开关电源检测规范

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)

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测试方框图:

开关电源检测规范

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。

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测试方框图

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:

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

开关电源检测规范

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》

 

第二篇:开关电源的制作与检测

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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

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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开关电源的制作与检测

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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

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

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

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电孑翻伯

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19

万方数据

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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

F/10VC12

15电解电容CD263-470

F/16V

C1316电解电容CD263-47uF/50V

C7

17电解电容CD263—22

F/400VC6

18电解电容CD263—1

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

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

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

开关电源的制作与检测

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

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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

开关电源的制作与检测

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

开关电源的制作与检测作者:

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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

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