电源测试方法

文件名称：电源测试方法文件编号：WI-TE-002第25页共25页版次：V01****深圳）有限公司研发部电源测试方法版次：V01编制：___________审核：___________批准：___________目录1.0目的 32.0适用范围 33.0测试项目 34.0测试所用仪器、设备及材料 35.0测试方法 4 5.1测量的一般要求 4 5.2最大输入电流 4 5.3启动冲击电流 5 5.4交调测试 6 5.5输出电压范围 7 5.6电压调整率 7 5.7负载调整率 8 5.8稳压精度 8 5.9纹波及输出杂音电压 8 5.10反灌杂音电流 10 5.11瞬态响应 105.12开机延时 12 5.13输出电压保持时间 13 5.14输出电压上升时间 13 5.15输出电压跌落时间 14 5.16输入过压、欠压及其恢复 15 5.17输出过压保护 15 5.18输出欠压告警及恢复 17 5.19输出限流 17 5.20输出短路 18 5.21抗电强度 18 5.22接触电流 195.23绝缘阻抗及接地电阻 20 5.24效率 22 5.25电池均浮充电压、电池充电限流 22 5.26电池欠压保护 23 5.27均流不平衡度 246.0引用和参考文件 251.0目的本方法规定了电源基本电气性能的测试方法，目的是为了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 本测试方法适用于测试组对电源的测试、评估。3.0测试项目最大输入电流启动冲击电流输出电压范围电压调整率负载调整率稳压精度纹波及输出杂音电压开关机过冲负载动态响应开机延时输出电压保持时间输出电压上升时间输出电压跌落时间输入过压及恢复输入欠压及恢复输出欠压告警及恢复输出过压及恢复输出限流输出短路电池欠压保护抗电强度接触电流绝缘阻抗及接地电阻效率电池均浮充电压电池充电限流均流不平衡度反灌杂音电流4.0测试所用仪器、设备及材料：设备名称型号、规格设备名称型号、规格万用表电子负载示波器直流电源电流表开关电源数字钳表交流电源接地电阻测试仪泄露电流测试仪隔离变压器电量测试仪调压器泄露耐压测试仪高低频杂音测试仪绝缘电阻测试仪启动电流测试工装滑线变阻器

5.0测试方法5.1测量的一般要求对测试设备的要求所有测试设备（计量用）应具有足够的分辨率、准确度和稳定度，以保证误差极限不超过规定量值的2%。测量仪器的误差应符合GB6592。电压表、电流表的精度不低于0.5级。测量端被测电源的源电压输入端与被测电源的所有输出端为测量端。最大输入电流在允许的工作条件下，电源可能达到的最大输入电流。测试条件电源工作电压为其输入电压范围的下限值。电源所带负载为最大负载条件。测试方框图交流或直流电流表供电电源AA被测电源供电电源AA被测电源V最大负载V最大负载SWSW测试方法先如图布置好测试电路。给电源提供最低的输入电压并给电源带上最大的负载，这都是在测试条件允许情况下的。读取交流或直流电流表的数值，此即为最大输入电流。

启动冲击电流即为电源在输入开启的瞬间在输入线路上产生的最大瞬间电流。测试条件电源输出满载。启动电流测试装置（或供电电源）的输入电压为电源工作电压上限值，但测试装置的输入电压不应超过280Vac。电源应区分为热态（电源已满载工作5分钟以上）与冷态（电源已停止工作10分钟以上）。测试方框图被测电源启动电流测试工装供电电源被测电源启动电流测试工装供电电源满载满载数字示波器数字示波器VV 图1被测电源供电电源被测电源供电电源 K 满载满载 0.1Ω数字示波器数字示波器VV 图2测试方法针对电源输入电压的高低而使用不同的测试工装，测试方框图如上图1、2，测试方法如下：电源输入高电压（Vin＞75V）先如上图1接好测试电路。先把数字示波器调到自动触发捕获状态（一般：V/div：1或2V，time/div：5ms，trigger：，level：1V，triggermode：Normal，slope：）。再给启动电流测试装置充电（K1开），充电稳定后即可给被测电源加上启动电流（先K3开后K4开）。示波器捕获到信号后，把K1、K3、K4关，K2开把启动电流测试工装里面的电荷放掉，以免产生电击危险。示波器捕获到的尖刺峰值（如：1.5V）乘以10（15V）即为启动冲击电流的数值（即为15A）。电源输入低电压（Vin≤75V）先如上图2接好测试电路。先把数字示波器调到自动触发捕获状态（一般：V/div：1，time/div：5ms，trigger：，level：1V，triggermode：Normal，slope：）。合上开关K，让电源工作，示波器即会捕获到一上冲信号。用信号上冲电压幅度（V）除以0.1Ω即为启动冲击电流值。交调测试在相应的输入电压范围内（取范围下限、额定电压、范围上限三点），对各路输出分别为小载或满载条件进行正交后进行输出电压的测试。测试条件输入电压分别为范围下限、额定值、范围上限。负载条件为各路小载及满载的正交。测试方框图 小满 载载VV被测电源被测电源可调供电电源VV 小 满VV 载 载测试方法先如图连接好测试电路，对于每一路输出都应准备小载、满载。如果负载调整率、稳压精度的限值用百分比表示，则应进行额定输入电压下的全部半载测量。对于各种正交情况，应统一绘制成一张记录表格。对于每一种情况都进行测试并记录数据。此交调测试记录数据作为计算输出电压范围、电压调整率、负载调整率、稳压精度的原始数据。输出电压范围电源各路输出电压范围即为5.4.3所测数据中每一路的最小电压值到最大电压值。电压调整率(LINEREG)即为电源稳定输出电压对电源输入电压的变化（最小值最大值）的调整性。计算方法负载电流为额定值（满载电流），源电压为标称值时，测出稳定输出电压U0（可从5.4.3测试数据中得到）。负载电流为额定值时，求出源电压从最小值（下限）到最大值（上限）时输出电压的最大值与最小值U（从5.4.3测试数据可得）。电压调整率=(U-U0)/U0100%对于多路输出，其它路应与被测一路同时带满载。负载调整率即为电源稳定输出电压对电源负载电流的变化（小载满载）的调整性。计算方法源电压为标称值，负载电流为额定值的一半，测出输出电压整定值U0。源电压为标称值，负载电流在额定值（满载）与最小值（小载）之间变化，求出电源稳定输出电压的最大值与最小值U。负载调整率=(U-U0)/U0100%对于多路输出，其它各路输出应与被测一路同时带上小载或满载。稳压精度（COMBINEREG）在全输入电压范围及正交负载电流条件下电源稳定输出电压相对于其整定值的最大偏离比例范围。计算方法稳压精度=(U-U0)/U0100%U5.5中的输出电压范围上下限值。U0输出电压整定值（输入电压为额定值，输出电流为一半额定电流时，测出的输出电压数值）。纹波及输出杂音电压又称周期与随机偏移（PARD），即在全部影响量和控制量均保持恒定的情况下，在规定的带宽内，直流输出量对其平均值的周期和随机偏移。对规定贷宽的周期与随机偏移而言，它可以用有效值Vr.m.s与（或）峰峰值(Vp-p)表示。测量条件输入电压一般为额定值（具体依产品规格要求）。各路输出一般带上满载。测量端并联一个0.1F的无极性电容和一个10F的电解电容，如产品规格无要求则在测量端并联一个0.1F的无极性电容。测试方框图被测电源被测电源供电电源V 纯电阻V 负载 C示波器、杂音计、选频表示波器、杂音计、选频表测试方法先如图布置好测试电路。对于测试纹波应把示波器time/div调至10S左右，带宽设为20MHz，测量到的周期偏离值即为纹波Vr.m.s。对于输出杂音电压测试，分以下四种情况：峰峰值杂音电压应把示波器time/div调至0.5S以便于测量其随机偏移的峰峰值杂音电压（Vp-p），示波器带宽设为20MHz，在电源输出功率范围内调节电源输出负载，使Vp-p达到最大值。电话衡重杂音电压使用杂音计的电话衡重频段来测量，在电源输出功率范围内调节电源输出负载，使电源的电话衡重杂音电压达到最大值。宽频杂音电压用杂音计的宽频分频档来测量宽频杂音电压，测试时根据产品的技术条件，分I、II、III频段测量，在电源输出功率范围内调节电源输出负载，使电源输出杂音达到最大值。离散杂音电压使用选频表来测量电源输出端的离散杂音电压，测试时根据产品的技术条件，分频档测量，在电源输出功率范围内调节电源的输出负载，使电源的离散杂音电压达到最大值。反灌杂音电流即DCDC电源在全部影响量和控制量均保持恒定的情况下，在规定的带宽范围内，其输入端电流的交流成分。它可以用有效值Vr.m.s与（或）峰峰值(Vp-p)表示。测量条件输入电压为额定值。各路输出满载。DC供电电源的正、负极间并联一个1F的无极性电容。测试方框图示波器示波器电流探头被测DC-DC电源被测DC-DC电源直流供电电源 纯电阻 1F C 负载测试方法先如图布置好测试电路。将示波器设为交流耦合方式，带宽设为20MHz，用示波器读出Vr.m.s值或峰峰值即可。瞬态响应（开关机瞬态，负载瞬态）概念公差带处于工作误差极限之间的稳定输出量稳态值的范围。控制偏差输出量的实际值与预定值（即为控制量乘以控制系数）之差。注：控制偏差包括非线性、斜率误差和补偿效应。控制偏差带由控制偏差所产生的输出量允许值的范围。瞬态恢复带以稳定输出量的最终值为中心或就公差带来说以标称值为中心的稳定输出量的数值范围（除非另有说明，就某个控制量的变化而言，瞬态恢复带的宽度等于控制偏差带。如果已规定公差带，则以公差带作为瞬态恢复带）。瞬态起始带以初始值为中心的稳定输出量的数值范围，其宽度与瞬态恢复带相等，若规定了公差带，则以公差带作为瞬态起始带。过冲在瞬态恢复带外的某个稳定输出量的瞬时偏移。过冲幅度最大过冲的峰值与瞬态恢复带或公差带的中间值之差的绝对值和瞬态恢复带或公差带的中心值之比。瞬态延迟时间TD在某一控制量或影响量发生阶跃变化开始至稳定输出量偏离其瞬态起始带时的时间间隔。瞬态恢复时间TR瞬态延迟时间终止至稳定输出量返回至瞬态恢复带，并能保持于此范围内的时间间隔。测试条件开关机过冲电源输出各种负载组合。输入电压全范围。负载跃迁负载电流为标称值的25%~50%~25%和50%~75%~50%。输入电压在全电压范围内。测试方框图电子负载被测电源供电电电子负载被测电源供电电源V V 数字示波器数字示波器测试方法如图布置好测试电路。将数字示波器设置到正常捕获状态。Slope为 。然后即可开启电源，开启瞬间，示波器即会捕捉到一过冲信号，分别在以上各种条件下开启几次电源，取其中最大者，此即为开机过冲幅度。当电源在工作时，关闭电源，示波器即会捕捉到输出电压下降信号，测量电压在下降之前的过冲值，在各种条件下多关闭几次电源，取其中最大者，即为关机过冲幅度。将示波器设为自动状态，把电子负载设为动态模式（在25%与50%额定电流之间阶跃或在50%与75%额定电流之间阶跃），开启电源及电子负载，测量其瞬态过冲幅度及瞬态恢复时间（可调节电子负载的开关周期时间以获得易于测量的波形；过冲幅度的测量需剔除毛刺部分）。开机延迟即自给电源提供工作电压到电源开始产生稳定输出之时间即为开机延时。测试条件电源输出满载。电源工作电压为额定值。被测电被测电源供电电源 满载 数字示波器数字示波器测试方法如图布置好测试电路。将数字示波器调节到相应的设置，开启供电开关，即可捕捉到电源输入电信号及输出信号。从示波器上测出电源刚接受输入之时到电源刚开始产生稳定输出量之时的间隔，即为开机延时。为保证测试数据的准确，测试之前必须把电源输入电容的电荷放完。输出电压保持时间即在电源关断输入后，其稳定输出电压仍然维持在所规定范围内的时间。测试条件输入电压为额定值。电源输出满载。测试方框图被测被测电源供电电源 满载 数字示波器数字示波器测试方法如图布置好测试电路。将数字示波器设置到相应状态，开启供电开关，正常工作之后关断供电开关，自输入电压开始关断到稳定输出电压开始跌落出所要求的范围之时间即为输出电压保持时间。输出电压上升时间电源开机时输出电压从其10%上升到其90%所需时间即为输出电压上升时间。测试条件输入电压为额定值。电源输出满载。测试方框图被测被测电源供电电源 满载 数字示数字示波器测试方法如图布置好测试电路。将数字示波器设置到相应状态，开启供电开关，输出电压从其10%上升到其90%所需时间即为输出电压上升时间。输出电压跌落时间电源关机时输出电压从其90%下降到10%所需用时间即为输出电压跌落时间。测试条件输入电压为额定值。电源输出满载。测试方框图被测被测电源供电电源 满载 数字示数字示波器测试方法如图布置好测试电路。将数字示波器设置到相应状态，开启供电开关，正常工作之后关断供电开关，输出电压从其90%下降到10%所需用时间即为输出电压跌落时间。输入过压、欠压及恢复输入过压及恢复即为当电源输入电压高于某一值时，电源即自行关断输出，而当输入电压回落到某一值时，电源又自行恢复输出。输入欠压及恢复即为当电源输入电压低于某一值时，电源即自行关断输出，而当输入电压调高到某一值时，电源又自行恢复输出。测试条件电源输出为半载或按产品规格要求。测试方框图被测被测电源电压可调电源VV VV 负载 测试方法如图布置好测试电路，如电压可调电源为AC电源，则其正弦波形应失真小。在相应的负载条件下让电源正常工作，慢慢调高供电电源的电压，直到电源输出关断，此时的输入电压值即为输入过压点。接着慢慢往回调低输入电压，直到电源又恢复输出，此时的输入电压即为输入过压恢复点。然后调低输入电压直到电源关断输出，此时的输入电压即为输入欠压点。接着再往回慢慢调高电压，直到电源恢复输出，此时的输入电压即为输入欠压恢复点。输出过压保护即当电源的输出电压由于内部或外部的原因增高到某一规定范围内的值时，电源的输出即自行关断或不能够再升高。测试条件一般情况下，电源输出为小载。电源输入电压为额定值。测试方框图被测电源取样电阻供被测电源取样电阻供电电源V V 小载 图1被测电源供电电被测电源供电电源可调直流电源可调直流电源VV VV 小载 图2测试方法内调法：（在输出电压取样电阻上并上电位器，具体情况应询问产品负责人）。如图1布置好测试电路。让电源按相应条件工作。用螺丝刀调节并上的电位器，使输出电压慢慢升高，直到电源的输出突然关断或限压（不再升高），此时的输出的电压值即为输出过压点。外调法：（如果电源可以使用外调法，具体情况询问产品负责人）。如图2布置好测试电路。在合上开关K之前，先调节直流电源电压约等于此路的输出电压。合上开关K，再慢慢调高直流电源的电压直到另一路输出关断（如果只有被测一路则可用示波器观察开关MOS管的VDS波形，输出过压之后，其VDS波形即关断或跳跃），此时的直流电源电压值即为输出过压点。输出欠压告警及恢复即当电源输出电压低于某一规定值时，电源即发出声或光的告警，而当电压返回到某一电压值时，则欠压告警停止。测试条件电源输出满载或小载。输入电压为额定值。测试方框图如5.17.2图1所示。测试方法如5.17.2图1连接好电路。调节电位器，使电源输出电压慢慢变低，直到电源发出低压告警（声或光），此时的输出电压即为输出欠压告警点。再把输出电压慢慢调高，当达到某一电压值时，则电源停止告警，此电压值即为电源欠压告警恢复点。输出限流即电源在一定范围内以适当的方式限制其输出电流的最大值。测试条件输入电压为额定值。其它条件依据技术要求。测试方框图被测被测电源供电电源电子负载电子负载V V 测试方法如图连接好测试装置。开启电源，调节电子负载，使输出电流慢慢增大，直至符合测试条件（如：电流不再增大或输出电压刚好超出下限或电源关断输出等）。此时达到条件下的输出电流即为输出限流值。输出短路即为电源具有输出短路保护功能。测试方法先布置好测试电路。让电源在要求的负载条件下工作。把输出正负极短路（应在靠近输出端子处短路，短路时间依规格要求），然后再断开，电源应输出正常。亦可先把正负极短路（要求同上），然后再开启电源，短路去除后电源应输出正常。抗电强度抗电强度，是为了符合安全要求，在电源输入与输出，输入与大地，输出与大地之间施加所要求的电压进行绝缘性能的测试。测试条件电源不工作，如有防雷电路则应去掉。某一被测极应全部短接。测试方框图被测电源耐压测试仪被测电源耐压测试仪测试方法如图把电源各被测极（输入过输出或大地）分别短接。把耐压测试仪开启，（输出处于关闭）预置相应的漏电流值和90S的测试时间。把耐压仪两极的夹子分别夹住电源被测极（注意夹子夹稳，勿触碰任何导电物体，特别是人体）。启动测试钮，慢慢提升试验电压，如无异常情况或超漏，一直提升到所要求的试验电压，然后保持一分钟，并记录漏电流值，即可复位测试仪，把耐压仪输出回复到0，然后开始另一组测试，如有不合格情况（如：击穿超漏，爬电等）应立即予以改正。开启泄漏电流测试仪。从测试仪处提供电源工作电压，并把电压提高到电源输入电压最大值，观察此时测试仪的泄漏电流值，即为电源的泄漏电流值。最后关闭测试仪。接触电流接触电流是指人体接触那些未接到保护地的可触及零部件或电路时通过人体的电流，以及接地保护件接地不良好时，人体接触它时流过人体的电流。测试条件电源正常工作且输出最小负载（水泥负载或空载且不能连接到电子负载）。输入电压为额定值（或额定值上限）的106%。测试方框图Touchcurrenttestfixtureorequivalentswitchesset-up.Touchcurrenttestfixtureorequivalentswitchesset-up. P1ReverseP1ReverseLVarac LVaracNOutputLNOutputNormalNormalEUTN EUTe PEe(Earthingconductor)(Earthingconductor)BAPEBA Measuringmeter测试方法如图所示，将设备和各种仪器接好线，并设置好个中开关。设置好设备的输入电压和负载（小载），开机，使设备正常地工作。将设备的电源开关（如果有）打到“开”的位置上。如果设备没有保护接地或功能性接地（例如二类设备），进行j到l的步骤。将测试仪的A端和设备的接地端子连接起来，并使接地线上的开关处于“断”的位置上。将开关“P1”打到“Normal”的位置上。在记录表格上记下测试表上的读数。将开关“P1”打到“Reverse”的位置上。在记录表格上记下测试表上的读数。将测试仪的A端连到每个未接地或非导电的可接触的不见上和未接地的可接触电路上，并使接地线上的开关打到“关”的位置上。重复进行f到i的步骤。在测试完毕后，产品按归工程师应判定测试的结果，并在测试表格上的“测试通过”和“测试失败”做出正确选择。判定依据设备的类型测试仪的A端连到：最大的接触电流所有设备未连到保护地的可触及的部件或电路0.25手持式设备设备的保护接地端子（如果有）0.75移动式设备（除手持式设备外，但包括可携带式设备）3.5固定式设备：A类可插式设备3.5绝缘阻抗及接地电阻绝缘阻抗是通过在被测两极（输入、输出或大地）之间，施加500Vdc或1000Vdc电压计算出来的电阻值；接地电阻是在电源接地端子与接地元器件之间，通过施加一规定大小的电流来测量到的电阻值。测试条件电源不工作。接地电阻测试适用于I类保护设备。如果被测电路的电流额定值≤16A，试验电流、试验电压和试验时间应如下确定：——试验电流为被测电路电流额定值的1.5倍；和——试验电压不应超过12V；和——试验时间为60S。判定：根据电压降计算出的保护连接导体电阻不应超过0.1Ω。如果被测电路的电流额定值超过16A，试验电流和试验时间为如下值：——2倍的电路电流额定值进行2min；或——对直流供电的设备由制造厂商规定。判定：保护连接导体的电压降不应超过2.5V。测试方框图绝缘电阻测试仪被测电源绝缘电阻测试仪被测电源 PE 图1A接地电阻测试仪被测A接地电阻测试仪被测电源VV接地器件如：外壳、散热器等 接地器件如：外壳、散热器等 图2测试方法如图1连接好测试线路。用绝缘电阻测试仪测试电源输入、输出及大地三者之间的绝缘电阻值。如图2连接好测试电路。用接地电阻测试仪测量出电源的接地电阻值。效率即为电源把其输入有功功率转换为有效输出功率的能力。测试条件输入电压一般为额定值。输出满载。测试方框图电量测量仪A被测电量测量仪A被测电源供电电源V V 满载 测试方法先如图布置好测试电路。各路输出电压、电流的测量，应同时进行。开启所有设备，记录输入功率数值及各输出电压、电流值。计算出输出功率值PO=UOIO+UO’IO’+…。效率=(PO/Pi)100%（Pi——电量测量仪上显示的输入功率）。电池均浮充电压、电池充电限流均充电压是指电源给电池均流充电时，电池端口能够达到的最高电压值（达到前，即会转为浮充）；浮充电压是指电源给电池以涓流（极小电流）恒压充电时的电压（即指电源的电池端口不接电池时的输出电压）。测试条件工作电压为额定值。其它测试条件依照产品技术要求。测试方框图被测电源供