开关电源测试标准规范和开关电源测试统一标准.doc
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1、 开关电源测试规范和开关电源测试原则开关电源测试规范和开关电源测试原则第一某些:电源指标概念、定义一描述输入电压影响输出电压几种指标形式1. 绝对稳压系数: A绝对稳压系数:表达负载不变时,稳压电源输出直流变化量U0与输入电网变化量Ui之比。即:K=U0/Ui B相对稳压系数:表达负载不变时,稳压器输出直流电压Uo相对变化量Uo与输出电网Ui相对变化量Ui之比。即:S=Uo/Uo / Ui/Ui2. 电网调节率: 它表达输入电网电压由额定值变化10%时,稳压电源输出电压相对变化量,有时也以绝对值表达。3. 电压稳定度: 负载电流保持为额定范畴内任何值,输入电压在规定范畴内变化所引起输出电压相对
2、变化Uo/Uo(百分值),称为稳压器电压稳定度。二负载对输出电压影响几种指标形式 1. 负载调节率(也称电流调节率): 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压最大相对变化量,惯用百分数表达,有时也用绝对变化量表达。2. 输出电阻(也称等效内阻或内阻): 在额定电网电压下,由于负载电流变化IL引起输出电压变化Uo,则输出电阻为: Ro=|Uo/IL| 欧三纹波电压几种指标形式1. 最大纹波电压: 在额定输出电压和负载电流下,输出电压纹波(涉及噪声)绝对值大小,普通以峰峰值或有效值表达。2. 纹波系数y(%): 在额定负载电流下,输出纹波电压有效值Urms与输出直流电压Uo之比,即:
3、 y=Urms/Uo100%3. 纹波电压抑制比: 在规定纹波频率(例如50Hz)下,输出电压中纹波电压Ui与输出电压中纹波电压Uo之比,即:纹波电压抑制比=Ui/Uo 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出当前输出端子间一种与输入频率和开关频率同步成分,用峰-峰(peak to peak)值表达,普通在输出电压0.5%如下;噪声是出当前输出端子间纹波以外一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表达,普通在输出电压1%左右。纹波噪声是两者合成,用峰-峰(peak to peak)值表达,普通在输出电压2%如下。四冲击电流: 指输入电压按规定期间间隔接通或断开时,输入电流达到稳
4、定状态前所通过最大瞬间电流。普通是20A30A。五过流保护: 是一种电源负载保护功能,以避免发生涉及输出端子上短路在内过负载输出电流对电源和负载损坏。过流给定值普通是额定电流110%130%。六过压保护: 是一种对端子间过大电压进行负载保护功能。普通规定为输出电压130%150%。七输出欠压保护: 当输出电压在原则值如下时,检测输出电压下降或为保护负载及防止误操作而停止电源并发出报警信号,多为输出电压80%30%左右。八过热保护: 在电源内部发生异常或因使用不当而使电源温升超标时停止电源工作并发出报警信号。九温度漂移和温度系数: 温度漂移:环境温度变化影响元器件参数变化,从而引起稳压器输出电压
5、变化。惯用温度系数表达温度漂移大小。 绝对温度系数:温度变化1摄氏度引起输出电压值变化UoT,单位是V/或毫伏每摄氏度。 相对温度系数:温度变化1摄氏度引起输出电压相对变化UoT/Uo,单位是V/。十漂移: 稳压器在输入电压、负载电流和环境温度保持一定状况下,元件参数稳定性也会导致输出电压变化,慢变化叫漂移,快变化叫噪声,介于两者之间叫起伏。 表达漂移办法有两种:1. 在指定期间内输出电压值变化Uot。2. 在指定期间内输出电压相对变化Uot/Uo。 考察漂移时间可以定为1分钟、10分钟、1小时、8小时或更长。 只在精度较高稳压器中,才有温度系数和温漂两项指标。十一响应时间: 是指负载电流突然
6、变化时,稳压器输出电压从开始变化到达新稳定值一段调节时间。 在直流稳压器中,则是用在矩形波负载电流时输出电压波形来表达这个特性,称为过度特性。十二失真: 这是交流稳压器特有。是指输出波形不是正弦波形,产生波形畸变,称为畸变。十三噪声: 按30Hz18KHz可听频率规定,这对开关电源转换频率不成问题,但对带电扇电源要依照需要加以规定。十四输入噪声: 为使开关电源工作保持正常状态,要依照额定输入条件,按由容许输入外并叠加于工业用频率脉冲状电压(0peak)制定输入噪声指标。普通外加脉冲宽度为100800us,外加电压1000V。十五浪涌: 这是在输入电压以1分钟以上间隔按规定次数加一种浪涌电压,以
7、避免发生绝缘破坏、闪络、电弧等异常现象。通信设备等规定数值为数千伏,普通为1200V。十六静电噪声: 指在额定输入条件下,外加到电源框体任意某些时,全输出电路能保持正常工作状态一种重复脉冲状静电。普通保证510KV以内。十七稳定度: 容许使用条件下,输出电压最大相对变化Uo/Uo 。十八电气安全规定(GB 4943-90):1. 电源构造安全规定:1)空间规定: UL、CSA、VDE安全规范强调了在带电某些之间和带电某些与非带电金属某些之间表面、空间距离规定。UL、CSA规定:极间电压不不大于等于250VAC高压导体之间,以及高压导体与非带电金属某些之间(这里不涉及导线间),无论在表面间还是在
8、空间,均应有0.1英寸距离;VDE规定交流线之间有3mm 徐变或2mm净空隙;IEC规定:交流线间有3mm净空间隙及在交流线与接地导体间4mm净空间隙。此外,VDE、IEC规定在电源输出和输入之间,至少有8mm空间间距。2)电介质实验测试办法(打高压:输入与输出、输入和地、输入AC两级之间)。3)漏电流测量: 漏电流是流经输入侧地线电流,在开关电源中重要是通过静噪滤波器旁路电容器泄露电流。UL、CSA均规定暴露不带电金属某些均应与大地相接,漏电流测量是通过将这些某些与大地之间接一种1.5K欧电阻,其漏电流应当不不不大于5毫安。VDE容许:用1.5K欧电阻与150nP电容并接。并施加 1.06倍
9、额定使用电压,对数据解决设备,漏电流应不不不大于3.5毫安。普通是1毫安左右。4)绝缘电阻测试: VDE规定:输入和低电压输出电路之间应有7M欧电阻,在可接触到金属某些和输入之间,应有2M欧电阻或加500V直流电压持续1分钟。5)印制电路板规定: 规定是UL认证94V-2材料或比此更好材料。2. 对电源变压器构造安全规定:1)变压器绝缘: 变压器绕组使用铜线应为漆包线,其她金属某些应涂有瓷、漆等绝缘物质。2)变压器介电强度: 在实验中不应浮现绝缘层破裂和飞弧现象。3)变压器绝缘电阻: 变压器绕组间绝缘电阻至少为10M欧,在绕组与磁心、骨架、屏蔽层间施加500伏直流电压,持续1分钟,不应浮现击穿
10、、飞弧现象。4)变压器湿度电阻: 变压器必要在放置于潮湿环境之后,及时进行绝缘电阻和介电强度实验,并满足规定。潮湿环境普通是:相对湿度为92%(公差为2%),温度稳定在20到 30摄氏度之间,误差容许1%,需在内放置至少48小时之后,及时进行上述实验。此时变压器自身温度不应当较进入潮湿环境之前测试高出4摄氏度。5)VDE关于变压器温度特性规定。6)UL、CSA关于变压器温度特性规定。注: IECInternational Electrotechnical Commission VDEVerbandes Deutcher Electrotechnicer ULUnderwriters Labor
11、atoriesCSACanadian Standards AssociationFCC Federal Communications Commission 十九无线电骚扰(按照GB 9254-1998测试)1. 电源端子骚扰电压限值。2. 辐射骚扰限值。二十环境实验 环境实验是将产品或材料暴露到自然或人工环境中,从而对它们在事实上也许遇到贮存、运送和使用条件下性能作出评价。 低温 高温 恒定湿热 交变湿热 冲撞(冲击和碰撞) 振动 恒加速 贮存 长霉 腐蚀大气(例如盐雾) 砂尘 空气压力(高压或低压) 温度变化 可燃性 密封 水 辐射(太阳或核) 锡焊 接端强度 噪声:微打65dB二十一电磁兼
12、容性实验电磁兼容性实验(electromagnetic compatibility EMC): 是指设备或系统在共同电磁环境中能正常工作且不对该环境中 任何事物构成不能承受电磁干扰能力。 电磁干扰波普通有两种传播途径,要按各个途径进行评价。一种是以波长频带向电源线传播,给发射区以干扰途径,普通在30MHz如下。这种波长频率在附属于电子设备电源线长度范畴内还不满1个波长,其辐射到空间量也很少,由此可掌握发生于电源线上电压,进而可充分评估干扰大小,这种噪声叫做传导噪声。 当频率达到30MHz以上,波长也会随之变短。这时如果只对发生于电源线噪声源电压进行评价,就与实际干扰不符。因而,采用了通过直接测
13、定传播到空间干扰波评价噪声大小办法,该噪声就叫做辐射噪声。测定辐射噪声办法有上述按电场强度对传播空间干扰波进行直接测定办法和测定泄露到电源线上功率办法。电磁兼容性实验涉及如下实验: 磁场敏感度: (抗扰性)设备、分系统或系统暴露在电磁辐射下不但愿有响应限度。敏感度电平越小,敏感性越高,抗扰性越差。固定频率、峰峰值磁场。 静电放电敏感度: 具备不同静电电位物体互相接近或直接接触引起电荷转移。300PF电容充电到-15000V,通过500欧电阻放电。可超差,但放完后要正常。数据传递、储存,不能丢。 电源瞬态敏感度: 涉及尖峰信号敏感度(0.5us 10us 2倍)、电压瞬态敏感度(10%-30%,
14、30S恢复)、频率瞬态敏感度(5%-10%,30S恢复)。 辐射敏感度: 对导致设备降级辐射干扰场度量。(14K-1GHz,电场强度为1V/M) 传导敏感度: 当引起设备不但愿有响应或导致其性能降级时,对在电源、控制或信号线上干扰信号或电压度量。(30Hz-50KHz 3V ,50KHz-400MHz 1V) 非工作状态磁场干扰: 包装箱4.6m 磁通密度不大于0.525Ut,0.9m 0.525Ut。 工作状态磁场干扰: 上、下、左、右交流磁通密度不大于0.5mT。 传导干扰: 沿着导体传播干扰。10KHz-30MHz 60(48)dBuV。 辐射干扰: 通过空间以电磁波形式传播电磁干扰。1
15、0KHz-1000MHz 30 屏蔽室60(54)uV/m。第二某些 测试办法一耐电压(HI.POT,ELECTRIC STRENGTH ,DIELECTRIC VOLTAGE WITHSTAND)KV1.1 定义:于指定端子间,例如:I/P-O/P,I/P-FG,O/P-FG间,可耐交流之有效值,漏电流普通可容许10毫安,时间1分钟。1.2 测试条件:Ta:25摄氏度;RH:室内湿度。1.3 测试回路:1.4 阐明:1.4.1 耐压测试重要为防止电气破坏,经由输入串入之高压,影响使用者安全。1.4.2 测试时电压必要由0V开始调升,并于1分钟内调至最高点。1.4.3 放电时必要注意测试器之T
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