开关电源检测规范
1、目的:
通过进行相关的测试检验评估,确保产品符合安规及品质要求。
2、适用范围:
适用于本公司所使用/开发/设计的所有开关电源产品。
3、检验所用仪器与设备:
检验所需的设备均须为校验合格的设备,其精度必须高于测试所要求的精度至少一位。
4、检验试验的一般条件:
如无特殊要求,则试验应在下列环境条件下进行:
环境温度:20 ~ 30℃;
相对湿度:35% ~ 75%;
大气压力:70 ~ 106KPa。
5、检验基本原则及判定准则:
5.1 检验基本原则
5.1.1 以《电源产品技术规格书》依据,按相应的国家标准等相关技术标准为参考,以实际测试数据为准则。
5.1.2 检验过程中若发现问题比较严重且比较多,需立即停止并及时向上级汇报。
5.1.3 检验过程中,若抽样产品出现问题,但不影响测试的正常进行,则需测完样机的全部项目。
5.2 不合格项目分类
5.2.1 致命问题
安规测试不合格;导致电源损坏的所有项目。
5.2.2 严重问题
技术指标未达到规格的要求;抗干扰性指标未达到规格要求。
5.2.3 一般问题
测试中指标的裕量不足。
6、检验试验项目:
6.1 电气性能测试:
6.1.1 空载输入功率
测试说明:
参照匹配的《电源技术规格书》,测试空载输入功率须在Spec.标示范围内,同时也需符合下表的限值(输入115V/60Hz和(或)230V/50Hz两种模式下测试):
输出功率标称值Po(W) 空载输入功率限值(W)
测试方框图:
图1
测试方法:
1)、先如图1 布置好测试电路。
2)、产品输入额定电压&频率。
3)、电源输出处于空载状态。
4)、读取电参数测量仪上输入功率,此时功率为空载输入功率。
判定标准:
空载输入功率超标:严重问题
6.1.2 空载输出电压
测试说明:
参照匹配的《电源技术规格书》,测试空载输出电压,不能超出其额定电压值的±5%或技术规范书中的规定范围值
测试方法:
1)、先如图1 布置好测试电路。
2)、产品输入额定电压&频率,
3)、电源输出处于空载状态。
4)、读取电子负载(或电压表)的电压参数,此时的电压为空载输出电压。
判定标准:
空载输出电压超标:严重问题
6.1.3 最大输入电流
测试说明:
参照匹配的《电源技术规格书》,测试流入电源的最大电流,输入电流不能超出额定电流值的±5%或技术规范书中的规定范围值
测试方法:
1)、先如图1 布置好测试电路。
2)、电源正常工作电压范围内,输入最低电压。
3)、电源所带负载为最大额定负载。
4)、读取电参数测量仪上输入电流的数值,此即为最大输入电流。
判定标准:
最大输入电流超标:严重问题
6.1.4输入电压范围
测试说明:电源正常工作的输入电压范围,在该范围内电源应能带额定负载稳定工作,正常的开关机。
测试方法:
1)、调整输入电压为最小输入电压,额定输入电压,最大输入电压,反复开关机,电源应能正常起机,输出电压在规格要求的范围内。
2)、负载为最小负载、半载、最大负载、包括容性负载。
判定标准:
在规格书指定范围内不能开机:严重问题
6.1.5纹波&噪声
测试说明:
参照匹配的《电源技术规格书》,输出加最大额定负载;测试直流输出电压上叠加的与开关管频率(高频)和AC电源频率(工频)相同的交流成分,负载输出电压应符合下表限值要求。
测试方框图
:
探头如图2放置,测试电路如图3接线
图2
图3
测试方法: 1)、先如图3布置好测试电路。 2)、全输入电压范围及各种输出负载; 3)、测量端并联一个容量≥0.1μF的高频电容和一个10uF的电解电容(电容的位置如图3中所示)。 4)、对于测试纹波应把示波器TIME/DIV 调至4μS 左右,带宽设为20MHz,,地线要去掉,采用探头上地直接靠的方法,如图2 所示; 5)、峰-峰值噪声电压Vp-p 测试
a)在输入电压、输出电流均为额定值时,用示波器测试并记录杂音电压(Vp-p)值; b)缓慢调节输出负载,在输出端的峰-峰值杂音电压达到最大值记录下来;
c)将输入电压调节为最大值和最小值,负载在满载范围内变化时,测试并记录峰峰值的最大值;
d)取所有测试值中最大值作为峰-峰值杂音电压; 判定标准:
纹波噪音超标:严重问题
纹波噪音震荡:如果幅值没有超标,则为讨论问题;如果幅值超标:严重问题 6.1.6效率 测试说明:
参照匹配的《电源技术规格书》,输入电源电压(额定电压范围内的电压值),输出满载条件
下;测试效率值不能超出Spec.要求的限值,并且要符合下述的要求:产品在输入115V/60Hz和(或)230V/50Hz两种模式下,输出加载为额定输出电流的100%,75%,50%,25%时,产品
注:Ln是标称输出功率(Po)的自然对数值。
测试方法:
1)、先如图 1 布置好测试电路。
2)、输入电压一般为最低输入电压、额定输入电压、最高输入电压;
3)、对于上述三种输入电压下分别测试输出0%、25%、50%、75%、100%负载5个点效率;
4)、分别计算以上测试条件的效率,然后计算25%、50%、75%、100%负载的效率的平均值;
5)、输入与输出电压、电流的测量,应同时进行,待电源工作稳定后再记录有关数据。
6)、计算出输出功率值Po=Uo*Io;输入功率Pi=Ui*Ii
7)、效率η=(Po/Pi)×100%
判定标准:
稳定后效率超标:严重问题
6.1.7绝缘电阻
测试说明:
绝缘电阻是通过在被测两极(输入、输出或大地)之间,施加500VDC电压计算出来的电阻值。
在产品的输入电路与输出电路之间、输入电路与壳体之间施加500V的直流电压值,测试时间60秒,其绝缘电阻应≥50MΩ。
测试方法:
1)、测试电路按6.1.21的要求布置,电源不工作。
2)、输入、输出端子分别短路。
3)、用【绝缘(耐压)测试仪】测试电源输入、输出及大地三者之间的绝缘电阻值。 判定标准:
绝缘电阻不合格:致命问题
6.1.8电源启动及ON/OF循环试验
试验说明:
电源板接于220V±10V电源,通电5秒接着断电5秒,依次环循环工作4H;在试验过程中和试验后,产品不应有异常情况出现。试验后样品恢复30分钟后,进行介电强度和电气性能检测。
试验方法:
1)、将待测产品输入、输出线接好并设置最大额定负载。
2)、分别输入额定电压范围的最低、最高电压值及频率进行启动以及 ON/OF 循环冲击试验。
3)、启动试验频率为On/Off 5S/5S。
4)、ON/OF循环冲击试验频率为On/Off 2S/2S(或On/Off 3S/3S,参照产品Spec.,)。
5)、输入最低、最高电压试验次数参考上表。
6)、试验后带载工作,观察产品能否正常工作。
判定标准:
不开机:致命问题
不能带载:严重问题
开机带载输出低、输出不稳定:严重问题
开机啸叫:严重问题
6.1.9煲机试验
试验说明:
产品在输入额定电压,输出加最大额定负载的条件下,持续工作8小时;试验过程中产品应无异常情况出现(如:叫声、保护装置动作等);试验后检测产品的介电强度和电气性能应符合本标准要求的限值。
试验方法:
1)、产品输入额定电压,输出最大额定负载,持续工作8小时。
2)、试验后检查产品外观应无不良现象。
判定标准:
试验过程中有叫声:严重问题
试验过程中出现保护:严重问题
试验过程中有死机现象:致命问题
6.1.10老化试验
试验说明:
产品在输入额定电源电压&频率,输出加最大额定负载的条件下,置于温度为45±2℃的环境条件下(或温度为45±2℃的恒温试验箱内),持续工作168小时;试验过程中产品应无异常情况出现(如:叫声、保护装置动作等);试验后检测产品的介电强度和电气性能应符合本标准要求的限值。
试验方法:
1)、将产品置于温度为45±2℃的环境下。
2)、输入额定电压,输出最大额定负载,持续工作168小时。
3)、试验后检查产品外观应无不良现象。
判定标准:
试验过程中有叫声:严重问题
试验过程中出现保护:严重问题
试验过程中有死机现象:致命问题
6.1.11耐高压试验:
试验说明:
1)、将产品接入3000V交流,通电60秒,测试两端的电流值
判定标准:
按《电源产品规格书》来判定执行。电流值<10mA,超过标准为严重问题。
6.1.12:雷击浪涌试验:
试验说明:
按照《雷击浪涌发生器操作规程》操作。
判定标准:
按《电源产品规格书》来判定执行。超过标准为严重问题。
6.2 环境适应性检验
6.2.1 高温、低温启动试验
试验说明:
低温-10℃及高温60℃环境下恒温存储8H后,低温试验输入不加电,达到要求时间方可加电测试;高温试验需满载工作。恢复至常温测试各电路输出正常。
注:低温试验输入不加电,达到要求时间方可加电测试;高温试验需满载工作。 试验方法:
1)、将待测产品输入、输出线接好并设置最大额定负载,放置试验箱内。
2)、产品在试验箱内达到<环境试验参数表>要求试验时间后,分别输入额定电压范围的最低、最高电压值及频率进行启动试验。
3)、启动频率为On/Off 5S/5S,启动次数参考<环境试验参数表>。
4)、试验后带载电工作,观察产品能否正常工作。
判定标准:
不启动:致命问题
启动啸叫:严重问题
启动不能带载、带载输出低、输出不稳定:严重问题
试验后的介电强度、电性检测若出现问题,按相关问题判断标准来执行。
6.2.2高温、低温储存试验
试验说明:
低温-30℃及高温60℃环境下恒温存储8H后,进行介电强度和电气性检测,并对其外观进行检查。
试验方法:
1)、将产品放置试验箱内,输入不加电。
2)、产品放置达到<环境试验参数表>要求试验时间后,取出置于室温下恢复温度。
3)、恢复常温后进行介电强度、电气性能测试。
判定标准:
试验后的介电强度和电性检测若出现问题,按相关问题判断标准来执行。
6.2.3 高温通电老化试验:
试验说明:
高温老化房高温60℃,带纯假负载老化96小时以上
试验方法:
1)、将产品放置试验箱内,输入不加电。
2)、产品放置达到要求试验时间后,取出置于室温下恢复温度。
3)、恢复常温后进行介电强度、电气性能测试。
判定标准:
试验后的介电强度和电性检测若出现问题,按相关问题判断标准来执行。
6.2.4 低温跳变电压试验:
试验说明:
恒温箱低温0℃,带纯假负载,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压间隔2分钟跳变测试8H。
试验方法:
1)、将产品放置试验箱内,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压间隔2分钟跳变。记录跳变后的相应电压值
判定标准:
按《电源产品规格书》来判定执行。超过标准为严重问题。
6.2.5 高温跳变电压试验:
试验说明:
恒温箱高温45℃,带纯假负载,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压跳变测试8H。 试验方法:
1)、将产品放置试验箱内,AC输入 100V-120V-180V-220V-270V电压间隔2分钟跳变。记录跳变后的相应电压值
判定标准:
按《电源产品规格书》来判定执行。超过标准为严重问题。
7、引用和参考文件:
GB/T13722-92 《移动通信电源技术要求和测量方法》
GB4943-2001 《信息技术设备(包括电气事务设备)的安全》
IEC85 《电气绝缘分类和热评估》
GB2423-2008 《电工电子产品试验规程》
UL 1310-2008 《电源设备安全标准》
GB 13028-1991 《隔离变压器和安全隔离变压器技术要求》
UL/EN 60950 《通信技术设备安全标准》
SJ10542-1994 《抗干扰型交流稳压电源测试方法》
GB 4943.1 -2001 《信息技术设备的安全》
GB/T 14714-2008 《微小型计算机系统设备用开关电源通用规范》
GB 8898-2001 《音频、视频及类似电子设备安全要求》
《新产品GSP-电源板确认报告》
《电源产品技术规格书》
《雷击浪涌发生器操作规程》
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开关电源的制作与检测
一、电路结构
一般而言。开关电源主要由交流220V整流滤波电路、开关振荡电路、高频脉冲整流滤波电路、取样和稳压控制电路等几部分组成。这里以CL—A一15—5型开关电源(15W/5V)作为实例,如图1所示。由图可见。它是通用的变压器耦合并联型电路,输入电压经由C1、C2、C3、LFl构成的线路滤波器、二极管VDl一VD4构成的桥式整流电路和电容C6滤波后变成约320V的直流电。一路经自启动限流电阻R6、R3供给ICl的电源输入端。可见。R6和R3为芯片自启动限流电阻;另一路经脉冲变压器T1送给ICl的4、5脚(1CE2A内的MOSFET
的漏极),并由与3脚(1CE2A内的MOSFET的源极)相连的过流检测保护电阻R1形成回路,内部振荡器控制着MOSFET的通断。另外。由脉冲变压器T1的次级、D6、R5、C7组成的辅助电源电路,供给PWM控制器电源。
本电路的PWM变换器是由ICE2A(ICl)及脉冲变压器T1组成。脉冲变压器T1在电路中具备能量储存、隔离输出和电压变换的功能。由电路图中的同名端可知.这是一种反激式开关电源。即在MOSFET导通时,电能以磁场能量形式储存在初级线圈中、此时D7截止;在MOSFET截止时。磁场能量形式传输给次级。此时肖特基整流管D7导通,经由C12、L1、C13、R9、C14构成的输出整流滤
三、调试
天黑开灯天明关灯是基本的控制内容,第一步:在设置要关灯的环境下,先调W5使IC2A、IC2B组成的电压比较器输出低电位,再调W4使延时为5分左右J3释放关闭路灯。第二步:给两个光敏电
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阻遮住光线(模拟晚上)在J3释放后,在不接C3的情况下,调W1使IC2D输出高电平,J1吸合,开启路灯。第三步:在J3释放状态接通K2,调W2延时4小时左右。打开K2调W3延时6小时左右即可。反复调试以达最佳状态。
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波电路形成直流电压输出。R13、LEDl构成发光指示电路。另外,PWM变换器选用ICE2A0565(ICl).它是双列直插8脚结构。其引脚功能见表1。
表1ICE2A0565BI脚功能引脚号功能
1
入端的旁路电容。稳压过程为:当由于某种原因致使输出电压升高时,光耦中发光二极管的电流增大,使ICl反馈控制端的电流增大,因其内部的振荡器的占空比与该电流成反比.故占空比减小,这就迫使输出电压降低,达到稳压的目的,反之亦然。可见。反馈控制电路正是通过调节占空比,使输出电压趋于稳定的。
.
软启动设置.使用者可自行设置所需软启动时间。并具有自动重启动功能
用于反馈信号输入。以控制PWM,调整占空比.最大占空比为0.72
MOSFET工作电流检测脚,以达到过流保护的目的为MOSFET的漏极为MOSFET的漏极空脚
PWM控制器电源电源地
2
345678
另外,开关电源也设置了一些辅助保护电路。
R4、D5和C8为缓冲保护电路,避免在MOSFET关断的时刻,由脉冲变压器产生的反蜂电压使MOSFET的漏极电压超过650V而损坏芯片。过流检测电阻R1的设置能限制开关管电流的过大。电路还设置了启动保护电路,由于开机时输出直流电压未及时建立,反馈电压未及时建立。易使开关管的饱和期过长而损坏,为此,在集成块的1脚外加软启动电容C4。利用开机时对电容的充电,限制开关脉冲的宽度,使开机时开关管的饱和期不至于过长而逐渐增大。从而让稳压电路迅速进入正常状态。其软启动时间由C4决定。此外,C3电容是接在输入线两端用来消除串模千扰,C1、C2电容接在输入线和地线之间用来消除共模干扰。
对开关电源而言,在功率相同时。开关频率越高,开关变压器的体积就越小。但对开关管的要求就越高;开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头。以得到需要的输出。
开关电源的输出直流电压的大小与脉冲电压的有效值成正比,而脉冲电压的大小又与开关管的导通占空比成正比。另外一方面,通过取样比较电路去反馈控制占空比控制电路,使占空比作相应变化。若输出直流电压下降,则使占空比变大。从而使输出电压上升,反之亦然。
该电源采用配可调稳压器的光耦反馈式稳压反馈控制电路。R12、R11、W1、R8、IC2、IC3构成电压取样电路。ICl内部设有基准电压、比较放大电路和脉冲控制电路。C10是ICl的反馈信号输
元件选择与印制电路板制作
元件的选择。详细如表2所示。印刷电路板的
…~.~….一圊1.开关电源由路原理图…….一…~…一…。
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万方数据
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H/1N矿sON
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制作,如图2所示。
图2开关电源PCB图序号
名称型号规格
配件图号
1碳膜电阻器RT一22/O.1
25WR22碳膜电阻器RT-750/0.1
25W
R133碳膜电阻器RT一820/0.125WR114碳膜电阻器RT一1k/O.125W
R125碳膜电阻器RT一22/0.25WR56碳膜电阻器RT-220/0.25WR87碳膜电阻器RT一220k/0.25WR38碳膜电阻器RT-220k/0.25WR69碳膜电阻器RT-5.I/O.5WR1010碳膜电阻器RT一1门WR111碳膜电阻器RT一51门WR912碳膜电阻器
RT-47k/2W
R4
13电位器
471
RWl
14电解电容CD263—2200
U
F/10VC12
15电解电容CD263-470
U
F/16V
C1316电解电容CD263-47uF/50V
C7
17电解电容CD263—22
u
F/400VC6
18电解电容CD263—1
u
F/50V
C419X2型安规电容104/275VACC320高压陶瓷电容CT81—103/1kVC821高压陶瓷电容CT81—103/1kV
C1522瓷片电容CT81—222/250VACC123瓷片电容CT81—222/250VACC2
24瓷片电容CT81—222/250VACC9
25瓷片电容CCl—103/60V
C10
26聚脂膜涤纶电容CLl1—223/100V
C5
27聚丙烯薄膜电容CBB一224
C1128独石陶瓷电容CT4-104
C1429整流二极管1N4007D1~D430肖特基二极管HERl07D531肖特基二极管HERl04D632肖特基双二极管
MBR2045D733集成电路2A0565M134光电耦合器
P817M235三端基准稳压源TL431
M3
36发光管巾3绿发光管
LEDl
37保险丝2A
F138滤波电感工字磁棒
L139共模轭流圈MF9.8LFl40脉冲变压器E122T141接线端子DG7.62-2CON242接线端子
DG7.62—3CONl
43印制板
PCB
44透明青壳纸45
外壳
铝外壳
20
Z010VOL.03
万方数据
三、安装与检查
根据所选配的元件及PCB板.按照原理电路相对应的PCB板对号入座。并焊接各结点。当安装焊接完毕后,再次检查电路是否有错接或漏接情况,如有应及时纠正,同时,在通电前,应用万用表R
X
Ik挡测量开关电源的输入端电阻,判别电路
是否有短路现象。
四、调试与检测
1.测试输出电压的可调范围
在输入端连线并接通220V电源。看指示灯是否正常显示。调节可变电阻Wl,使之顺时针到底和逆时针到底时。用数字万用表DC20V挡测量输出端的电压范围。
2.空载电压的调整
将调压器调至220V。接通电源,数字万用表选用DC20V电压挡。调节Wl。使输出电压为5V。如果电压不正常。则检查相关电路并排除故障。
3.电流调整率的测量
调节调压器使变压器输入电压为220V,负载电流为空载Io=O时和满载Io=3A时。满载时接上滑动变阻器.测输出电压U。和U,,并按公
式计算s,=(uz—u1)彬u
x
U
电压5V)电流调整率。本电路要求电流调整率
≤0.5%。
4.电压调整率的测量
在满载状态下。调节调压器使变压器输入电压升至265V,测此时的输出电压U。;然后,在满载状态下,调节调压器使变压器输入电压降至185V,再测此时的输出电压U。;最后,把
上面的数据分别代入sul=U-U此.x100%和
Su。=(u,-u?彪xloo%两个公式进;亍钎算(U。为
额定输出电压5V)。从Su,和Su。中取其中较大的
一个作为稳压电源的电压调整率。本电路要求电压
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车用笔记本电源制作
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最近帮朋友做了些DC~DC非隔离转换电源电路,原本是用在车载GPS供电的,感觉电路结构比较简单,适合广大电子爱好者自己制作。只要稍做改动就可以用于如笔记本电源、车载设备等,故在此同大家分享。此电源做了两批,输入电压不同分为12V和24V两种,输出电压均为19V。
输出的脉冲控制开关管Q03的开与关,将电感L02上产生的反电动势叠加到输入电压上,使得输出电压升高。再通过IC占空比的调整,得到所需要的稳定的19V输出电压。UC3843的工作频率由其4脚外接的RC数值决定,本电路约为170kHz。输出电压的数值则由其2脚外接的分压电阻的阻值决定,通过改变电阻的大小比例,就可以在一定范围
一、12V转19V电路
电路如图1,此电路属升压型稳压电路,采用UC3843作为控制lC,可将10.5—15V直流输入电压转换为直流19V,最大输出电流约为3A,效率在82%~87%左右。电路的原理很简单,就是通过IC
内得到所需的电压了。图2为对应的PCB图,图3未安装开关管及整流二极管,图4是安装完成的
‘
样子。
二、24V转19V电路
电路如图5.这里的电路就是降压型的稳压器了,为了获得更高的转换效率,在此采用的是Linear公司的表贴安装产品LTCl624CS8,这是一种定频为200kHz的电路。输出电压的数值则由其3脚外接的
}
R
H5k
L.。一……,一一。,。…、一。。。…,一。,一。一.…、…一,..…...一...,+。一。.一。j
调整率≤o:1%。
五、小结
通过制作与检测开关电源。既能熟悉开关电源的工作原理和功能,又能掌握开关电源的装接和生产工艺,还能熟悉开关电源的调试检测技术。另外,电路制作调试成功后,还可进行故障模拟,这对掌握开关电源的维修技能也有促进作用。叵i圈
电孑翻佑
5.纹波电压的测试
用示波器测输出交流纹波电压,空载及满载情况下将输出直流电压从最小调到最大,观察纹波电压变化的情况。记录最大纹波电压的数值。本电路要求纹波电压≤80mV,一p。
21
万方数据
开关电源的制作与检测作者:
作者单位:
刊名:
英文刊名:
年,卷(期):吴晓云电子制作PRACTICAL ELECTRONICS2010,03(3)
本文链接:http://d..cn/Periodical_dzzz201003005.aspx
1測試條件1溫度252濕度50PN型號供應商8pcs測試133010901W135舊9V1AFM090010C19xxPFRECO…
对于电源部品认定测试测试报告要求提供测试数据及结论来料检可根据要求减少测试项目对于测试不合格品的应该表明不合格的测试项一输入特性1…
开关电源检测规范1目的通过进行相关的测试检验评估确保产品符合安规及品质要求2适用范围适用于本公司所使用开发设计的所有开关电源产品3…
开关电源实验报告一实验名称30W12V开关电源制作二实验目的1掌握BUCK降压型反激式开关电源原理焊接调试2熟悉UC3842主要性…
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项目三开关电源的电路分析与检测实验报告11级电气3班田旭同组人李程姜鹏邢海波一实训目的1加深理解斩波器电路的工作原理2掌握斩波器的…
四川教育学院应用电子设计报告课程名称Protel99电路设计系部物理与电子技术系专业班级应用电子技术0901学生姓名xxx学号指导…