開關(guān)電源測試探討

在電子環(huán)境中，電磁干擾對電源的工作會產(chǎn)生一定的影響，源效應(yīng)和負(fù)載效應(yīng)小的電源其穩(wěn)定性較好，電子工程師在電源設(shè)計中應(yīng)考慮到這些方面。

　　一、 測試項目

　　需測項目包括開關(guān)電源空載輸出、額定負(fù)載時電壓和電流輸出、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)。

　　測試參考各開關(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)載輸出電壓的瞬時跌落及其恢復(fù)時間、AC/DC 電源的輸入功率因數(shù)和波形峰值比、電源的各項EMC 指標(biāo)以及溫度系數(shù)、時間穩(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，識別開關(guān)電源的管腳圖，能調(diào)節(jié)功率電源的輸出電壓，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

　　將開關(guān)電源的輸入電壓調(diào)至開關(guān)電源的額定電壓，用萬用表測試開關(guān)電源的輸出電壓，為了減小誤差，可以多測幾組數(shù)據(jù)(圖中的電源開關(guān)電源表示所檢開關(guān)電源)。

　　圖1 空載接線原理圖

　　3.2額定負(fù)載下開關(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，將開關(guān)電源額定輸入電壓接上，接通開關(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，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，輸出電壓相對于標(biāo)稱輸出的變化量。

　　將開關(guān)電源輸入電壓分別調(diào)至范圍的下限和上限，用萬用表測開關(guān)電源的輸出電壓并記錄。

　　圖3 源效應(yīng)測試

　　計算公式為：[(Vo1-Vo2)/Vo]*100%

　　注：Vo1 是在輸入電壓上限時測得的輸出電壓值，Vo2 為在輸入電壓下限時測得的輸出電壓值，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，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

　　計算公式為：[(Vo’-V 額)/Vo]*100%

　　注：Vo’是在開關(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開關(guān)電源輸出電壓，V 額為在額定負(fù)載下測得的開關(guān)電源輸出電壓，Vo 為標(biāo)稱輸出電壓。