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開關電源9個極限測試是什麽?

发布日期: 2018-1-4 10:50:44 信息来源: XED电源

開關電源的應用越來越廣泛,選購過程需要如何了解開關電源的內在質量呢?9個極限測試一定要通過的又是那幾個測試呢?下面逐一介紹:

1、反複短路測試

測試說明

在各種輸入和輸出狀態下將模塊輸出短路,模塊應能實現保護或回縮,反複多次短路,故障排除後,模塊應該能自動恢複正常運行。

測試方法

a、空載到短路:在輸入電壓全範圍內,將模塊從空載到短路,模塊應能正常實現輸出限流或回縮,短路排除後,模塊應能恢複正常工作。讓模塊反複從空載到短路不斷的工作,短路時間爲1s,放開時間爲1s,持續時間爲2小時。這以後,短路放開,判斷模塊是否能夠正常工作。

b、滿載到短路:在輸入電壓全範圍內,將模塊從滿載到短路,模塊應能正常實現輸出限流或回縮,短路排除後,模塊應能恢複正常工作。讓模塊從滿載到短路然後保持短路狀態2小時。然後短路放開,判斷模塊是否能夠正常工作。

c、短路開機:將模塊的輸出先短路,再上市電,再模塊的輸入電壓範圍內上電,模塊應能實現正常的限流或回縮,短路故障排除後,模塊應能恢複正常工作,重複上述試驗10次後,讓短路放開,判斷模塊是否能夠正常工作。

判定標准

上述試驗後,電源模塊開機能正常工作;開機殼檢查,電路板及其他部分無異常現象(如輸入繼電器在短路的過程中觸電是否粘住了等),合格;否則不合格。

2、反複開關機測試

測試說明

電源模塊輸出帶最大負載情況下,輸入電壓分別爲220v,(輸入過壓點-5v)和(輸入欠壓點+5v)條件下,輸入反複開關,測試電源模塊反複開關機的性能。

測試方法

a、输入电压为220v,电源模块快带最大负载,用接触器控制电压输入,合15s,断开5s(或者可以用ac source进行模拟),连续运行2小时,电源模块应能正常工作;

b、输入电压为过压点-5v,电源模块带最大负载,用接触器控制电压输入,合15s,断开5s(或者可以用ac source进行模拟),连续运行2小时,电源模块应能正常工作;

c、输入电压为欠压点-5v,电源模块带最大负载,用接触器控制电压输入,合15s,断开5s(或者可以用ac source进行模拟),连续运行2小时,电源模块应能正常工作。

判定標准

以上試驗中,電源模塊工作正常,試驗後電源模塊能正常工作,性能無明顯變化,合格;否則不合格。

3、輸入低壓點循環測試

測試說明

一次電源模塊的輸入欠壓點保護的設置回差,往往發生以下情況:輸入電壓較低,接近一次電源模塊欠壓點關斷,帶載時欠壓,斷後,由于電源內阻原因,負載卸掉後電壓將上升,可能造成一次電源模塊處于在低壓時反複開發的狀態。

測試方法

電源模塊帶滿載運行,輸入電壓從(輸入欠壓點-3v)到(輸入欠壓點+3v)緩慢變化,時間設置爲5~8分鍾,反複循環運行,電源模塊應能正常穩定工作,連續運行最少0.5小時,電源模塊性能無明顯變化。

判定標准

一次電源模塊正常連續運行,最少0.5小時後性能無明顯變化,合格;否則不合格。

4、輸入瞬態高壓測試

測試說明

pfc電路采用平均值電路進行過欠壓保護,因此在輸入瞬態高壓時,pfc電路可能會很快實現保護,從而造成損壞,測試一次電源模塊在瞬態情況下的穩定運行能力以評估可靠性。

測試方法

a、額定電壓輸入,用雙蹤示波器測試輸入電壓波形合過壓保護信號,輸入電壓從限功率點加5v跳變爲300v,從示波器上讀出過壓保護前300v的周期數n,作爲以下試驗的依據。

b、額定輸入電壓,電源模塊帶滿載運行,在輸入上疊加300v的電壓跳變,疊加的周期數爲(n-1),疊加頻率爲1次/30s,共運行3小時。

判定標准

一次電源模塊在上述條件下能夠穩定運行,不出現損壞或其他不正常現象,合格;否則不合格。

5、輸入電壓跌落及輸出動態負載

測試說明

一次模塊在實際使用過程中,當輸入電壓跌落時,電源模塊突加負載的極限況是可能發生的,此時功率器件、磁性元件工作在最大瞬態電流狀態,試驗可以檢驗控制時序、限流保護等電路及軟件設計的合理性。

測試方法

a、將輸入電壓調整爲在欠壓點+5v(持續時間爲5s)、過壓點-5v(持續時間爲5s)之間跳變,輸出調整在最大負載(最大額定容量,持續時間爲500ms)、空載(持續時間爲500ms)之間跳變,運行1小時;

b、將輸入電壓調整爲欠壓點+5v(持續時間爲5s)、過壓點-5v(持續時間爲5s)之間跳變,輸出調整在最大負載(最大額定容量,持續時間爲1s)、空載(持續時間爲500ms)之間跳變,運行1小時。

判定標准

在上述條件下,應能穩定運行,不出現損壞或其他不正常現象,合格;否則不合格。若出現損壞情況,記錄故障問題,以提供分析損壞原因的依據。

6、高壓空載,低壓限流態運行試驗

測試說明

高壓空載運行是測試模塊的損耗情況,尤其是帶軟開關技術的模塊,在空載情況下,軟開關變爲硬開關,模塊的損耗相應增大。低壓滿載運行是測試模塊在最大輸入電流時,模塊的損耗情況,通常狀態下,模塊在低壓輸入、滿載輸出時,效率最低,此時模塊的發熱最爲嚴重。

測試方法

a、將模塊的輸入電壓調整爲輸入過壓保護點-3v,模塊的輸出爲最低輸出電壓,空載運行,此時,模塊的占空比爲最小,連續運行2小時,模塊不應損壞;

b、將模塊的輸入電壓調整爲欠壓點+3v,模塊的輸出爲最高輸出電壓的拐點狀態,此時模塊的占空比爲最大,連續運行2小時,模塊不應出現損壞;

c、將模塊的輸入電壓調整爲效率最低點時的輸入電壓,模塊輸出爲最高輸出電壓的拐點狀態,連續運行2小時,模塊不應損壞;

d、將模塊的輸入電壓調整爲過壓點-3v,模塊的輸出爲最高輸出電壓的拐點狀態,此時模塊的占空比爲最大,連續運行2小時,模塊不應出現損壞;

e、將模塊的輸入電壓調整爲效率最低點時的輸入電壓,模塊輸出爲最高輸出電壓的拐點狀態,連續運行2小時,模塊不應損壞。

注意:上述的測試,必須在規格書規定的最高工作溫度下進行。

判定標准

在上述條件下工作,模塊沒有出現損壞,合格;否則不合格。

7、電源特殊波形試驗

測試說明

檢驗電源模塊在電網波形畸變可能形成的尖鋒、毛刺和諧波情形下穩定運行能力。以下幾種波形必須輸入進行試驗:

(1)毛刺輸入測試波形

電網的毛刺是電網中最常見的波形,毛刺的大小和幅值並沒有限值,一般情況下,通過振蕩波輸入測試和振鈴輸入波形,基本上可以模擬電網中的毛刺輸入,但還需做以下毛刺輸入試驗

特點:電網尖鋒有過沖並會跌落到0v,過沖和跌落脈寬很窄,一般不會大于100ms,過沖幅度一般不超過100v。跌落的相位並不僅只限于峰值點,在任何相位都有可能發生。這種波形在實際電網中很常見,開通任何開關都會造成該現象。

(2)電壓削波波形輸入

這種波形也是電網中很常見的,特點是:電網從不定的相位突然跌落到0v,然後直到下個半波開始才恢複。在iec1004-4-11中對于波形的跌落是從大于半個周期開始的,但實際電網中還是存在很多類似的跌落時間小于半個周期的波形。測試時要求,輸入電壓波形從90度開始跌落,跌落1/4個周期,長時間工作2小時。

(3)电网的半个波头陡升至倍电压,这个波形主要是用来模拟实际电网中会突然出现的谐振过电压,而且在这种情况下,模块的输入过电压保护线路不起作用,这种冲击对于有pfc的电路是存在危险的。测试内容:a、在输入电压为180v,输出满载的情况下,用ac source模拟该波形,要求180v工作3分钟,然后电压突然增加到380v,持续100ms,然后恢复到180v,让模块在这种情况下长时间工作1小时,不应损坏;b、设置ac source使得输入电压为0v,持续5分钟,然后电压突然增加到380v,持续100ms,然后恢复到0v,让模块在这种情况下长时间工作1小时,不应损坏。

測試方法

利用ac source对模块供电,模块满载输出;用ac source模拟尖锋、毛刺和谐波电压输入,每种特殊的电压输入工作2小时,测量输入电流和输出电压。模块应能稳定运行,试验中注意x电容,辅助电源,软启动电阻等其他可能出现问题的地方。

判定標准

在實際中可能出現尖鋒、毛刺、諧波電壓情形下能穩定運行,不損壞,合格;否則不合格。

8、有源pfc性能測試

測試說明

帶有源pfc的電源模塊,對電網尖鋒、毛刺合和諧波比較敏感,應進行全面仔細的測試。

測試方法

利用ac source交流源作为输入电压源,输出分别带半载、满载,测试输入电流波形和电压波形,同时监测pfc后的电压;测试电网在尖锋、毛刺、谐波情况下输入电压、电流的相位及幅值关系;测量pfc开关管的电流和电压,验证在全电压范围和毛刺、尖锋、谐波等情况下开关管和其他功率器件的安全性及电流跟踪电压变化的能力。

判定標准

pfc測試可以作爲可靠性參考,出現嚴重問題時,應及時解決。

9、操作電壓測試

測試說明

電網中存在多種操作過電壓,其中最常見的時空載線路合閘過電壓,這種過電壓對模塊的威脅也較大,本項測試在于驗證模塊抗操作過電壓的能力。

測試方法

過電壓線路的模擬十分簡單,原理如下:

其中电感的参数为10mh(供参考:ees的模块測試方法中,没有接地电容,输入电阻与电感串联,电阻值为0欧、电感为8mh和电阻为79欧、电感为10mh两种情况的测试),电容为16.7uf,测试波形如下(未画出)。

將被測試的設備連接在電容兩端,在k合閘瞬間,在電容兩端會産生過電壓,用來模擬在上電過程中,過電壓對設備的損害程度。作爲極限測試項目,輸入接l、n線,將被測試的設備接在電容兩端,頻繁開關機,重複頻率爲1次/5分鍾,連續測試5小時。對于三相輸入設備,輸入接在l、l線上,被測試設備接在電容兩端,重複頻率爲1次/5分鍾,連續測試2小時。

判定標准

在測試過程中出現短時功能下降或性能劣化,但能自動恢複的,合格;但出現性能永久性劣化或需要人工幹預才能恢複的,不合格。

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