开裂、裂纹。 2.:聚氯乙烯 ①原色为无色透明,难燃离火即灭,火焰上黄下绿,白烟,燃烧变软有刺激性酸味。紫外线下,使PVC产生浅蓝、紫白的莹光。软的PVC发蓝或蓝白的荧光。②根据增剂的不同分为硬质和软质,硬质PVC采用分子量小的树脂,不含5%的曾剂,机械强度好,耐腐蚀、耐阳光、耐燃烧,软质PVC采用分子量较大的树脂,加入30%-70%增剂制成柔韧性好,抗化学药品性强。 2.:有机玻璃、压克力①原色为无色透明、易燃、离火后继续燃烧,火焰上黄下浅蓝,熔融滴落,加热到 120°C可自由弯曲,不自浊,冒出特有的压克力臭,易熔于丙酮、苯。②高透明性耐光折射率高,用丙酮、氯仿等溶剂自体粘结,制品成型收缩率,料粒的吸湿性可导致制品起泡。③应力测试:乙醇或异丙醇,十秒无开裂、裂痕。 2.:聚甲醛 ①原色为浅黄或白色,慢燃,离火后继续燃烧,火焰上黄下蓝,熔融滴落,强烈鱼腥臭。 ②较强机械性能,缺点不耐酸,强碱和不耐日光紫外线的辐射,长期在大气中暴晒会老化,粘合性差。 ③应力测试:12-18%盐酸溶液浸泡2H,无变形、裂纹。 2.:聚乙烯①原色为半透明——腊色,易燃,火焰上黄下蓝,边熔边滴落,有石腊气味,常温下不熔于溶剂,加热时可溶于丙酮、苯、甲醛。②根据加工方法,可分为高密度PE和低密度PE 高密度PE为半透明腊状固体,质地坚韧,不透水性,耐磨性,抗化学药品性较好。缺点:受热后因应力消失而发生尺寸减少,柔韧性、耐剧冷热差。低密度PE为无色无味无毒的固体,低温仍能保持柔曲特性,抗水性,化学稳定性较强。③应力测试:硬脂酸钠或肥皂水,无变形、裂纹、断裂。 2.:丙烯腈、丁乙烯和苯乙烯三种单体的三元共聚物①原色为乳白或白色,不透明,燃烧缓慢,离火后继续燃烧,火焰呈黄色,黑烟,软化烧焦,溶于丙酮、苯、甲苯。②丙烯腈具有拉伸强度、热稳定性、化学稳定性,丁二烯具有韧性、抗冲击能力以及低温性能,苯乙烯具有良好的光泽性、刚性和加工性;调节三者之间比例,可调节高冲击型、中冲击型、通用型、特殊耐热型ABS。缺点:耐热性不够高,易老化,不耐燃不透明。③应力测试:95%以上醋酸浸泡30秒,无变形、裂纹、断裂。 2.:聚丙烯①原色为半透明腊色,易燃,离火燃烧,火焰上黄下蓝,有少量黑烟,熔融滴落,发出石油气味。②密度cm3,是密度最小的塑料之一,熔点

开关电源EMC经验谈

隔离式DC/DC 变换器的电磁兼容设计 李建泉 (株洲时代集团公司,株洲, 412007) 摘 要: 文章详细分析了隔离式DC/DC 变换器产生电磁噪声干扰的机理,提出了在DC/DC 变换器主电路及控制电路设计时所采取的电磁兼容措施。 关键词:隔离式DC/DC 变换器、电磁兼容性、电磁干扰、电磁敏感度 随着电力电子技术的发展,开关电源模块因其相对体积小、效率高、工作可靠等优点开始取代传统整流电源而被广泛应用到社会的各个领域。但由于开关电源工作频率高,内部产生很快的电流、电压变化,即dv/dt 和di/dt ,导致开关电源模块将产生较强的谐波干扰和尖峰干扰,并通过传导、辐射和串扰等耦合途径影响自身电路及其它电子系统的正常工作,当然其本身也会受到其它电子设备电磁干扰的影响。这就是所讨论的电磁兼容性问题,也是关于开关电源电磁兼容的电磁骚扰EMD 与电磁敏感度EMS 设计问题。由于国家开始对部分电子产品强制实行3C 认证,因此一个电子设备能否满足电磁兼容标准,将关系到这一产品能否在市场上销售,所以进行开关电源的电磁兼容性研究显得非常重要。 电磁兼容学是一门综合性学科,它涉及的理论包括数学、电磁场理论、天线与电波传播、电路理论、信号分析、通讯理论、材料科学、生物医学等。 进行开关电源的电磁兼容性设计时,首先进行一个系统设计,明确以下几点: 1. 明确系统要满足的电磁兼容标准; 2. 确定系统内的关键电路部分,包括强干扰源电路、高度敏感电路; 3. 明确电源设备工作环境中的电磁干扰源及敏感设备; 4. 确定对电源设备所要采取的电磁兼容性措施。 一:DC/DC 变换器内部噪声干扰源分析 1.二极管的反向恢复引起噪声干扰 在开关电源中常使用工频整流二极管、高频整流二极管、续流二极管等,由于这些二极管都工作在开关状态,如图所示,在二极管由阻断状态到导通工作过程中,将产生一个很高的电压尖峰V FP ;在二极管由导通状态到阻断工作过程 中,存在一个反向恢复时间t rr ,在反向恢复过程中,由于二极管封装电感及引 线电感的存在,将产生一个反向电压尖峰V RP ,由于少子的存储与复合效应,会 U a) I RP 二极管反向恢复时电流电压波形 二极管正向导通电流电压波形

开关电源电气性能测试规范文档

1.0 目的: 统一定义本司电源产品的测试方法与标准,给电源的测试提供一个方法依据,从而使电源的测试能够正确、准确地进行。 2.0 适用范围: 适用于测试工程师、技术员和工程测试人员对本司所有电源类产品的测试验证. 3.0 定义 略 4.0 权责: 测试组:测试工程师、技术员对各阶段样机进行测试验证,并提供测试报告 研发组:针对测试组在测试过程中提出的问题点进行改善. 5.0 程序内容: 5.1 输入电流 5.1.1 测试条件 5.1.1.1 输入电压: 下限电压/上限电压/额定电压 5.1.1.2 负载: 满载条件 5.1.1.3 环境温度:室温 5.1.2 测试设备 5.1.2.1 可编程交流源 5.1.2.2 精密电子负载 5.1.2.3 电参数测试仪 5.1.3测试方法与步骤 5.1.3.1接线方法请参考下图 5.1.3.2 说明:当DC输入时,图中Power analyzer(电参数测试仪)用万用表替代测试电流 5.1.3.3 依照客户规格输入电压设定AC Source/DC Source的输出电压 5.1.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载带载条件 5.1.3.5 开启AC Source 电源输出并确认EUT正常动作后,直接读取电参数测试仪的电流读 值或AC SOURCE上的电流读值即为输入电流值 5.1.3.6 DC输入时,用导线直接将DC Source与EUT连接,用钳流表量测其输入电流 5.1.4 判定标准 依照客户规格或开发样机规格书所定的标准判定,若规格无输入电流测试的判定标准,则此项测试仅供参考

5.1.5 注意事项 5.1.5.1 若客户对输入电流之量测条件有特别的要求,则测试标准条件的设定以客户规格为准 5.1.5.2 通常在外部环境为高温,EUT 规定的最低电压输入,EUT满载的条件下,所测得的电 流最大 5.1.5.3 电参数测试仪上显示的电流值的精确度要比AC Source 显示的电流值要高,建议用电 参数测试仪读取 5.2 启动冲击电流 5.2.1 测试条件 5.2.1.1 通常在高温环境、EUT允许最高的输入电压(AC输入的相位角建议为90℃或27 0℃)及满载条件下所测得的数值最大 5.2.1.2 如客户无特别要求,本司的测试要求在常温条件下测试 5.2.1.3 一般而言,客户所定的冲击电流规格时通常会分别规定热态及冷态时的最大值,故量 测时严格以客户要求为准 5.2.2 测试设备 5.2.2.1 可编程交流源 5.2.2.2 精密电子负载 5.2.2.3 数字示波器 5.2.2.4 电流探头 5.2.3 测试方法与步骤 5.2.3.1 依据下图将仪器和待测物接线. 5.2.3.2 依照客户规格输入电压之上下限设定AC Source之电压输出. 5.2.3.3 依照客户规格作业温度的高温设定外部环境(Chamber)温度. 5.2.3.4 依照客户规格的满载条件设定电子负载条件:满载. 5.2.3.5 连接电流探头与示波器,设置适当的档位,将示波器触发设定为Normal捕获冲击电流 波形. 5.2.3.6 开启AC Source/DC Source 电源瞬间,示波器所取得的电流波形并判读其最高点的读 值为冲击电流,存储该冲击电流波形 5.2.4 判定标准 依照客户规格或本司企业标准所定标准判定,若规格无Inrush current测试标准,则此测试仅供参考 5.2.5 注意事项

薄膜应力测试方法

薄膜的残余应力 一、薄膜应力分析 图一、薄膜应变状态与应力 薄膜沉积在基体以后,薄膜处于应变状态,若以薄膜应力造成基体弯曲形变的方向来区分,可将应力分为拉应力(tensile stress)和压应力 (compressive stress),如图一所示。拉应力是当膜受力向外伸张,基板向内压缩、膜表面下凹,薄膜因为有拉应力的作用,薄膜本身产生收缩的趋势,如果膜层的拉应力超过薄膜的弹性限度,则薄膜就会破裂甚至剥离基体而翘起。压应力则呈相反的状况,膜表面产生外凸的现象,在压应力的作用下,薄膜有向表面扩张的趋势。如果压应力到极限时,则会使薄膜向基板内侧卷曲,导致膜层起泡。数学上表示方法为拉应力—正号、亚应力—负号。 造成薄膜应力的主要来源有外应力 (external stress)、热应力 (thermal stress) 及內应力 (intrinsic stress),其中,外应力是由外力作用施加于薄膜所引起的。热应力是因为基体与膜的热膨胀系数相差太大而引起,此情形发生于制备薄膜時基板的温度,冷卻至室温取出而产生。內应力则是薄膜本身与基体材料的特性引起的,主要取决于薄膜的微观结构和分子沉积缺陷等因素,所以薄膜彼此的界面及薄膜与基体边界之相互作用就相當重要,這完全控制于制备的参数与技术上,此为应力的主要成因。 二、薄膜应力测量方法

测量薄膜内应力的方法大致可分为机械法、干涉法和衍射法三大类。前两者为测量基体受应力作用后弯曲的程度,称为曲率法;后者为测量薄膜晶格常数的畸变。 (一)曲率法 假设薄膜应力均匀,即可以测量薄膜蒸镀前后基体弯曲量的差值,求得实际薄膜应力的估计值,其中膜应力与基体上测量位置的半径平方值、膜厚及泊松比(Poisson's ratio) 成反比;与基体杨氏模量 (Es,Young's modulus)、基体厚度的平方及蒸鍍前后基体曲率(1/R)的相对差值成正比。利用这些可测量得到的数值,可以求得薄膜残余应力的值。 1、悬臂梁法 薄膜沉积在基体上,基体受到薄膜应力的作用发生弯曲。当薄膜的应力为拉应力时,基体表面成为凹面,若为压应力,基板的表面变为凸面。于是可以将一基体的一端固定,另一端悬空,形成机械式悬臂梁,如图二所示。测量原理为将激光照在自由端上的一点,并在沉积薄膜后再以相同方法测量一次,得到反射光的偏移量,进而求得薄膜的残余应力。 图二、悬臂梁法示意图 2、牛顿环法 本法是利用基体在镀膜后,薄膜产生的弯曲面与一参考平面,产生干涉条纹的牛顿环,利用测量到的牛顿环间距与条纹数,推算基体的曲率半径R,其中R 与牛顿环直径之平方差成正比,并与波长的4倍、牛頓环条纹数的差成反比,將所求得的R帶入牛顿环应力公式,可求出残余应力值 (如图三)。 图三、牛頓环法示意图 3、干涉仪相位移式应力测量法

开关电源电磁兼容的设计

开关电源电磁兼容的设计 摘要:本文从电磁兼容性的体系构成、开关电源电磁干扰的特征、概述电磁兼容、影响开关电源电磁兼容性能的主要因素以及开关电源的电磁兼容设计分析五 个方面,介绍了开关电源电磁兼容的设计,希望可以为有需要的人提供参考意见。关键词;开关电源;电磁兼容;设计 现如今,电子设备在很多领域都普遍应用,任何电子设备和开关电源都有密 切的联系,这些电子设备在实际运行中会出现频谱较宽、密度较高的电磁信号, 很多复杂的环境都要求电子设备应当具备较强的电磁兼容性,所以有关电磁兼容 性设计是至关重要的。 一、电磁兼容性的体系构成 电磁兼容性,通常是由两个部分组成,一是电磁敏感性,二是电磁干扰。电 子设备不仅要让设备自身对外造成的噪声降低,而且能够阻挡来源于外部的噪声。电子设备只有满足这些条件,才可以在同一时间使用,相互之间没有任何干扰。 首先,电磁敏感性。主要是指在出现电磁骚扰的情况下,系统以及装置等等无法 防止性能娇弱的能力,即抗干扰能力。其次,电磁干扰。主要是指电子设备产生 的外出噪声。因此,综合以上来分析,电磁干扰与电磁敏感性不仅是对立的,而 且是互相有联系的矛盾统一体。 二、开关电源电磁干扰的特征 在开关电源功率变换器中功率半导体器件的开关次数相当多,在高频下啊功 率开关器件的通电、断电中往往会产生巨大的电磁干扰。相对于数字电路而言, 其开关器件功率相当大,但是频率不能过高,所以开关电源电磁干扰通常都会呈 现出很多特征,主要体现在以下几点:第一,开关电源电磁干扰干扰源的位置生 死相当清楚的,具体集中在二级管以及功率开关器件上。第二,因为其是工作在 开关状况的能源转换装置,其在电流以及电压方面都有相当高的变化率,造成很 大的干扰强度。第三,一般来说,印刷线路板都采取手工布置,具有较强的随意性,这样就难以提取印刷线路板。 三、概述电磁兼容 国际电工委员会提出电磁兼容的定义是:电子设备的主要功能是电磁兼容, 在电磁环境下电子设备可以体现出其功能,一般不会造成无法忍受的干扰。我国 相关部门出台的电磁兼容标准中提出电磁兼容的定义是:在其电磁环境下系统或 者设备在实际工作中不会出现问题,而且不会对此环境中的其他事物产生无法忍 受的电磁骚扰能力。这就表示电磁兼容有以下几个层面的意思:第一,电子设备 应该具备的阻挡电磁干扰能力;第二,此电子设备引起的电磁干扰要严格控制, 不能超过标准的限度,不可以造成相同电磁环境中其他各项电子设备无法稳定运行;第三,不管什么类型的电子设备,都可以对其电磁兼容性进行准确测量。 电磁兼容性研究的领域通常包括多个部分,主要包括电磁兼容性的测试、电 磁干扰的出现和传输以及电磁兼容的设计标准等等。[1]其研究对象也有一定的差异,一般有两种干扰,分别是自然干扰源以及人为干扰源。前者,自然干扰源主 要包括电阻热噪声、太阳以及雷电等等。后者,人为干扰源主要包括手机、电网 以及点火系统等等。在这个领域我国起步时间是相当吃的,但是也合理制定电磁 兼容性的规范,尤其是在电动工具以及无线电等多方面都制定相应的测量规范和 测量方式。 四、影响开关电源电磁兼容性能的主要因素

开关电源的性能指标和测试规范

开关电源的性能指标和测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既:K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo (百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指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间电流。一般是20A——30A。 五.过流保护。是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对电源和负载的损坏。过流的给定值一般是额定电流的110%——130%。

应力测量方法的历史

应力测试方法的概述 在几乎所有的机械设备中, 都有金属构件承受负载。这些构件内部应力的大小及其变化是造成失效( 如疲劳等) 的主要原因。金属构件内部应力的大小变化除了与其受力情况有关外, 还与其加工过程, 形变及周围的温度有关。为了维护、检查这些和延长使用寿命, 长期以来人们很关注应力的检测。应力的测量方法也很多, 如盲孔法、x 射线法、磁力法、超声方法等。由于超声波所固有的特性, 如穿透能力强、仪器设备简单、测量速度快、低成本等, 利用超声波无损测量材料表面和内部的应力状况的潜力是显而易见的。目前应力超声波测量的主要理论有: 1 声速与应力关系的Hu g h e s 和ke lly 理论 超声波测量应力方法是基于声弹性效应, 其理论基本假设为: ( 1 ) 固体连续性假设; ( 2 ) 声波的小扰动叠加在物体静态有限变形上; ( 3 ) 物体是超弹性的、均匀的; ( 4 ) 物体在变形中可视为等温或等熵过程。1949 年Hughes 利用超声波测量晶体的三阶弹性常数, 以此为基础, 随后超声波应力测量技术得到了较大的发展。1953 年Hughes 和Kelly 利用Lame 常数λ和μ, 以及Murnaghan 常数l 、m 和n提出了各向同性材料的声弹性理论表达式, 建立了超声波在材料中传播速度与应力之间的关系。 设固体不存在机械耗散过程,可得质点的运动方程为: (1) 式中 是固体的单位体积中的势能, η是拉格朗日坐标下的应变矩阵, ai, xk( i , k =1 , 2 , 3 ) 是拉格朗日坐标和位移坐标。这一方程是研究声波在固体中传播的基础。利用( 1 ) 式, Hughes 和kelly 从理论上研究了各向同性中的波速与附加静压力或常应力的关系, 这些关系也是后来人们测量固体应力的理论基础。 选自变量为拉格朗日变量a , b , c , 质点位移用u , v, w 把表示, 由力学定律方程( 1 ) 可以写成

开关电源EMC产生机理及其对策

EMI可分为传导Conduction及辐射Radiation两部分,Conduction规范一般可分为: FCC Part 15J Class B;CISPR 22(EN55022, EN61000-3-2, EN61000-3-3) Class B;国标IT类(GB9254,GB17625)和A V类(GB13837,GB17625)。FCC测试频率在450K-30MHz,CISPR 22测试频率在150K--30MHz,Conduction可以用频谱分析仪测试,Radiation则必须到专门的实验室测试。 EN55022为Radiation Test & Conduction Test (传导& 辐射测试);EN61000-3-2为Harmonic Test (电源谐波测试) ;EN61000-3-3为Flicker Test (电压变动测试)。 CISPR22(Comite Special des Purturbations Radioelectrique)应用于信息技术类装置, 适用于欧洲和亚洲地区;EN55022为欧洲标准,FCC Part 15 (Federal Communications Commission) 适用于美国,EN30220欧洲EMI测试标准,功率辐射测试标准是EN55013频率在30MHZ-300MHz。 EN55011辐射测试标准是:有的频率段要求较高,有的频率段要求较低。传导(150KHZ-30MHZ) LISN主要是差模电流, 其共模阻抗为100欧姆(50 + 50); LISN主要是共模电流, 其总的电路阻抗为25欧姆(50 // 50)。 4线AV 60dB/uV 150KHZ-2MHZ start 9KHZ 5线PEAK 100dB/uV 150KHZ-3MHZ 6线PEAK 100dB/uV 2MHZ-30MHZ 7线QP 70dB/uV 150KHZ-500KHZ Radiated (30MHZ-1GHZ): ADD 4N7/250V Y CAP 90dB/uV 30MHZ-300MHZ EMI为电磁干扰,EMI是EMC其中的一部分,EMI(Electronic Magnetic Interference) 电磁干扰,EMI包括传导、辐射、电流谐波、电压闪烁等等。电磁干扰是由干扰源、藕合通道和接收器三部分构成的,通常称作干扰的三要素。EMI线性正比于电流,电流回路面积以及频率的平方即:EMI = K*I*S*F2。I是电流,S是回路面积,F是频率,K是与电路板材料和其他因素有关的一个常数。 EMI是指产品的对外电磁干扰。一般情况下分为Class A & Class B 两个等级。Class A为工业等级,Class B 为民用等级。民用的要比工业的严格,因为工业用的允许辐射稍微大一点。同样产品在测试EMI中的辐射测试来讲,在30-230MHz下,B类要求产品的辐射限值不能超过40dBm 而A类要求不能超过50dBm(以三米法电波暗室测量为例)相对要宽松的多,一般来说CLASS A是指在EMI测试条件下,无需操作人员介入,设备能按预期持续正常工作,不允许出现低于规定的性能等级的性能降低或功能损失。 EMI是设备正常工作时测它的辐射和传导。在测试的时候,EMI的辐射和传导在接收机上有两个上限,分别代表Class A和Class B,如果观察的波形超过B的线但是低于A的线,

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