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，产品的平均效率不应超出下表要求限值。

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：开关电源传导干扰检测的研究

开关电源传导干扰检测的研究

1 引 言

在电力线和开关电源中，电磁干扰 （ EMI: electromagnetic interference）主要表现形式是传导干扰。干扰信号主要是电流和电压谐波分量【1—3】。 电力线、信号线和控制线是传导干扰的载体【4】。 传导干扰检测技术复杂，在测量中，不但要考虑电磁辐射干扰的屏蔽技术，而且测量仪的正确使用，测量方法正确与否都直接影响测量结果。 这里主要探讨电气设备中传导干扰的检测技术。

2 开关电源的电压传导干扰测量

在测量来自开关电源传导干扰时，必须在电网交流电源与待测设备（ EUT: equipment under test ） 之间接一个线性阻抗稳定网络（LISN），联结LISN有两个作用：其一，对EUT的电源输入端口，在高频谐波时提供一个标准线性阻抗，这样当联接到同一电源的其它设备发生变化时，不会影响EUT输入的电源阻抗；其二、LISN 可以滤去来自电网电源的EMI，给电气设备提供一个“干净” 的电源，不会影响对EUT本身传导干扰的测量结果。

图1 基于LISN测量电压谐波原理电路

LISN 是一个三端口RLC网络。12端口接电网电压；34端口接EUT；56端口接输入阻抗为50Ω的无线电噪声仪；用于测量开关电源的电压传导干扰（电压谐波分量）。基于LISN测量EUT的电压谐波分量原理电路见图1。从12端口看进去的阻抗频率特性见图2。

如果希望LISN有更宽的频率范围的平稳阻抗特性，则需要更复杂的网络结构。

图2 LISN的阻抗特性曲线

如果LISN的功率容量不够，或在实际装置中无法安装LISN，这时可以用电压探针（VP）进行测量。VP原理电路见图3。在图3中，R与 Rm之和为

R+Rm =1500Ω (1)

式（1）中Rm为无线电噪声仪的输入阻抗，典型数据为50Ω。实际干扰电压Vi与测量值电压Ui的关系：

Vi=(1500/Rm)×Ui (2)

图3 电压探针电路图

式（2）中下标i表示第i次电压谐波。

用VP测量EUT的电压传导干扰时，要注意下列二点：（1）在使用VP进行传导EMI测量时，要确保来自电网电源的EMI电平低于来自被测件的EMI在20dB以上；（2）在电网电源与VP之间，或VP与被测件之间，一般阻抗不匹配，因此测量误差不能去除。所以，用VP测量电压传导干扰的精度低于基于LISN的测量精度。

3 开关电源的电流传导干扰的测量

用电流探针（CP）测量EMI的电流噪声，其测量方法是很简单的，CP

包围通过电流

的导体就可以测量相应的电流的噪声，当CP包围一根导线时，可以测量差模传导电流；当CP包围全部电缆时，可以测量共模传导电流。在测量过程中，CP位于EUT与LISN之间，且要尽量靠近LISN侧，这样测量误差小。CP的插入阻抗小于0.5Ω，工作频率可以达50MHz. 4 开关电源的功率传导干扰的测量

功率传导干扰的测量仪一般采用功率探针（PP），PP可以测量5MHz—300MHz的传导干扰功率，PP原理见图4 ，图4中：A为CP，A 的输入为EUT的传导电流噪声；B，

C 为铁氧套管，他们分别包围电力线和与测量仪器相联的信号线，用于衰减所感兴趣的频率范围的电流；D为附加吸收器，作用是衰减来自电网的电流传导干扰。

由于当频率大于30MHz的干扰信号是以幅射的方式,这样，在进行传导干扰功率的测量时，必须对电源引线进行很好地屏蔽。这种传导干扰的最大强度存在于电力线与ETU的连接点上[4]，因此，PP放在此位置进行测量。另外，精确的测量点随频率不同而变化，可以通过观察仪器的最大值来调节测量地点。PP对EUT提供约100Ω—250Ω的阻抗，其感抗分量不大于阻抗的2%。只有注意上述各点，传导干扰功率的测量才能获得比较正确的结果。 5 检测举例与分析

利用CP、VP和基于LISN分别测量各种型号的29英寸彩电，15英寸彩显，和UPS电源输出端口电流和电压的谐波分量，具有代表性的测量结果见表1。把基波分量的电流（电压）值看成100%，其余的数据为占基波分量百分比。

表1中：I-THD表示电流的总谐波含量；V-THD表示电压的总谐波含量。从表1中看到：开关电源中电流的谐波干扰是主要矛盾，而电压谐波干扰比电流谐波干扰小得多，因此，抑制开关电源的传导干扰主要是抑制电流的谐波干扰。

表2为彩电，彩显，和UPS电源输出端口的谐波功率的测量数据（基波分量的功率值看成100%，其余的数据为占基波分量百分比）。P-THD表示各次谐波功率的谐波含量。

6 结 束 语

电力网络与电气设备互相的传导干扰，是电磁干扰的主要形式。对传导干扰的测量技术研究，具有十分重要的实际意义。在传导干扰的测量过程中，不但要有一定的电磁兼容理论基础，也需要丰富的实际测量经验。本文对开关电源电气设备传导干扰检测技术的研究具有实际应用意义。