圖文解說：開關(guān)電源測試步驟

作者：時間：2011-06-10 來源：網(wǎng)絡(luò)

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1、開關(guān)電源是一種高頻開關(guān)式的能量變換電子電路，常作為設(shè)備的電源供應(yīng)器，常見變換分類有：AC-DC、DC-DC、DC-AC 等。

（1）市電進(jìn)入電源后，首先經(jīng)過是最前級的EMI 濾波電路部份，EMI 濾波的主要作用是濾除外界電網(wǎng)的高頻脈沖對電源的干擾，同時還有減少開關(guān)電源本身對外界的電磁干擾。實(shí)際上它是利電感和電容的特性，使頻率為50Hz 左右的交流電可以順利通過濾波器，而高于50Hz 以上的高頻干擾雜波將被濾波器濾除。

（2）經(jīng)過EMI 濾波，所得到較為平整的正弦波交流電被送入前級整流電路進(jìn)行整流，整流工作都由全橋式整流二極管來擔(dān)任。經(jīng)過全橋式整流二級管整流后，電壓全部變成正相電壓。不過此時得到的電壓仍然存在較大的起伏，這就必須使用高壓濾波電容進(jìn)行初步穩(wěn)壓，將波形修正為起伏較小的波形。

（3）把直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的脈動直流電，這一步由控制電路來完成。輸出部分通過一定的電路反饋給控制電路，控制電路用來調(diào)整高頻開關(guān)元件的開關(guān)時間比例，以達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的?？刂齐娐纺壳耙鸭苫?，制成了各種開關(guān)電源用集成電路。

（4）把得到的脈動直流電，送到高頻開關(guān)變壓器進(jìn)行降壓。再由二極管和濾波電容組成的低壓濾波電路進(jìn)行整流和濾波就得到了設(shè)備上使用的純靜的低壓直流電。

3、開關(guān)電源特點(diǎn)：

（1）開關(guān)電源是一種非線性電源，體積和重量輕。

（2）功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，晶體管上的功耗小，轉(zhuǎn)化效率高。

二、開關(guān)電源測試方法

1、測試項(xiàng)目：環(huán)路增益、輸出阻抗、輸出紋波、開關(guān)噪聲等

2、環(huán)路增益測試：

開關(guān)電源電路可以看作是一個簡單的反饋控制系統(tǒng)

一個負(fù)反饋回路，當(dāng)GH=-1 的時候會產(chǎn)生自激(GH 稱為開環(huán)增

益)。分解為:幅度條件：|GH|=1、相位條件：GH 的相位Φ=-180o
開環(huán)特性是一個很重要的參數(shù)，表征反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通常用增益裕量和相位裕量來表示：
增益裕量：Φ=-180o時，0-Gain(dB)
相位裕量：Gain=0 時，Φ-（-180o）

通常用波特圖來表示

在測試開環(huán)特性時，開關(guān)電源應(yīng)工作在閉環(huán)狀態(tài)，以保證系統(tǒng)狀態(tài)的穩(wěn)定。測試方案如下：

（1）測試設(shè)備：

4395A、41802A*2（50ohm 到1Mohm 轉(zhuǎn)接頭）、10441B*2（探頭）、9100－0855（變壓器）

（2）測試框圖：

開關(guān)電源的輸出加電子負(fù)載；誤差放大器的輸入端通過41802A 1 MΩ 輸入適配器和10441B探頭連接到4395A 的R 端口上；開關(guān)電源輸出通過41802A 和10441B 連接到4395A 的A 端口；4395A 的射頻輸出通過變壓器加到誤差放大器的輸入和開關(guān)電源輸出端。R 通道用來測量注入到環(huán)路的信號，A 通道用來測量環(huán)路的輸出信號。A/R 就是環(huán)路的開環(huán)特性。為保證測量的準(zhǔn)確，在測試之前需要進(jìn)行直通校準(zhǔn)。

（3）測試中的注意事項(xiàng)：

A、為了將射頻能量有效注入到被測件，變壓器的阻抗不能明顯低于4395A 射頻輸出端口阻抗（50ohm）；變壓器在測試頻率范圍內(nèi)不能有諧振點(diǎn)，應(yīng)該表現(xiàn)出感性，以有效注入信號。對變壓器特性的測試可以用阻抗分析儀和16047E 測試夾具：

B、4395A 的射頻輸出信號即不能太大也不能太小，信號太小測到都是噪聲，太大則反饋回路飽和。信號的大小取決于變壓器，飽和情況取決于每一個開關(guān)電源，以此沒有一個固定值。

可以在測量的時候改變激勵功率，看A/R、A、R 來確定一個合適的激勵功率。

（4）測試結(jié)果讀取：

A、通常會在full load、half load、zero load 幾種情況下測量；

B、相位要在unwrap 下讀取

C、增益裕量：A/R 的相位為0 時的環(huán)路增益

相位裕量：環(huán)路增益為0dB 時相位值