当前位置:首页 > 电源 > 功率器件
[导读]什么是电源长时间运行的稳定性测试方案?在电子设备产品设计时,电源产品的质量优劣将直接影响其技术性能以及工作安全性和可靠性。当电源出现问题时就会导致整个产品的瘫痪,电源产品的全方位测试则显得尤为重要。

什么是电源长时间运行的稳定性测试方案?在电子设备产品设计时,电源产品的质量优劣将直接影响其技术性能以及工作安全性和可靠性。当电源出现问题时就会导致整个产品的瘫痪,电源产品的全方位测试则显得尤为重要。

我们以电动摩托车充电器为例,充电器作为电动摩托车四大件(控制器、充电器、电池、电机)之一,是电动摩托车重要的组成部分,也直接影响着电动摩托车安全。劣质充电器可能引起触电、起火甚至是爆炸的严重后果。因此充电器在研发、生产、认证等阶段都会进行严苛的测试认证,图 1 为致远电子为其提供的整套测试方案。

图 1 测试方案图

充电器的重要电路组成部分就是开关电源,如图 2 所示。当电源长时间运行时,会发生电压电流不稳定的问题,甚至出现过压、欠压、过载、过热等有可能导致设备损坏的情况。所以需要严格地对电源进行输入、输出、异常工况、开关器件等进行全方位测试,以及为了验证产品稳定性对其进行耐久测试。今天重点介绍两款测试利器给大家——PA 功率分析仪与 ZDL 示波记录仪。

图 2 开关电源电路拓扑图

测试设备—PA 功率分析仪

PA 功率分析仪可对电源的输出电压、电流、功率、谐波及转换效率等参数进行准确测量,致远的 PA5000H 功率分析仪拥有 0.05%功率测量精度,5MHz 带宽以及丰富的谐波测量功能广泛适用于电源产品的研发与测试。

1、功率分析仪—电参数测试

功率分析仪关注稳态测试,功率分析仪的可同时测试交流输入,直流输出,对整体能效和电参数进行同步分析,测试输入和输出的电压、电流、测试电压、电流有效值、功率因数、效率、谐波等,如图 3 所示。

图 3 电参数测试

2、功率分析仪—效率与功率因数测试

功率分析仪测试交流输入功率和直流输出功率,设置电子负载从空载到满载,使用功率分析仪的 X-Y 的显示模式,可以直接测试到效率和功率因数从空载到满载的曲线图。

图 4 效率曲线图

图 5 功率因数曲线图

3、功率分析仪—IEC 谐波测试

用电产品会根据 IEC61000-3-2 和 IEC61000-3-11 标准进行谐波测试,验证其是否满足标准要求,PA 功率分析仪可以测量高达 500 次谐波,并有多种组合显示方式能同时显示各次谐波含量。

图 6 IEC 谐波测试

4、PA 功率分析仪—冲击电流测试

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 PSA 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,用 PA 功率分析仪对电子产品的开机冲击电流进行测试。

图 7 冲击电流测试

测试设备—ZDL 示波记录仪

ZDL6000 示波记录仪标配 8 个板卡卡槽,各输入通道之间相互绝缘隔离,为电源用户可省下大量高压差分探头,可以提供电压、电流、温度…等多种输入板卡,通道最多可达 128CH,为客户观测波形时序,查找异常信号提供最佳解决方案。

1、示波记录仪—驱动时序测试

一般测试驱动时序的方法是用示波器加差分探头,测试 MOS 的 Vgs 和 Vds,使用电流探头测试电感电流,可观察到对应的驱动信号质量和电感电流工作模式,若是用示波记录仪进行测试,则不需要差分探头,测试更加准确,并且更加方便,如图 8 所示。

图 8 驱动时序测试

2、示波记录仪—异常捕获与耐久测试

异常捕获:电源产品在长时间运行时,不知道会出现什么问题,示波器无法设置触发条件,不容易捕捉到异常,而使用示波记录仪记录波形后可进行回看,有效捕获异常波形;

耐久测试:电源产品需要频繁 on/off 实验,几千次可能只有一次故障,所以需求记录仪长时间记录下来分析产品的稳定能。

图 9 多路同步耐久测试

3、元件温升测试

设备中关键部位的温度异常会导致设备性能下降甚至损坏。因此温升测试是产品研发过程中必不可少的一项。使用 ZDL6000 可以灵活组合电压采集卡、16 通道卡、温度采集卡等多种板卡同步测量。例如在温升测试中就可以装配 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。

图 10 元件温升测试

总结

为了保证电源长时间运行的稳定性,要对电源进行全面测试分析,测试项目将多达几十项,一定要根据测试项目,选择做合适的测试仪器,发挥仪器的最大性能,在电参数、能效、谐波测试方面用功率分析仪,在隔离测试、多通道同步分析、耐久测试、异常捕获方面用示波记录仪。以上就是电源长时间运行的稳定性测试方案解析,希望能给大家帮助。

换一批

延伸阅读

[Power Integrations] Power Integrations推出全新MinE-CAP IC,可将AC-DC变换器的体积最多缩小40%

Power Integrations推出全新MinE-CAP IC,可将AC-DC变换器的体积最多缩小40%

全新的MinE-CAP器件可大幅缩小输入大容量电容的尺寸,减小高达95%的浪涌电流,无需NTC热敏电阻并且避免相关损耗 深耕于高压集成电路高能效功率转换领域的知名公司Power Integrations公司(纳斯达克股票代号:P...

关键字: 热敏电阻 充电器 适配器

[数字电源] 关于无线充电器,你知道它的电路图吗?

关于无线充电器,你知道它的电路图吗?

大家都知道无线充电器,那么你知道它的电路吗?市电经过变压器降压整流滤波后,得到约21V直流电压,作为主供电。 进行能量传递的频率选择1MHz,由一块有源晶振产生,晶振用LM317稳压到5V供电。 晶振输出的1MHz信...

关键字: 电路 无线充电器 充电器

[玩转嵌入式] 从研发的角度看待:手机充电器能不能一直插在电源上?

手机充电器是可以一直插在电源上的,这不会对充电器造成什么影响。现在智能机普及、功能强大,人们对手机产生了很深的依赖性,看新闻、看视频、玩游戏,甚至是办公,统统都可以在手机上实现,这就导致手...

关键字: 电源 充电器

[玩转嵌入式] 高频变压器在手机充电器中的应用和作用

目前主流的手机充电器都是用到变压器的,这里的变压器区别于体积较大的工频变压器,而是高频变压器。高频变压器体积小,可以大大降低手机充电器的成品体积,携带方便。所以,手机充电器是要用到变压器的...

关键字: 高频变压器 充电器

[数字电源] 你知道手机充电器是如何工作的吗?

你知道手机充电器是如何工作的吗?

关于手机充电器,大家都知道,手机充电器的个头都非常小,只有两三个手指宽度,不但体积小,而且质量也轻,携带十分方便。充电器之所以能够做到小而轻便是因为采用开关电源的方式设计,开关电源的主要优势就是体积小、重量轻,功耗小、效率高;稳压范围宽...

关键字: 工作原理 手机充电器 充电器

功率器件

11069 篇文章

关注

发布文章

技术子站

关闭