測試規(guī)范開關(guān)電源測試規(guī)范

1、開關(guān)電源測試規(guī)范第一部分:電源指標(biāo)的概念、定義 一 描述輸入電壓影響輸出電壓的幾個指標(biāo)形式. 1 絕對穩(wěn)壓系數(shù). A絕對穩(wěn)壓系數(shù):表示負(fù)載不變時,穩(wěn)壓電源輸出直流變化量U0與輸入電網(wǎng)變化量Ui之比.既: K=U0/Ui. B 相對穩(wěn)壓系數(shù):表示負(fù)載不變時,穩(wěn)壓器輸出直流電壓Uo的相對變化量Uo與輸出電網(wǎng)Ui的相對變化量Ui之比.急: S=Uo/Uo / Ui/Ui 2. 電網(wǎng)調(diào)整率. 它表示輸入電網(wǎng)電壓由額定值變化+-10%時,穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化量,有時也以絕對值表示. 3. 電壓穩(wěn)定度. 負(fù)載電流保持為額定范圍內(nèi)的任何值,輸入電壓在規(guī)定的范圍內(nèi)變化所引起的輸出電壓相對變化Uo/Uo(

2、百分值),稱為穩(wěn)壓器的電壓穩(wěn)定度. 二 負(fù)載對輸出電壓影響的幾種指標(biāo)形式. 1 負(fù)載調(diào)整率(也稱電流調(diào)整率). 在額定電網(wǎng)電壓下,負(fù)載電流從零變化到最大時,輸出電壓的最大相對變化量,常用百分?jǐn)?shù)表示,有時也用絕對變化量表示. 2 輸出電阻(也稱等效內(nèi)阻或內(nèi)阻). 在額定電網(wǎng)電壓下,由于負(fù)載電流變化IL引起輸出電壓變化Uo,則輸出電阻為 Ro=|Uo/IL| 歐. 三 紋波電壓的幾個指標(biāo)形式. 1 最大紋波電壓. 在額定輸出電壓和負(fù)載電流下,輸出電壓的紋波(包括噪聲)的絕對值的大小,通常以峰峰值或有效值表示. 2 紋波系數(shù)Y(%). 在額定負(fù)載電流下,輸出紋波電壓的有效值Urms與輸出直流電壓Uo

3、之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3 紋波電壓抑制比. 在規(guī)定的紋波頻率(例如50HZ)下,輸出電壓中的紋波電壓Ui與輸出電壓中的紋波電壓Uo之比,即: 紋波電壓抑制比=Ui/Uo . 這里聲明一下:噪聲不同于紋波.紋波是出現(xiàn)在輸出端子間的一種與輸入頻率和開關(guān)頻率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的0.5%以下;噪聲是出現(xiàn)在輸出端子間的紋波以外的一種高頻成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的1%左右.紋波噪聲是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在輸出電壓的2%以下. 四 沖擊電流.沖擊電流是指輸

4、入電壓按規(guī)定時間間隔接通或斷開時,輸入電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)前所通過的最大瞬間電流.一般是20A30A. 五 過流保護(hù).是一種電源負(fù)載保護(hù)功能,以避免發(fā)生包括輸出端子上的短路在內(nèi)的過負(fù)載輸出電流對電源和負(fù)載的損壞.過流的給定值一般是額定電流的110%130%. 六 過壓保護(hù).是一種對端子間過大電壓進(jìn)行負(fù)載保護(hù)的功能.一般規(guī)定為輸出電壓的130%150%. 七 輸出欠壓保護(hù).當(dāng)輸出電壓在標(biāo)準(zhǔn)值以下時,檢測輸出電壓下降或為保護(hù)負(fù)載及防止誤操作而停止電源并發(fā)出報警信號,多為輸出電壓的80%30%左右. 八 過熱保護(hù).在電源內(nèi)部發(fā)生異常或因使用不當(dāng)而使電源溫升超標(biāo)時停止電源的工作并發(fā)出報警信號. 九 溫度漂

5、移和溫度系數(shù). 溫度漂移:環(huán)境溫度的變化影響元器件的參數(shù)的變化,從而引起穩(wěn)壓器輸出電壓變化.常用溫度系數(shù)表示溫度漂移的大小. 絕對溫度系數(shù):溫度變化1攝氏度引起輸出電壓值的變化UoT,單位是V/或毫伏每攝氏度. 相對溫度系數(shù):溫度變化1攝氏度引起輸出電壓相對變化UoT/Uo,單位是V/. 十 漂移. 穩(wěn)壓器在輸入電壓、負(fù)載電流和環(huán)境溫度保持一定的情況下,元件參數(shù)的穩(wěn)定性也會造成輸出電壓的變化,慢變化叫漂移,快變化叫噪聲,介于兩者之間叫起伏. 表示漂移的方法有兩種: 1 在指定的時間內(nèi)輸出電壓值的變化Uot. 2 在指定時間內(nèi)輸出電壓的相對變化Uot/Uo. 考察漂移的時間可以定為1分鐘、10分

6、鐘、1小時、8小時或更長. 只在精度較高的穩(wěn)壓器中,才有溫度系數(shù)和溫漂兩項指標(biāo). 十一 響應(yīng)時間. 是指負(fù)載電流突然變化時,穩(wěn)壓器的輸出電壓從開始變化到達(dá)新的穩(wěn)定值的一段調(diào)整時間. 在直流穩(wěn)壓器中,則是用在矩形波負(fù)載電流時的輸出電壓波形來表示這個特性,稱為過度特性. 十二 失真. 這是交流穩(wěn)壓器特有的.是指輸出波形不是正 波形,產(chǎn)生波形畸變,稱為畸變. 十三 噪聲.按30HZ18kHZ的可聽頻率規(guī)定,這對開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換頻率不成問題,但對帶風(fēng)扇的電源要根據(jù)需要加以規(guī)定. 十四 輸入噪聲.為使開關(guān)電源工作保持正常狀態(tài),要根據(jù)額定輸入條件,按由允許輸入外并疊加于工業(yè)用頻率的脈沖狀電壓(0peak)制

7、定輸入噪聲指標(biāo).一般外加脈沖寬度為100800us,外加電壓1000V. 十五 浪涌.這是在輸入電壓,以1分鐘以上的間隔按規(guī)定次數(shù)加一種浪涌電壓,以避免發(fā)生絕緣破壞、閃絡(luò)、電弧等異常現(xiàn)象.通信設(shè)備等規(guī)定的數(shù)值為數(shù)千伏,一般為1200V. 十六 靜電噪聲.指在額定輸入條件下,外加到電源框體的任意部分時,全輸出電路能保持正常工作狀態(tài)的一種重復(fù)脈沖狀的靜電.一般保證510KV以內(nèi). 十七 穩(wěn)定度. 允許使用條件下,輸出電壓最大相對變化Uo/Uo . 十八 電氣安全要求(GB 4943-90). 1 電源結(jié)構(gòu)的安全要求. 1) 空間要求.UL、CSA、VDE安全規(guī)范強調(diào)了在帶電部分之間和帶電部分與非帶

8、電金屬部分之間的表面、空間的距離要求.UL、CSA要求:極間電壓大于等于250VAC的高壓導(dǎo)體之間,以及高壓導(dǎo)體與非帶電金屬部分之間(這里不包括導(dǎo)線間),無論在表面間還是在空間,均應(yīng)有0.1英寸的距離;VDE要求交流線之間有3mm的徐變或2mm的凈空隙;IEC要求:交流線間有3mm的凈空間隙及在交流線與接地導(dǎo)體間的4mm的凈空間隙.另外,VDE、IEC要求在電源的輸出和輸入之間,至少有8mm的空間間距. 2) 電介質(zhì)實驗測試方法(打高壓:輸入與輸出、輸入和地、輸入AC兩級之間). 3) 漏電流測量.漏電流是流經(jīng)輸入側(cè)地線的電流,在開關(guān)電源中主要是通過靜噪濾波器的旁路電容器泄露電流.UL、CSA

9、均要求暴露的不帶電的金屬部分均應(yīng)與大地相接,漏電流測量是通過將這些部分與大地之間接一個1.5K歐的電阻,其漏電流應(yīng)該不大于5毫安.VDE允許:用1.5K歐的電阻與150nP電容并接.并施加1.06倍額定使用電壓,對數(shù)據(jù)處理設(shè)備,漏電流應(yīng)不大于3.5毫安.一般是1毫安左右. 4) 絕緣電阻測試.VDE要求:輸入和低電壓輸出電路之間應(yīng)有7M歐的電阻,在可接觸到的金屬部分和輸入之間,應(yīng)有2M歐的電阻或加500V直流電壓持續(xù)1分鐘. 5) 印制電路板要求.要求是UL認(rèn)證的94V-2材料或比此更好的材料. 2 對電源變壓器結(jié)構(gòu)的安全要求. 1) 變壓器的絕緣.變壓器的繞組使用的銅線應(yīng)為漆包線,其他金屬部

10、分應(yīng)涂有瓷、漆等絕緣物質(zhì). 2) 變壓器的介電強度.在實驗中不應(yīng)出現(xiàn)絕緣層破裂和飛弧現(xiàn)象. 3) 變壓器的絕緣電阻.變壓器繞組間的絕緣電阻至少為10M歐,在繞組與磁心、骨架、屏蔽層間施加500伏直流電壓,持續(xù)1分鐘,不應(yīng)出現(xiàn)擊穿、飛弧現(xiàn)象. 4) 變壓器濕度電阻.變壓器必須在放置于潮濕的環(huán)境之后,立即進(jìn)行絕緣電阻和介電強度實驗,并滿足要求.潮濕環(huán)境一般是:相對濕度為92%(公差為2%),溫度穩(wěn)定在20到30攝氏度之間,誤差允許1%,需在內(nèi)放置至少48小時之后,立即進(jìn)行上述實驗.此時變壓器的本身溫度不應(yīng)該較進(jìn)入潮濕環(huán)境之前測試高出4攝氏度. 5) VDE關(guān)于變壓器溫度特性的要求. 6) UL、C

11、SA關(guān)于變壓器溫度特性的要求. 注: IECInternational Electrotechnical Commission VDEVerbandes Deutcher Electrotechnicer ULUnderwriters Laboratories CSACanadian Standards Association FCC Federal Communications Commission 十九 無線電騷擾(按照GB 9254-1998測試). 1 電源端子騷擾電壓限值. 2 輻射騷擾限值. 二十 環(huán)境實驗. 環(huán)境試驗是將產(chǎn)品或材料暴露到自然或人工環(huán)境中,從而對它們在實際上可能遇到

12、的貯存、運輸和使用條件下的性能作出評價. 低溫 高溫 恒定濕熱 交變濕熱 沖撞(沖擊和碰撞) 振動 恒加速 貯存 長霉 腐蝕大氣(例如鹽霧) 砂塵 空氣壓力(高壓或低壓) 溫度變化 可燃性 密封 水 輻射(太陽或核) 錫焊 接端強度 噪聲:微打65DB 二十一 電磁兼容性試驗. 電磁兼容性試驗(electromagnetic compatiblity EMC) 電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中 任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾的能力. 電磁干擾波一般有兩種傳播途徑,要按各個途徑進(jìn)行評價.一種是以波長長的頻帶向電源線傳播,給發(fā)射區(qū)以干擾的途徑,一般在30MHZ以下

13、.這種波長長的頻率在附屬于電子設(shè)備的電源線的長度范圍內(nèi)還不滿1個波長,其輻射到空間的量也很少,由此可掌握發(fā)生于電源線上的電壓,進(jìn)而可充分評估干擾的大小,這種噪聲叫做傳導(dǎo)噪聲. 當(dāng)頻率達(dá)到30MHZ以上,波長也會隨之變短.這時如果只對發(fā)生于電源線的噪聲源電壓進(jìn)行評價,就與實際干擾不符.因此,采用了通過直接測定傳播到空間的干擾波評價噪聲大小的方法,該噪聲就叫做輻射噪聲.測定輻射噪聲的方法有上述按電場強度對傳播空間的干擾波進(jìn)行直接測定的方法和測定泄露到電源線上的功率的方法. 電磁兼容性試驗包括以下試驗: 磁場敏感度:(抗擾性)設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)暴露在電磁輻射下的不希望有的響應(yīng)程度.敏感度電平越小,敏

14、感性越高,抗擾性越差.固定頻率、峰峰值的磁場 靜電放電敏感度:具有不同靜電電位的物體相互靠近或直接接觸引起的電荷轉(zhuǎn)移.300PF電容充電到-15000V,通過500歐電阻放電.可超差,但放完后要正常.數(shù)據(jù)傳遞、儲存,不能丟 電源瞬態(tài)敏感度:包括尖峰信號敏感度(0.5us 10us 2倍)、電壓瞬態(tài)敏感度(10%-30%,30S恢復(fù))、頻率瞬態(tài)敏感度(5%-10%,30S恢復(fù)). 輻射敏感度:對造成設(shè)備降級的輻射干擾場的度量.(14K-1GHZ,電場強度為1V/M) 傳導(dǎo)敏感度:當(dāng)引起設(shè)備不希望有的響應(yīng)或造成其性能降級時,對在電源、控制或信號線上的干擾信號或電壓的度量.(30HZ-50KHZ 3

15、V ,50K-400M 1V) 非工作狀態(tài)磁場干擾:包裝箱4.6m 磁通密度小于0.525uT,0.9m 0.525Ut. 工作狀態(tài)磁場干擾:上、下、左、右交流磁通密度小于0.5mT. 傳導(dǎo)干擾:沿著導(dǎo)體傳播的干擾.10KHz-30MHz 60(48)dBuV. 輻射干擾:通過空間以電磁波形式傳播的電磁干擾.10KHz-1000MHz 30 屏蔽室60(54)uV/m. 第二部分 測試方法 一 耐電壓 (HI.POT,ELECTRIC STRENGTH ,DIELECTRIC VOLTAGE WITHSTAND)KV 1.1 定義:于指定的端子間,例如:I/P-O/P,I/P-FG,O/P-F

16、G間,可耐交流之有效值,漏電流一般可容許10毫安,時間1分鐘. 1.2 測試條件:Ta:25攝氏度;RH:室內(nèi)濕度. 1.3 測試回路: 1.4 說明: 141 耐壓測試主要為防止電氣破壞,經(jīng)由輸入串入之高壓,影響使用者安全. 142 測試時電壓必須由0V開始調(diào)升,并于1分鐘內(nèi)調(diào)至最高點. 142 放電時必須注意測試器之Timer設(shè)定,于OFF前將電壓調(diào)回 0V. 143 安規(guī)認(rèn)證測試時,變壓器需另行加測,室內(nèi) ,溫度25攝氏度,RH:95攝氏度,48HR,后測試變壓器初/次級與初級/CORE. 145生產(chǎn)線測試時間為1秒鐘. 二紋波噪聲(漣波雜訊電壓) (Ripple & Noise

17、)%,mv 21定義: 直流輸出電壓上重疊之交流電壓成份最大值(P-P)或有效值. 22測試條件: I/P: Nominal O/P : Full Load Ta : 25 23測試回路: 24測試波形: 25說明: 251示波器之GND線愈短愈好,測試線得遠(yuǎn)離PUS. 252使用1:1之Probe. 253 Scope之BW一般設(shè)定于20MHz,但是對于目前的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品測試紋波噪聲最好將BW設(shè)為最大. 254 Noise與使用儀器,環(huán)境差異極大,因此測試必須表明測試地點. 255測試紋波噪聲以不超過原規(guī)格值 +1%Vo. 三漏電流(洩漏電流) (Leakage Current)mA 31定義:

18、 輸入一機殼間流通之電流(機殼必須為接大地時). 32測試條件: I/P:Vin max.×1.06(TUV)/60Hz Vin max.(UL1012)/60Hz O/P: No Load/Full Load Ta: 25 3.3測試回路: 34說明: 341 L,N均需測. 342UL1012 R值為1K5. TUV R值為2K/0.15uF. 343漏電流規(guī)格TUV:3.5mA,UL1012:5mA. 四溫度測試 (Temperature Test) 4.1定義: 溫度測試指PSU于正常工作下,其零件或Case溫度不得超出其材質(zhì)規(guī) 格或規(guī)格定值. 42測試條件: I/P: No

19、minal O/P: Full Load Ta : 25 43測試方法: 431將Thermo Coupler(TYPE K)穩(wěn)固的固定于量測的物體上 (速干、Tape或焊接方式). 432 Thermo Coupler于末端絞三圈后焊成一球狀測試. 433我們一般用點溫計測量. 44測試零件: 熱源及易受熱源影響部分 例如:輸入端子、Fuse、輸入電容、輸入電感、濾波電容、橋整、熱 敏、突波吸收器、輸出電容、輸出電容、輸出電感、變壓器、鐵芯、 繞線、散熱片、大功率半導(dǎo)體、Case、熱源零件下之P.C.B. 45零件溫度限制: 451零件上有標(biāo)示溫度者,以標(biāo)示之溫度為基準(zhǔn). 452其他未標(biāo)示溫

20、度之零件,溫度不超過P.C.B.之耐溫. 453電感顯示個別申請安規(guī)者,溫升限制65Max(UL1012),75 Max(TUV). 五輸入電壓調(diào)節(jié)率 (Line Regulation), % 51定義: 輸入電壓在額定范圍內(nèi)變化時,輸出電壓之變化率. Vmax-Vnor Line Regulation(+)=- Vnor Vnor-Vmin Line Regulation(-)=- Vnor Vmax-Vmin Line Regulation=- Vnor Vnor:輸入電壓為常態(tài)值,輸出為滿載時之輸出電壓. Vmax:輸入電壓變化時之最高輸出電壓. Vmin:輸入電壓變化時之最低輸出電壓.

21、 52測試條件: I/P:Min./Nominal/Max O/P:Full Load Ta:25 5.3測試回路: 54說明: Line Regulation 亦可直接Vmax-Vnor與Vmin-Vnor之±最大 值以mV表示,再配合Tolerance%表示. 六負(fù)載調(diào)節(jié)率 (Load Regulation)% 51定義: 輸出電流于額定范圍內(nèi)變化(靜態(tài))時,輸出電壓之變化率. |Vminl-Vcent| Line Regulation(+)=-×100% Vcent |Vcent-VfL| Line Regulation(-)=-×100% Vcent |VminL-VfL| Line Regulation(%)=-×100% Vcent VmilL:最小負(fù)載時之輸出電壓 VfL:滿載時之輸出電壓 Vcent:半載時之輸出電壓 62測試條件: I/P:Nominal O/P:Min./Half/Full Load Ta:25 6.3測試回路: 64Load Regulation亦可直接Vmin.L-Vcent與Vcent-Vmax.之±最大 值以mV表示,再配合Tolerance%表示.