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行業(yè)新聞

dcdc隔離電源模塊重要參數(shù)測(cè)試方法

2020-07-08

電源模塊測(cè)試通常分為倆種方式,一是模擬實(shí)際電路工作參數(shù)測(cè)試并得出結(jié)論。二是將電源模塊安裝到實(shí)際工作電路中進(jìn)行穩(wěn)定性測(cè)試,使用前務(wù)必要經(jīng)過參數(shù)測(cè)試,需嚴(yán)格測(cè)試各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)合格后才能使用,否則將會(huì)給產(chǎn)品帶來隱患,或造成設(shè)備損壞。


1、模塊電壓的基本參數(shù)測(cè)試:

直接連接好電源模塊就可以進(jìn)行模塊的性能測(cè)試和判定,確認(rèn)模塊的性能參數(shù)是否符合要求。


2、測(cè)試模塊電源輸出電壓精度:

以模塊輸出設(shè)定電壓為Voutnom=5V,額定負(fù)載為4.166Ω為例,實(shí)測(cè)輸出電壓Vout=5.028V,輸出電壓精度=0.56%。


3、線性電壓調(diào)整率計(jì)算公式:

 線性電壓調(diào)整率計(jì)算公式

以模塊額定負(fù)載為1000mA,Vouth=5.028V,Voutnl=5.0V,Voutnom=5.01V為例,線性電壓調(diào)整率=-0.556%。


4、負(fù)載調(diào)整率計(jì)算公式:

 負(fù)載調(diào)整率計(jì)算公式

以模塊額定負(fù)載為1000mA,Vb2=5.01V為例,負(fù)載調(diào)整率=0.339%


5、隔離絕緣特性測(cè)試方法:

耐壓測(cè)試方法按照耐壓的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),將耐壓值從0V開始慢慢往上調(diào),將耐壓值調(diào)至設(shè)定的最高耐壓并在最高耐壓值維持一分鐘時(shí)間。絕緣強(qiáng)度在輸入輸出間加隔離電壓(直流或交流的峰值)測(cè)試1分鐘。絕緣電阻在輸入輸出間加500VDC,測(cè)的輸入輸出間絕緣電阻大于 1GOhm。在產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)中的隔離電壓僅在一分鐘的快速測(cè)試內(nèi)有效,如果需要更長(zhǎng)的耐壓時(shí)間或在長(zhǎng)期的高耐壓狀態(tài)下工作,額定工作電壓就必須參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。


6、轉(zhuǎn)換效率計(jì)算公式:

 轉(zhuǎn)換效率計(jì)算公式

以模塊實(shí)測(cè)參數(shù)Vin=12VIin=560mA,Vout=5VIo=1000mA為例,效率h=74.4%


7、開爾文測(cè)試方法,如下圖所示:

 開爾文測(cè)試法

測(cè)試條件:室溫Ta =25℃,濕度<75%。輸入電壓范圍足夠大的直流可調(diào)穩(wěn)壓電源,電流表A(精度在0.001A),電壓表V(精度在 0.001V),負(fù)載阻值計(jì)算。假設(shè)模塊的最大輸出功率是6W,輸出電壓5V,需要計(jì)算出R(負(fù)載)阻值。

 

測(cè)試模塊的最大功率:上面是模塊的最大持續(xù)輸出功率,不得超過標(biāo)稱最大值,否則會(huì)造成模塊永久性損壞。


10%輕負(fù)載測(cè)試,為保證測(cè)試的準(zhǔn)確性需要遵守以下事項(xiàng):

連接饋線應(yīng)選擇線損越小越好,以直徑為1mm多股銅線最佳,以免造成過大壓降。當(dāng)負(fù)載電流較大時(shí),應(yīng)縮短輸出引腳與各負(fù)載間的距離,增加連接導(dǎo)線截面積來減小過大的壓降。 在測(cè)量時(shí)建議采用單通道探頭直接測(cè)量法測(cè)量輸出,避免輸入輸出共地和外界干擾產(chǎn)生的測(cè)量誤差。測(cè)試時(shí)確保前級(jí)的供電電源限流點(diǎn)設(shè)置合理,在負(fù)載10%-100%之間,為保證有準(zhǔn)確的電壓和紋波,輸出容性負(fù)載不能大于技術(shù)手冊(cè)規(guī)定值。

 

8、啟動(dòng)時(shí)間:

啟動(dòng)時(shí)間為輸入開啟后輸出相對(duì)于輸入達(dá)到目標(biāo)電壓值時(shí)響應(yīng)延遲的時(shí)間。一般在額定滿負(fù)載下測(cè)得,外接濾波器(包括輸入輸出電容)均會(huì)大大延遲啟動(dòng)的時(shí)間,實(shí)際設(shè)計(jì)要與紋波噪聲要求權(quán)衡考慮。


9、動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試方法:

當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)突變時(shí),所有的電源都有一個(gè)相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)間。在突變響應(yīng)期間內(nèi),電源的輸出電壓會(huì)出現(xiàn)瞬間的過沖,然后回到正常輸出狀態(tài)。動(dòng)態(tài)響應(yīng)是通過對(duì)過沖幅度的大小、響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短來測(cè)量的,是模塊電源性能的一個(gè)重要指標(biāo)。具體測(cè)量的方法是用電子負(fù)載來進(jìn)行電源負(fù)載的突變,負(fù)載設(shè)置條件為輸出負(fù)載電流為額定負(fù)載的25%-50%-25%50%-75%-50%,電流跳變的上升和下降斜率選0.08-0.1A/uS,用示波器測(cè)量其輸出電壓的最大偏差和響應(yīng)時(shí)間,可以得出動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試波形。


10、電源模塊外殼溫升測(cè)試方法:

測(cè)試外殼溫升可以用熱成像儀或是熱電偶測(cè)試,由于發(fā)射率對(duì)紅外熱成像儀測(cè)量的結(jié)果有影響,從而會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果存在一定的偏差,一般推薦用熱電偶測(cè)試。如環(huán)境溫度Ta = 25℃,實(shí)際用熱電偶測(cè)的電源模塊的外殼溫度Tc = 50℃,那么模塊的溫升是DT=Tc-Ta=50-25=25℃。其中Tc—?dú)兀?/span>Ta—環(huán)境溫度,△T—溫升。


11、輸入反射紋波測(cè)試方法:

 輸入反射紋波測(cè)試法

輸入反射紋波電流主要是指經(jīng)模塊的濾波器未濾除完全的紋波電流反射到DC電源輸入端的交流分量。輸入反射紋波電流測(cè)量需要在前端接入電感和電容元件來匹配源阻抗,如上圖所示:電感電容推薦值Lin(4.7μH) ,Cin(220μF,ESR < 1.0Ω at 100 KHz)。


12dcdc隔離電源模塊波紋噪聲測(cè)試方法:

先將示波器帶寬設(shè)置為20MHz,可以有效防止高頻噪聲。可以采用平行線測(cè)試法、雙絞線測(cè)試法或靠測(cè)法。

 電源紋波噪音平行線測(cè)試法

平行線測(cè)試法:C1為高頻陶瓷電容,一般容值為1uF。C2為寬電壓輸入DM41系列,C2 容值為10uF(電解電容),耐壓值高于模塊輸出電壓2倍以上即可。兩平行線銅箔帶之間的距離為2.5mm,兩平行銅箔帶的電壓降之和應(yīng)小于輸出電壓值的2%。

 電源紋波噪音雙絞線測(cè)試法

雙絞線測(cè)試法采用30cm長(zhǎng)、#20AWG線規(guī)組成的雙絞線與被測(cè)開關(guān)電源的Vo+Vo-連接,在Vo+Vo-之間接上阻性負(fù)載(假負(fù)載)。在雙絞線末端接一個(gè)10μF解電容,在測(cè)量點(diǎn)連接時(shí),一端接在Vo上,另一端接到地平面端。

 電源紋波噪音靠測(cè)法

靠測(cè)法由于示波器的地線夾會(huì)吸收各種高頻噪聲干擾測(cè)量結(jié)果,為了屏蔽干擾可采用靠測(cè)法測(cè)試,示波器探頭接在每路輸出端測(cè)試。實(shí)際測(cè)試紋波和噪聲會(huì)因電路和外接元件不同而有所差異。


很多電子設(shè)備損壞的原因是電源,電源的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品使用壽命,希望能夠引起大家注意,不要忽略一些測(cè)試細(xì)節(jié)。

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