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电源模块研发设计的一些测试项目

2020-11-21

电源模块是一种高频开关式的能量变换电子电路,常作为电子设备的电源供应器。常见变换电源分类有AC-DCDC-DCDC-AC,可以将一个可变的交直流电压变换为固定的直流电压,例如交流380V转DC5V,AC220VDC12V直流48V转直流24V等。

 

电源模块研发之功率器件测试:

1、KAIGUANSUNHAOCESHI

开关电路中的大部分损耗都来自MOSFET等开关器件,因此对器件的开关损耗进行精准测试以及效率分析是十分必要的。使用示波器的开关损耗测试功能,可在MOSFET的开关瞬间,自动计算出导通过程损耗、关闭过程损耗和导通损耗,实现快捷高效的开关损耗测试,方便工程师对开关电路的性能进行分析。

 

2SOA

开关器件在过压或过流的工作状态下会导致功耗大增,甚至器件损坏、爆炸。因此我们通常使用SOA安全工作区验证MOS管的工作特性。使用示波器标配的SOA功能,即可快速绘制开关器件的SOA安全工作区,此外还支持连续测试、触碰停止、导通电阻设定等专业测试功能。

 

3时序测试

随着电子元器件工作速度的提升,系统时序容限越来越小,时序测试逐渐成为产品研发过程中必不可少的一环。相较传统的多台示波器级联+高压差分探头的测试方法,现在可实现16通道100M采样率同步隔离测量,搭配无源探头最高可测1000V,为开关机时序、驱动时序、特高压IGBT升压模块时序等在不同工况下的多路同步时序测试带来全新测试。

 

4PWM占空比测试

开关电源模块的输出电压通常是由占空比控制的,因此需要测试驱动信号的占空比、对PWM占空比特性进行分析,评估控制特性,占空比损失,死区时间等。

 

5开关管漏极峰值电压电流

使用示波器测试额定负载、额定输入电压,输出瞬间的MOS管漏极峰值电压电流,判断MOS管是否能承受电流且不损坏,且恢复正常后能正常工作。

 

6浪涌测试

通常在给负载通电的一瞬间会产生大电流,电流过大会对设备的正常工作造成影响。利用可编程交流电源可模拟输出启动相位在0°、90°和270°时的电压情况,同时使用示波器即可对输入冲击电流和开关管的冲击电流进行测试。

 

电源模块研发之功能特性测试:

1效率测试

ZHUANHUANXIAOLVSHIMOKUAIDIANYUANZUIZHONGYAODEJISHUZHIBIAOZHIYI,GONGLVFENXIYIZUIGAOKEPEIBEIQITONGDAOGONGLVBANKA,DAPEIXIAOLVGONGSHIZIDINGYIGONGNENG,KETONGSHIDUIZHENGJIXIAOLVYUJUBUXIAOLVTONGSHICESHI。

 

2谐波测试

过量谐波会对电网造成污染,因此必须对电源这类非线性负载进行谐波测试。测试设备要满足逆变器输出电压电流的直流分量、THD值、IEC谐波、间谐波、高次谐波的测试需求。

 

3三相平衡度

SANXIANGBUPINGHENGHUIYINFAXIANLUSUNHAOSHANGSHENG、YONGDIANSHEBEIGONGZUOYICHANGDENGWEIHAI,SHIHENGLIANGDIANNENGZHILIANGDEZHONGYAOZHIBIAO。CESHIZHONGKELIYONGKEBIANCHENGJIAOLIUDIANYUANMONIEDINGGONGKUANGYUJIXIANGONGKUANGXIADEFADIANQINGKUANG,BINGLIYONGGONGLVFENXIYIDEXIANGLIANGGONGNENGHUIZHIDIANYADEXIANGLIANGGUANXI,BINGJISUANCHUJIEXIANZUDEFUXUFENLIANG、FUXUBUPINGHENGDUDENGCANSHU。

 

4待机功耗测试

IEC62301、能源之星、SPECpower等国际标准都对电器设备的待机功耗进行了规定,因此对电源的待机功耗测试不可或缺。在输出空载状态下,使用可编程交流电源调整输入电压从最小允许值到最大允许值,利用功率计即可快速测算出待机功耗。

 

5输出纹波

SHUCHUWENBOZHUYAOZHIMOKUAIDIANYUANSHUCHUZHILIUZHONGDEJIAOLIUCHENGFEN,YIXIESHEBEIDUIZHEIXIEWENBOFEICHANGMINGAN,SUOYIBIXUDUIDIANYUANSHUCHUDEWENBOJINXINGCELIANG。SHIBOQIDIANYUANFENXISHUCHUWENBOGONGNENGKEYIZIDONGCELIANGBINGXIANSHIWENBOFENGFENGZHI、PINLVDENGXINXI。

 

6调整率测试

SHURUDIANYADIAOZHENGLVZHISHURUDIANYAFASHENGBIANHUASHIWENYADIANYUANSHUCHUDIANYADEXIANGDUIBIANHUA,SHUCHUFUZAIDIAOZHENGLVZHIFUZAIDIANLIUFASHENGBIANHUASHISHUCHUDIANYADEBIANHUAQINGKUANG。SHIYONGSHIBOQIDAPEIGAOYACHAFENTANTOUYUDIANLIUTANTOUJIKETONGBUBUZHUOSHURUDIANYAHUOSHUCHUDIANLIUBIANHUASHIDIANYUANDIAOZHENGLVDEQINGKUANG。

 

7环路测试

SHIBOQINEIQIANHUANLUCESHIGONGNENG,KEYIZIDONGHUIZHIZENGYI、XIANGWEISUIPINLVBIANHUADEBODETU,FENXIXITONGDEZENGYIYULIANGYUXIANGWEIYULIANG,JINERFENXIDIANLUDEWENDINGXING。HUANLUCESHIZAISHIBOQISHANGDESHIXIAN,BUJINBIMIANLEDAFUJIANGDILEHUANLUCESHISHEBEIDEGOUMAICHENGBEN,HAIJUBEIBOXINGZANCUN、YIJIANDAOCHUBAOBIAODENGGAOXIAOGONGNENG。

 

8、DIANYAWEICHISHIJIAN

DIANYAWEICHISHIJIANZHIZAIEDINGFUZAI、EDINGSHURUDIANYAQINGKUANGXIA,KAIGUANDIANYUANMOKUAIGUANJISHUNJIAN,SHUCHUDIANYABAOCHIDESHIJIAN。SHIYONGSHIBOQIJIKEQINGSONGBUZHUODIANYUANDIAODIANSHUNJIAN,PEIHEGUANGBIAOJISUOFANGGONGNENGJIKEZHUNQUECELIANGDIANYAWEICHISHIJIAN。

 

电源模块研发之可靠性测试:

1保护功能

为应对在实际使用中可能发生的异常情况,电源通常具备多种保护功能,如过电流保护、输出过电压保护、输入过/欠压保护、过温保护、错相、缺相保护等。可编程交流电源集成电压波动与谐波合成功能,可以轻松模拟正常或异常工况,搭配功率分析仪可以实现保护功能的有效验证。

 

2寿命测试

DIANYUANSHEBEIWANGWANGXUYAOZAIFUZAGONGKUANGXIAZHANGSHIJIANDEGONGZUO,ZHEIDUIQIJIANDESHOUMINGHEKEKAOXINGTICHULEHENGAODEYAOQIU。CESHISHEBEIYAOZAIJIXIANQINGKUANGXIAKECHIXUJILUZHANGSHIJIANDEBOXINGSHUJU,DUIKAIGUANQIJIANDEGONGZUOSHOUMINGJINXINGCESHI。

 

3元件温升测试

模块电源关键部位的温度异常会导致性能下降甚至损坏,因此温升测试是产品研发过程中必不可少的一项。例如在温升测试中,设备可以装配100M卡与温度卡,同步测试器件工作电压、电流以及关键部位的温升情况。

 

4抗冲击能力

DIANYUANZAIDONGTAIGONGZUOTIAOJIANXIAHUIDUIDIANLUKEKAOXINGTICHUGENGGAOYAOQIU,YINCIXUYAOFANFUTONGDUANDIANYIJIBIANHUAFUZAILAICESHIQIJIANDEKANGCHONGJINENGLI。SHIYONGSHIBOQIHUOSHIBOJILUYIKEYIDUICHONGJIDIANLIUXINHAOJINXINGGAOSUCELIANG,JINGZHUNFENXIDIANLUKANGCHONGJINENGLI。

 

5、EMC测试

EMC测试主要有2个目的,一是使得电源的辐射强度在规定值之内,二是电源的抗干扰能力在规定值之内。如果EMC性能不达标,可能会影响别的设备,或者容易被别的设备干扰。可以使用仪器、输入电源、电子负载、EMC暗室,按照该电源模块所遵循的规范,如国标、欧标等具体要求测试。