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1、1开关电源知识开关电源知识(zh shi)学习学习学习目的:本次学习作为一个基础知识讲学习目的:本次学习作为一个基础知识讲解,旨在使大家对开关电源解,旨在使大家对开关电源(dinyun)(dinyun)的的原理加深认识,熟悉电源原理加深认识,熟悉电源(dinyun)(dinyun)的指的指标和测试,以及了解电源标和测试,以及了解电源(dinyun)(dinyun)的可的可靠性等知识。靠性等知识。2017 年年 12月月第一页,共52页。2目录目录(ml)1.1.开关电源基本原理开关电源基本原理1.1 1.1 名词解释名词解释1.2 1.2 开关电源基本原理开关电源基本原理1.3 1.3 常用开
2、关电源类别常用开关电源类别1.4 1.4 开关电源和线性电源区别开关电源和线性电源区别2.2.常用电气指标即测试方法常用电气指标即测试方法2.2 2.2 最大输入电流最大输入电流 2.8 2.8 输出纹波即杂音输出纹波即杂音2.142.14绝缘阻抗绝缘阻抗2.3 2.3 启动冲击电流启动冲击电流 2.9 2.9 瞬态响应瞬态响应2.152.15效率效率2.4 2.4 交调测试交调测试 2.10 2.10开机延时开机延时2.5 2.5 电压电压(diny)(diny)调整率调整率 2.11 2.11输出电压输出电压(diny)(diny)动态响应动态响应2.6 2.6 负载调整率负载调整率 2.
3、12 2.12保护电路保护电路3.3.电源可靠性电源可靠性第二页,共52页。31.1名词解释l纹波纹波l 纹波电压,是指输出直流电压中含有的交流成分。直流电压本来纹波电压,是指输出直流电压中含有的交流成分。直流电压本来 应该是一个应该是一个固定的值,固定的值,但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波(lb)后得来的,由于滤后得来的,由于滤波波(lb)不彻底,就会有剩余的交流成分,即使采用电池供电也会因负载的波动不彻底,就会有剩余的交流成分,即使采用电池供电也会因负载的波动而产生波纹。事实上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。而产生波纹。事实
4、上,即便是最好的基准电压源器件,其输出电压也是有波纹的。纹波电压通常用有效值或峰值表示纹波电压通常用有效值或峰值表示l尖脉冲尖脉冲l 指电压或者电流的短暂突变,开关电源中的高速开关电路会产生尖峰脉冲电压。指电压或者电流的短暂突变,开关电源中的高速开关电路会产生尖峰脉冲电压。常见的脉冲形状有矩形脉冲,方波脉冲,尖脉冲,锯齿脉冲,阶梯脉冲,间歇正常见的脉冲形状有矩形脉冲,方波脉冲,尖脉冲,锯齿脉冲,阶梯脉冲,间歇正弦脉冲等等,尖脉冲电压具有突变性和不连续性!弦脉冲等等,尖脉冲电压具有突变性和不连续性!第三页,共52页。41.1名词解释效率:有效功率/总功率。消耗功率=输出端各电压(接负载)*电流,
5、总和为有效功率 总功率=工作电压*电流 一般开关电源的效率能达到80%以上,比传统的线性稳压电源 提高近一倍占空比:在一串理想的脉冲周期序列中,正脉冲的持续时间与脉冲总周期 的比值。方波的占空比为50%,占空比为0.5,说明正电(zhngdin)平所占时间为0.5个周期。占空比是电源适应负载大小的结果,负载大,占空比就高。第四页,共52页。51.2 1.2 开关电源基本原理开关电源基本原理开关电源的基本工作原理是:用一个半导体功率器件(功率晶体管或功率场效应管)作为开关,该器件不断地重复开启和关断,使得输入的直流电压在通过这个开关器件后变成了方波,该方波经过电感、电容等组成的滤波器滤波之后便得
6、到(d do)了另一个直流电压。在一个开关周期内,开关管导通的时间占整个周期的比例称为导通占空比D。很明显,当开关周期不变时,导通占空比越大,负载上获得的直流电压越大。这就是PWM在开关电源中的应用。第五页,共52页。61.3.1按稳压控制方式:脉冲宽度调制方式(PWM),脉冲频率调制方式(PFM),混合(hnh)调制方式。1.3.2按变压器激励方式分:反激式、正激式1.3.3按开关器件与负载电路的连接方式:串联式开关电源 并联式开关电源 变压器耦合开关电源(常用)1.3常用开关电源电路(dinl)分类第六页,共52页。71.3.1按稳压控制方式(fngsh)分类(1)脉冲宽度(kund)调制
7、方式(PWM)。其主要特点是开关频率不变,通过改变脉冲宽度(kund)来调节占空比,实现稳压目的。其核心是脉宽调制器(常用型)(2)脉冲频率调制方式(PFM)。其特点是将脉冲宽度(kund)固定,通过改变开关频率来调节占空比,实现稳压的目的。其核心是脉频调制器。(3)混合调制方式:是指脉冲宽度(kund)与开关频率均不固定,彼此都能改变的方式。第七页,共52页。81.3.1PWM和PFM波形(b xn)比较第八页,共52页。91.3.2 按变压器激励(jl)方式分1.反激式反激式2.凡是在开关管截止期间向负凡是在开关管截止期间向负载提供能量的统称反激变换器。载提供能量的统称反激变换器。主要主要
8、(zhyo)应用于小功率电应用于小功率电源(源(100W以下)变压器主要以下)变压器主要(zhyo)作用为电压变换和储作用为电压变换和储能。能。2.正激式正激式 用于中大功率电源(用于中大功率电源(500W)左右,)左右,变压器作为电压变换,输出有一变压器作为电压变换,输出有一个储能个储能(ch nn)电感,开关管电感,开关管导通时导通时,释放能量。释放能量。图二第九页,共52页。101.3.3.1串联(chunlin)调整型开关电源1.3.3按开关管与负载的连接(linji)方式分Ui原理原理(yunl)框图框图第十页,共52页。11下图是串联式开关电源的最简工作原理图。Ui是开关电源的工作
9、电压,通过控制开关K不停地“接通”和“关断”在负载两端就可以得到一个脉冲调制的输出(shch)电压Uo。1.3.3.1串联式开关电源的工作(gngzu)原理下式中下式中Ton为控制为控制(kngzh)开关开关K接通的时间,接通的时间,T为控制为控制(kngzh)开关开关K的工作周期。改变控制的工作周期。改变控制(kngzh)开关开关K接通时间(接通时间(Ton)与)与关断时间(关断时间(Toff)的比例,就可以改变输出电压)的比例,就可以改变输出电压Uo的平均值的平均值Ua。占空比用占空比用D来表示,即:来表示,即:或或第十一页,共52页。121.3.3.1串联式开关电源的工作(gngzu)原
10、理 下图是串联式开关电源输出电压的波形,由图中看出,控制开关K输出电压Uo是一个脉冲调制方波,脉冲幅度Up等于输入电压Ui,脉冲宽度等于控制开关K的接通(ji tn)时间Ton,由此可求得串联式开关电源输出电压Uo的平均值Ua为:第十二页,共52页。131.3.3.1串联式开关电源特点(tdin)串联型开关电源具有带负载能力较强、开关管和续流二极管所承受的峰值(fn zh)电压较低电路结构简单,工作效率很高,因此其在输出功率控制方面应用很广。串联式开关电源的缺点是输入与输出共用一个地,容易产生EMI干扰和地板带电,当输入电压为市电整流输出电压的时候,容易引起触电,对人身不安全。第十三页,共52
11、页。141.3.3.2并联式开关电源的工作并联式开关电源的工作(gngzu)原理原理 原理原理(yunl)框图框图Ui 24v第十四页,共52页。151.3.3.2并联式开关电源的工作并联式开关电源的工作(gngzu)原理原理 如图所示:a是并联式开关电源的最简工作原理图,图b是并联式开关电源输出(shch)电压的波形。图a中Ui是开关电源的工作电压,L是储能电感,K是控制开关,R是负载。图b中Ui是开关电源的输入电压,Uo是开关电源输出(shch)的电压,Up是开关电源输出(shch)的峰值电压,Ua是开关电源输出(shch)的平均电压。Uo=Ui/(1-D)D为占空比第十五页,共52页。1
12、61.3.3.2并联式开关电源的工作并联式开关电源的工作(gngzu)原理原理 当控制开关K接通时,输入电源Ui开始对储能电感L加电,流过储能电感L的电流开始增加,同时电流在储能电感中也要产生磁场;当控制开关K由接通转为关断的时候,储能电感会产生反电动势,反电动势产生电流的方向与原来电流的方向相同,因此,在负载上会产生很高的电压。当并联式开关电源的负载R很大或开路时,输出(shch)脉冲电压的幅度将非常高。因此,并联式开关电源经常用于高压脉冲发生电路。第十六页,共52页。171.3.3.2并联式开关电源的特点(tdin)当并联式开关电源的负载R很大或开路时,输出脉冲电压的幅度将非常高。因此并联
13、式开关电源常用于高压脉冲发生(fshng)电路。并联式开关电源具有稳压范围宽、工作性能稳定、机芯底板不带电安全性能好等优点,但是开关管和整流二极管所承受的反峰电压较高。第十七页,共52页。18次级产生感应电压的条件?变化的磁场(cchng)初级产生变化磁场(cchng)的方法?变化的电流T初级次级1.3.3.3变压器耦合型开关电源MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即金属(jnsh)氧化物半导体型场效应管,属于场效应管中的绝缘栅型。1)MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件,所以是电压器件。2
14、)MOS管的输入特性为容性特性,所以输入阻抗极高。第十八页,共52页。191.3.3.3变压器耦合型开关电源原理原理(yunl)框图框图第十九页,共52页。201.3.3.3变压器耦合型开关电源V为开关调整管,是脉冲变压器(又称储能变压器),由于工作频率较高,故采用铁氧体材料的铁心,同名端如图中所标;D为脉冲整流二极管;是滤波(lb)电容器,也有储能作用;L为电源的负载。正脉冲作用到开关管V的基极使其饱和导通(ce=0),则脉冲变压器初级线圈1上产生的感应电压L1为上正下负,当开关断开时,初级线圈L1上的电压为上负下正。第二十页,共52页。211.4开关电源(dinyun)和线性电源(diny
15、un)区别线性电源的调整管工作(gngzu)在放大状态,因而发热量大,效率低(35%左右),需要加体积庞大的散热器,而且还需要同样也是大体积的变压器,当要制作多组输出时变压器会更庞大。开关电源的调整管工作(gngzu)在截止和饱和状态,因而发热量小,效率高(75%以上),而且省掉了大体积的变压器。但是开关电源输出的直流 上面会叠加较大 的纹波。第二十一页,共52页。22 1.4开关电源(dinyun)和线性电源(dinyun)区别项项目目线线性性电电源源开关开关电电源源效率低(30%-50%)高(大于60%)尺寸大小重量重轻电路简单较复杂稳定性高普通纹波小大瞬时响应快普通工作频率50-100H
16、z20KHz成本低普通电磁干扰小大输入电压范围范围较小不可做直流输入范围较大可做直流输入用途任何电源系统任何电源系统可靠性可靠性较高但会因温度上升而降低降低温度影响将提高可靠性组装容易性变压器重,无法装印制板零件轻巧可安装印制板第二十二页,共52页。232.常用(chn yn)电气指标及测试方法第二十三页,共52页。242.1最大输入(shr)电流指标定义:在允许的工作条件下,电源指标定义:在允许的工作条件下,电源(dinyun)(dinyun)可能达到的最大输入电流。可能达到的最大输入电流。测试条件测试条件a a、电源、电源(dinyun)(dinyun)工作电压为其输入电压范围的下限值。工
17、作电压为其输入电压范围的下限值。b b、电源、电源(dinyun)(dinyun)所带负载为最大负载条件。所带负载为最大负载条件。测试方框图测试方框图测试方法测试方法a a、先如图布置好测试电路。、先如图布置好测试电路。b b、给电源、给电源(dinyun)(dinyun)提供最低的输入电压并给电源提供最低的输入电压并给电源(dinyun)(dinyun)带上最大的负载,这都是在测带上最大的负载,这都是在测 试条件允许情况下的。试条件允许情况下的。c c、读取交流或直流电流表的数值,此即为最大输入电流。、读取交流或直流电流表的数值,此即为最大输入电流。被测电源A最大负载交流或直流电流表SWV供
18、 电电源A第二十四页,共52页。252.2 启动(qdng)冲击电流 指指标标定定义义:即即为为电电源源在在输输入入开开启启的的瞬瞬间间在在输输入入线线路路上上产产生生的的最最大大瞬瞬间间电电流流。(由由EMIEMI电电路路引引起的起的ss级电流不在考虑之内级电流不在考虑之内)测试条件测试条件a a、电源输出满载。、电源输出满载。b b、启启动动电电流流测测试试装装置置(或或供供电电电电源源)的的输输入入电电压压为为电电源源工工作作电电压压上上限限值值,但但测测试试装装置置的的输输入电压不应超过入电压不应超过300Vac300Vac。c c、电电源源应应区区分分(qfn)(qfn)为为热热态态
19、(电电源源已已满满载载工工作作5 5分分钟钟以以上上)与与冷冷态态(电电源源已已停停止止工工作作1010分分钟以上)。钟以上)。测试方框图测试方框图供电电源启动电流测试工装数字示波器被测电源V满载第二十五页,共52页。262.2启动(qdng)冲击电流 测试方法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 1、2 2,测试方法如下:测试方法如下:一、电源输入高电压(一、电源输入高电压(Vin75VVin75V)a a、先如上图、先如上图1 1接好测试电路接好测试电路(dinl)(dinl)。b b、先先 把把
20、 数数 字字 示示 波波 器器 调调 到到 自自 动动 触触 发发 捕捕 获获 状状 态态(一一 般般:v/divv/div:1 1或或 2V2V,time/div:5ms,trigger level:1V,trigger Mode:Normal,slope:time/div:5ms,trigger level:1V,trigger Mode:Normal,slope:)c c、再再给给启启动动电电流流测测试试装装置置充充电电(K1K1开开),充充电电稳稳定定后后即即可可给给被被测测电电源源加加上上启启动动电电流流(先先K3K3开后开后K4K4开)开)d d、示示波波器器捕捕获获到到信信号号后
21、后,把把K1K1、K3K3、K4K4关关,K2K2开开把把启启动动电电流流测测试试工工装装里里面面的的电电荷荷放放掉掉,以免产生电击危险。以免产生电击危险。e e、示示波波器器捕捕获获到到的的尖尖刺刺峰峰值值(如如:1.5V1.5V)乘乘以以1010(15V15V)即即为为启启动动冲冲击击电电流流的的数数值值(即即为为15A15A)第二十六页,共52页。272.2 启动(qdng)冲击电流 二、电源输入低电压(Vin75V)a、先如上图2接好测试电路。b、先把数字示波器调到自动触发捕获状态(一般:v/div:1V,time/div:5ms,trigger level:1V,trigger Mo
22、de:Normal,slope:)。c、合上开关K,让电源工作,示波器即会捕获到一上冲信号,d、用信号上冲电压幅度(fd)(V)除以0.1即为启动冲击电流值。第二十七页,共52页。282.3交调测试(csh)指指标标定定义义:在在相相应应的的输输入入电电压压范范围围内内(取取范范围围下下限限(xixin)(xixin)、额额定定电电压压、范范围围上上限限三三点点),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。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。测试条件测试条件 a a、输入电压分别为范围下限、输入电压分别为范围下限(xixin)(xixin),额定值、范
23、围上限。,额定值、范围上限。b b、负载条件为各路的小载及满载的正交。、负载条件为各路的小载及满载的正交。测试方框图测试方框图测试方法测试方法a a、先先如如图图连连接接好好测测试试电电路路,对对于于每每一一路路输输出出都都应应准准备备小小载载、满满载载。如如果果负负载载调调整整率率、稳稳压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。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。b b、对于各种正交情况,应统一汇制成一张记录表格。、对于各种正交情况,应统一汇制成一张记录表格。c c、对于每一种情况都进行测试并记录数据。、对于每一种情况都进行测试并记录数据。d
24、 d、此此交交调调测测试试记记录录数数据据作作为为计计算算输输出出电电压压范范围围,电电压压调调整整率率、负负载载调调整整率率,稳稳压压精精度度的的原原始数据。始数据。小载满载满载小载VVV可调供电电源被测电源第二十八页,共52页。292.4电压(diny)调整率指标定义:即为电源稳定输出电压对电源输入电压的变化指标定义:即为电源稳定输出电压对电源输入电压的变化(binhu)(binhu)(最小值(最小值最大值)的最大值)的 调调整整性性。(来来源源于于电电源源在在满满载载时时,其其输输出出电电压压因因该该电电源源的的供供电电电电压压波波动动引引起起的的变变化化(binhu)(binhu)。)
25、计算方法计算方法a a、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、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UOUOb b、负负载载电电流流为为额额定定值值时时,求求出出源源电电压压从从最最小小值值(下下限限)到到最最大大值值(上上限限)时时输输出出电电压压的的最最大值与最小值大值与最小值U.U.c c、电压调整率、电压调整率=U-Uo 100%=U-Uo 100%Uo Uod d、对于多路输出,其它各路应与被测一路同时带满载。、对于多路输出,其它各路应与被测一路同时带满载。第二十九页,共52页。302.5 负载(fzi)调整率指指标标定定义义:即
26、即为为电电源源稳稳定定输输出出电电压压(diny)(diny)对对电电源源负负载载电电流流的的变变化化(小小载载满载)的调整性。满载)的调整性。(电电源源负负载载的的变变化化会会引引起起电电源源输输出出的的变变化化,负负载载增增加加,输输出出降降低低,相相反反负负载载减少,输出升高。通常指标为减少,输出升高。通常指标为3%-5%3%-5%。)计算方法计算方法a a、源源电电压压(diny)(diny)为为标标称称值值,负负载载电电流流为为额额定定值值的的一一半半,测测出出输输出出电电压压(diny)(diny)整定值整定值UOUO。b b、源源电电压压(diny)(diny)为为标标称称值值,
27、负负载载电电流流在在额额定定值值(满满载载)与与最最小小值值(小小载载)之间变化,求出电源稳定输出电压之间变化,求出电源稳定输出电压(diny)(diny)的最大值与最小值的最大值与最小值U U。c c、负负载载调调整整率率=(空空载载时时输输出出电电压压(diny)-(diny)-满满载载时时输输出出电电压压(diny)(diny))/(额定负载时输出电压(额定负载时输出电压(diny)(diny))*100%*100%d d、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。、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。第三十页,共52页。312.7 输出(shch)
28、纹波即杂音指指标标定定义义:又又称称周周期期与与随随机机偏偏移移(PARDPARD),即即在在全全部部影影响响量量和和控控制制量量均均保保持持恒恒定定的的情情况况下下,在在规规定定的的带带宽宽内内,直直流流输输出出量量对对其其平平均均值值的的周周期期和和随随机机偏偏移移。对对规规定定带带宽宽的的周周期期与与随随机机偏偏移移而而言言。它它可可以以用用有有效效值值VrmsVrms与(或)峰与(或)峰峰值(峰值(Vp-pVp-p)表示。)表示。测量条件测量条件a a、输入电压一般为额定值(具体、输入电压一般为额定值(具体(jt)(jt)依产品规格要求)。依产品规格要求)。b b、各路输出一般带上满载
29、。、各路输出一般带上满载。c c、测测量量端端并并联联一一个个0.1F0.1F的的无无极极性性电电容容和和一一个个10F10F的的电电解解电电容容,如如产产品规格无要求则在测量端并联一个品规格无要求则在测量端并联一个0.1F0.1F的无极性电容。的无极性电容。测试方框图测试方框图C被测电源示波器、杂音计、选频表纯电阻负载V供电电源第三十一页,共52页。322.7 输出(shch)纹波即杂音测试方法测试方法a a、先如图布置好测试电路。、先如图布置好测试电路。b b、对对于于测测试试纹纹波波应应把把示示波波器器TIME/DIVTIME/DIV调调至至10S10S左左右右,带带宽宽设设为为20MH
30、z20MHz,测测量量到到的的周周期期偏离值即为纹波偏离值即为纹波Vr.m.sVr.m.s。c c、对对于于输输出出纹纹波波电电压压(diny)(diny)测测试试,应应把把示示波波器器TIME/DIVTIME/DIV调调至至0.5S0.5S以以便便于于测测量量其其随随机机偏偏移移的的峰峰峰峰值值纹纹波波电电压压(diny)(diny)(VP-PVP-P),示示波波器器带带宽宽设设为为20MHz20MHz,在在电电源源输输出出功功率率范围内调节电源输出负载,使范围内调节电源输出负载,使Vp-pVp-p达到最大值。达到最大值。第三十二页,共52页。332.8 瞬态响应(xingyng)(开关机瞬
31、态,负载瞬态)测试条件测试条件a a、开关机过冲、开关机过冲电源输出各种负载组合电源输出各种负载组合(zh)(zh)。输入电压全范围。输入电压全范围。b b、负载跃迁、负载跃迁负载电流为标称值的负载电流为标称值的25%50%25%50%和和50%75%50%75%输入电压在全电压范围内。输入电压在全电压范围内。测试方框图测试方框图供电电源被测电源电子负载数字示波器V第三十三页,共52页。342.8瞬态响应(xingyng)(开关机瞬态,负载瞬态)测试方法测试方法a a、如图布置好测试电路、如图布置好测试电路b b、将数字示波器设置到正常捕获状态。、将数字示波器设置到正常捕获状态。c c、然然后
32、后即即可可开开启启电电源源,开开启启瞬瞬间间,示示波波器器即即会会捕捕捉捉到到一一过过冲冲信信号号,分分别别在在以以上上各各种种(zhn)zhn)条条件件下下开开启启几几次次电电源源,取取其其中中最最大大者者,此此即即为为开开机机过冲幅度。过冲幅度。d d、当当电电源源在在工工作作时时 ,关关闭闭电电源源,示示波波器器即即会会捕捕捉捉到到输输出出电电压压下下降降信信号号,测测量量电电压压在在下下降降之之前前的的过过冲冲值值,在在各各种种(zhn)zhn)条条件件下下多多关关闭闭几几次次电电源,取其中最大者,即为关机过冲幅度。源,取其中最大者,即为关机过冲幅度。e e、将将示示波波器器设设为为自
33、自动动状状态态,把把电电子子负负载载设设为为动动态态模模式式(在在25%25%与与50%50%额额定定电电流流之之间间阶阶跃跃或或在在50%50%与与75%75%额额定定电电流流之之间间阶阶跃跃),开开启启电电源源及及电电子子负负载载,测测量量其其瞬瞬态态过过冲冲幅幅度度及及瞬瞬态态恢恢复复时时间间(可可调调节节电电子子负负载载的的开开关关周周期期时时间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)。以获得易于测量的波形;过冲幅度的测量需剔除毛刺部分)。第三十四页,共52页。352.8 瞬态响应(xingyng)(开关机瞬态,负载瞬态)第三十五页,共52页。362.9 开机(ki j)
34、延时指标定义: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。指标定义: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。测试测试(csh)(csh)条件条件a a、电源输出满载。、电源输出满载。b b、电源工作电压为额定值。、电源工作电压为额定值。测试测试(csh)(csh)方框图方框图测试测试(csh)(csh)方法方法a a、如图布置好测试、如图布置好测试(csh)(csh)电路。电路。b b、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。、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。c
35、c、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。、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。d d、为保证测试、为保证测试(csh)(csh)数据的准确,测试数据的准确,测试(csh)(csh)之前必须把电源输入电容的电荷放完。之前必须把电源输入电容的电荷放完。满载被测电源供电电源数字示波器第三十六页,共52页。372.10 输出(shch)电压动态响应输出输出(shch)(shch)电压保持时间电压保持时间 指指标标定定义义:即即在在电电源源关关断断输输入入后后,其其稳稳定定输输出出电电压压仍仍然然维维持持在在
36、所所规规定定范范围围(fnwi)(fnwi)内内的的时时间。间。测试条件测试条件a a、输入电压为额定值。、输入电压为额定值。b b、电源输出满载。、电源输出满载。测试方框图测试方框图测试方法测试方法将将数数字字示示波波器器设设置置到到相相应应状状态态,开开启启供供电电开开关关,正正常常工工作作之之后后关关断断供供电电开开关关,自自输输入入电电压压开开始始关关断断到到稳稳定定输输出出电电压压开开始始跌跌落落出出所所要要求求的的范范围围(fnwi)(fnwi)之之时时间间即即为为输输出出电电压压保保持持时间。时间。满载数字示波器被测电源供电电源第三十七页,共52页。382.10 输出电压动态(d
37、ngti)响应输出输出(shch)电压上升时间电压上升时间定义:电源开机时输出电压从其定义:电源开机时输出电压从其10%10%上升到其上升到其90%90%所需时间即为输出电压上升时间。所需时间即为输出电压上升时间。测试条件测试条件a a、输入电压为额定值。、输入电压为额定值。b b、电源输出满载。、电源输出满载。测试方框图测试方框图测试方法测试方法a a、如图布置好测试电路。、如图布置好测试电路。b b、将将数数字字示示波波器器设设置置到到相相应应(xingyng)(xingyng)状状态态,开开启启供供电电开开关关,输输出出电电压压从从10%10%上上升升到到90%90%的时间即为输出电压保
38、持时间。的时间即为输出电压保持时间。被测电源满载数字示波器供电电源第三十八页,共52页。392.10输出电压动态(dngti)响应输出电压跌落输出电压跌落(dilu)(dilu)时间时间 定义:电源关机时输出电压从其定义:电源关机时输出电压从其90%90%下降到其下降到其10%10%所需用时间即为输出电压跌落时间。所需用时间即为输出电压跌落时间。测试条件测试条件a a、输入电压为额定值。、输入电压为额定值。b b、电源输出满载。、电源输出满载。测试方框图测试方框图测试方法测试方法将将数数字字示示波波器器设设置置到到相相应应状状态态,开开启启供供电电开开关关,正正常常(zhngchng)(zhn
39、gchng)工工作作之之后后关关断断 供供电电开开关关,输出电压从输出电压从90%90%下降到下降到10%10%的时间即为输出电压跌落时间的时间即为输出电压跌落时间 被测电源供电电源满载数字示波器第三十九页,共52页。402.11保护(boh)电路(输入输入(shr)过压、欠压及其恢复过压、欠压及其恢复)定义: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定义: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,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
40、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。压调高到某一值时,电源又自行恢复输出。测试条件测试条件a a、电源输出为半载或按产品规格要求。电源输出为半载或按产品规格要求。测试方框图测试方框图测试方法测试方法 a a、如图布置好测试电路,如电压可调电源为、如图布置好测试电路,如电压可调电源为ACAC电源,则其正弦波形应失真小。电源,则其正弦波形应失真小。b b、在相应的负载、在相应的负载(fzi)(fzi)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,此时的输入电压条件下让电源正常工作,慢
41、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。值即为输入过压点。c c、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。、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。d d、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。、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。e e、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。、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。被 测电 源负载电压可调电源VV第四十页
42、,共52页。412.11 保护电路(dinl)(输出过压保护)定定义义:即即当当电电源源的的输输出出电电压压由由于于内内部部或或外外部部的的原原因因增增高高到到某某一一规规定定范范围围内内的的值值时时,电电源源的的输输出出即即自自行行关关断断或或不不能能够够再升高。再升高。测试条件测试条件a a、一般情况下,电源输出为小载。、一般情况下,电源输出为小载。b b、电源输入电压为额定值。、电源输入电压为额定值。测试方框图测试方框图测试方法测试方法内调法:(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)。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)。a a、如图、
43、如图1 1布置好测试电路。布置好测试电路。b b、让电源按相应条件工作。、让电源按相应条件工作。c c、用用螺螺丝丝刀刀调调节节并并上上的的电电位位器器,使使输输出出电电压压慢慢慢慢升升高高,直直到到电电源源的的输输出出突突然然关关断断或或限限压压(不不再再升升高高),此此时时的的输输出的电压值即为输出过压点。出的电压值即为输出过压点。外调法:(如果外调法:(如果(rgu)(rgu)电源可以使用外调法,具体情况询问产品负责人)。电源可以使用外调法,具体情况询问产品负责人)。a a、如图、如图2 2布置好测试电路。布置好测试电路。b b、在合上开关、在合上开关K K之前,先调节直流电源电压约等于
44、此路的输出电压。之前,先调节直流电源电压约等于此路的输出电压。c c、合合上上开开关关K K,再再慢慢慢慢调调高高直直流流电电源源的的电电压压直直到到另另一一路路输输出出关关断断(如如果果(rgu)(rgu)只只有有被被测测一一路路则则可可用用示示波波器器观观察察开开关关MOSMOS管的管的VDSVDS波形,输出过压之后,其波形,输出过压之后,其VDSVDS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。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。K供电电源V被测电源 取样电阻小载V可调直流电源供电电源V被测电源小载第四十一页,共52页。422.11 保护(boh)电路(输
45、出限流)定义: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。定义: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。测试条件测试条件a a、输入电压为额定值。、输入电压为额定值。b b、其它条件依据技术要求。、其它条件依据技术要求。测试方框图测试方框图测试方法测试方法a a、如图连接好测试装置。、如图连接好测试装置。b b、开开启启电电源源,调调节节电电子子负负载载,使使输输出出电电流流慢慢慢慢增增大大,直直至至符符合合测测试试条条件件(如如:电电流流不不再再增增大大或或输出电压刚好超出下限或电源关断输出等)。输出电压刚好超出下限或电源关断输出等)。c c、此时、此时(c sh)(
46、c sh)达到条件下的输出电流即为输出限流值。达到条件下的输出电流即为输出限流值。供电电源V被测电源电子负载第四十二页,共52页。432.11保护电路(输出(shch)短路)定义:即为电源具有输出短路保护定义:即为电源具有输出短路保护(boh)(boh)功能。功能。测试方法测试方法a a、先布置好测试电路。、先布置好测试电路。b b、让电源在要求的负载条件下工作。、让电源在要求的负载条件下工作。c c、把把输输出出正正负负极极短短路路(应应在在靠靠近近输输出出端端子子处处短短路路,短短路路时时间间依依规规格格要要求求),然然后再断开,电源应输出正常。后再断开,电源应输出正常。d d、亦亦可可先
47、先把把正正负负极极短短路路(要要求求同同上上),然然后后再再开开启启电电源源,短短路路去去除除后后电电源源应应输输出正常。出正常。第四十三页,共52页。442.12 抗电强度(qingd)定定义义(dngy)(dngy):抗抗电电强强度度,是是为为了了符符合合安安全全要要求求,在在电电源源输输入入与与输输出出,输输入入与与大大地地,输输出出与与大大地地之之间间施施加加所所要求的电压进行绝缘性能的测试。要求的电压进行绝缘性能的测试。测试条件测试条件a a、电源不工作,如有防雷电路则应去掉。、电源不工作,如有防雷电路则应去掉。b b、某一被测极应全部短接。、某一被测极应全部短接。测试方框图测试方框
48、图测试方法测试方法a a、如图、如图1 1把电源各被测极(输入或输出或大地)分别短接。把电源各被测极(输入或输出或大地)分别短接。b b、把耐压测试仪开启,(输出处于关闭)预置相应的漏电流值和、把耐压测试仪开启,(输出处于关闭)预置相应的漏电流值和90S90S的测试时间。的测试时间。c c、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)。、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)。d d、启启动动测测试试钮钮,慢慢慢慢提提升升试试验验电电压压,如如无无异异常常情情况况或或超超漏漏,一一直直提提升升到到所所要要求求
49、的的试试验验电电压压,然然后后保保持持一一分分钟钟,并并记记录录漏漏电电流流值值,即即可可复复位位测测试试仪仪,把把耐耐压压仪仪输输出出回回复复到到0 0,然然后后开开始始另另一一组组测测试试,如如有有不不合合格格情情况况(如如:击穿超漏,爬电等)应立即予以改正。击穿超漏,爬电等)应立即予以改正。e e、开启泄漏电流测试仪。、开启泄漏电流测试仪。f f、从从测测试试仪仪处处提提供供电电源源工工作作电电压压,并并把把电电压压提提高高到到电电源源输输入入电电压压最最大大值值,观观察察此此时时测测试试仪仪的的泄泄漏漏电电流流值值,即即为电源的泄漏电流值。为电源的泄漏电流值。g g、最后关闭测试仪。、
50、最后关闭测试仪。耐压测试仪被测电源第四十四页,共52页。452.13 绝缘(juyun)阻抗定义:绝缘阻抗是通过在被测两极(输入、输出或大地)之间,施加定义:绝缘阻抗是通过在被测两极(输入、输出或大地)之间,施加500VDC500VDC或或1000VDC 1000VDC 电压计算出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。到的电阻值。测试条件测试条件a a、电源不工作。、电源不工作。b b、接地电阻测试适用于、接地电阻测试适用于类保护设备。类保护设