長時(shí)間工作的電源是否還能穩(wěn)定運(yùn)行?
發(fā)布時(shí)間:2020-09-01 來源:ZLG致遠(yuǎn)電子 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】在電子設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),電源產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響其技術(shù)性能以及工作安全性和可靠性。當(dāng)電源出現(xiàn)問題時(shí)就會導(dǎo)致整個產(chǎn)品的癱瘓,電源產(chǎn)品的全方位測試則顯得尤為重要。
我們以電動摩托車充電器為例,充電器作為電動摩托車四大件(控制器、充電器、電池、電機(jī))之一,是電動摩托車重要的組成部分,也直接影響著電動摩托車安全。劣質(zhì)充電器可能引起觸電、起火甚至是爆炸的嚴(yán)重后果。因此充電器在研發(fā)、生產(chǎn)、認(rèn)證等階段都會進(jìn)行嚴(yán)苛的測試認(rèn)證,圖1為致遠(yuǎn)電子為其提供的整套測試方案。
圖1 測試方案圖
充電器的重要電路組成部分就是開關(guān)電源,如圖2所示。當(dāng)電源長時(shí)間運(yùn)行時(shí),會發(fā)生電壓電流不穩(wěn)定的問題,甚至出現(xiàn)過壓、欠壓、過載、過熱等有可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的情況。所以需要嚴(yán)格地對電源進(jìn)行輸入、輸出、異常工況、開關(guān)器件等進(jìn)行全方位測試,以及為了驗(yàn)證產(chǎn)品穩(wěn)定性對其進(jìn)行耐久測試。今天重點(diǎn)介紹兩款測試?yán)鹘o大家——PA功率分析儀與ZDL示波記錄儀。
圖2 開關(guān)電源電路拓?fù)鋱D
測試設(shè)備—PA功率分析儀
PA功率分析儀可對電源的輸出電壓、電流、功率、諧波及轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量,致遠(yuǎn)的PA5000H功率分析儀擁有0.05%功率測量精度,5MHz帶寬以及豐富的諧波測量功能廣泛適用于電源產(chǎn)品的研發(fā)與測試。
1、功率分析儀—電參數(shù)測試
功率分析儀關(guān)注穩(wěn)態(tài)測試,功率分析儀的可同時(shí)測試交流輸入,直流輸出,對整體能效和電參數(shù)進(jìn)行同步分析,測試輸入和輸出的電壓、電流、測試電壓、電流有效值、功率因數(shù)、效率、諧波等,如圖3所示。
圖3 電參數(shù)測試
2、功率分析儀—效率與功率因數(shù)測試
功率分析儀測試交流輸入功率和直流輸出功率,設(shè)置電子負(fù)載從空載到滿載,使用功率分析儀的X-Y的顯示模式,可以直接測試到效率和功率因數(shù)從空載到滿載的曲線圖。
圖4 效率曲線圖
圖5 功率因數(shù)曲線圖
3、功率分析儀—IEC諧波測試
用電產(chǎn)品會根據(jù)IEC61000-3-2和IEC61000-3-11標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行諧波測試,驗(yàn)證其是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,PA功率分析儀可以測量高達(dá)500次諧波,并有多種組合顯示方式能同時(shí)顯示各次諧波含量。
圖6 IEC諧波測試
4、PA功率分析儀—沖擊電流測試
通常在給負(fù)載通電的一瞬間會產(chǎn)生大電流,電流過大會對設(shè)備的正常工作造成影響。利用PSA可編程交流電源可模擬輸出啟動相位在0°、90°和270°時(shí)的電壓情況,用PA功率分析儀對電子產(chǎn)品的開機(jī)沖擊電流進(jìn)行測試。
圖7 沖擊電流測試
測試設(shè)備—ZDL示波記錄儀
ZDL6000示波記錄儀標(biāo)配8個板卡卡槽,各輸入通道之間相互絕緣隔離,為電源用戶可省下大量高壓差分探頭,可以提供電壓、電流、溫度…等多種輸入板卡,通道最多可達(dá)128CH,為客戶觀測波形時(shí)序,查找異常信號提供最佳解決方案。
1、示波記錄儀—驅(qū)動時(shí)序測試
一般測試驅(qū)動時(shí)序的方法是用示波器加差分探頭,測試MOS的Vgs和Vds,使用電流探頭測試電感電流,可觀察到對應(yīng)的驅(qū)動信號質(zhì)量和電感電流工作模式,若是用示波記錄儀進(jìn)行測試,則不需要差分探頭,測試更加準(zhǔn)確,并且更加方便,如圖8所示。
圖8 驅(qū)動時(shí)序測試
2、示波記錄儀—異常捕獲與耐久測試
異常捕獲:電源產(chǎn)品在長時(shí)間運(yùn)行時(shí),不知道會出現(xiàn)什么問題,示波器無法設(shè)置觸發(fā)條件,不容易捕捉到異常,而使用示波記錄儀記錄波形后可進(jìn)行回看,有效捕獲異常波形;
耐久測試:電源產(chǎn)品需要頻繁on/off實(shí)驗(yàn),幾千次可能只有一次故障,所以需求記錄儀長時(shí)間記錄下來分析產(chǎn)品的穩(wěn)定能。
圖9 多路同步耐久測試
3、元件溫升測試
設(shè)備中關(guān)鍵部位的溫度異常會導(dǎo)致設(shè)備性能下降甚至損壞。因此溫升測試是產(chǎn)品研發(fā)過程中必不可少的一項(xiàng)。使用ZDL6000可以靈活組合電壓采集卡、16通道卡、溫度采集卡等多種板卡同步測量。例如在溫升測試中就可以裝配100M卡與溫度卡,同步測試器件工作電壓、電流以及關(guān)鍵部位的溫升情況。
圖10 元件溫升測試
總結(jié)
為了保證電源長時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性,要對電源進(jìn)行全面測試分析,測試項(xiàng)目將多達(dá)幾十項(xiàng),一定要根據(jù)測試項(xiàng)目,選擇做合適的測試儀器,發(fā)揮儀器的最大性能,在電參數(shù)、能效、諧波測試方面用功率分析儀,在隔離測試、多通道同步分析、耐久測試、異常捕獲方面用示波記錄儀。
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