1 輔助電源測試
測試說明:
電源中輔助電源有重要意義,電源模塊的正常工作靠輔助電源來保障,輔助電源工作要比主電路要求更可靠,因?yàn)榧词乖谳斎腚妷撼薜臈l件下,輔助電源還要正常工作,以實(shí)現(xiàn)正常的保護(hù)邏輯,而且功率器件的驅(qū)動(dòng),控制芯片的工作都要靠輔助電源來保障,因此,對輔助電源的要求是:無論在動(dòng)態(tài)的情況下還是在靜態(tài)的情況下,必須穩(wěn)定可靠,輸出電壓穩(wěn)定,以滿足控制和通訊電路的要求。測試工作中要充分關(guān)注輔助電源。
測試方法:
輔助電源要關(guān)注以下幾個(gè)問題:
A、啟動(dòng)電阻設(shè)計(jì)是否合理,限流電阻(輔助電源的輸入與高壓直流母線排串聯(lián)的電阻)設(shè)計(jì)是否合理;
B、靜態(tài)的情況下,輔助電源的電壓是否在全電壓、負(fù)載內(nèi);
C、大動(dòng)態(tài)的情況下,輔助電源是否正常;
D、啟動(dòng)過程中輸出電壓是否出現(xiàn)過沖,384X Isence端及驅(qū)動(dòng)波形是否異常;
E、輸出電壓波形監(jiān)測;
F、開關(guān)管的電應(yīng)力測試;
G、輔助電源的溫度應(yīng)力測試;
針對這些問題,需要測試相應(yīng)項(xiàng)目:
A、啟動(dòng)電阻和限流電阻測試
啟動(dòng)電阻的功率降額必須滿足設(shè)計(jì)要求,計(jì)算功率的公式為:
P=(Bmax-V1)/R,其中Vmax為輔助電源在各種情況下最大的輸入電壓,V1為輔助電源控制芯片(UC384X)正常工作電壓,計(jì)算出來的功率不能超過選用的啟動(dòng)電阻的功率,同時(shí)啟動(dòng)電阻的溫升必須滿足降額要求。在最高的環(huán)境溫度、輔助電源最高的輸入電壓Vmax下,正常工作時(shí),啟動(dòng)電阻的最高溫度(溫度穩(wěn)定以后)不超過120oC(15oC的降額,135oC-15oC=120oC),如果在常溫下測試,測試溫升需要轉(zhuǎn)換到最高工作環(huán)境溫度。
限流電阻的功率也要滿足降額的要求,用示波器測試正常情況下,滿載開機(jī),滿載關(guān)機(jī)情況下電阻兩端的電壓波形,通過電壓波形,測試出電阻兩端的電源有效值,根據(jù)有效值計(jì)算電阻的功率,要求功率在開機(jī)和關(guān)機(jī)以及正常情況下要滿足降額要求。
B、靜態(tài)的情況下,輸出電壓范圍測試
測試模塊輸入電壓分別為Vinmin,Vinnom,Vinmax和輸出Iomin,Ionom、Iomax,輸出限流點(diǎn),輸出深度限流狀態(tài)下的輔助電源每一路輸出電壓,要求每一路輸出電壓在每一種情況下都保持穩(wěn)定,而且能夠滿足控制回路和通訊回路的可靠工作要求(注意:Vinmin為輔助電源剛剛開始工作的電壓,Vinmax為模塊輸入過壓保護(hù)后的電壓,過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)以后,模塊都能正常工作)。
C、動(dòng)態(tài)的情況下,輔助電源輸出電壓范圍:
用AC SOURCE調(diào)節(jié)模塊的輸入電壓和輸出負(fù)載同時(shí)跳變(輸入電壓在最高電壓和最低輸入電壓之間跳變,跳變時(shí)間為50ms,輸出從空載到滿載跳變,跳變時(shí)間為5ms,tr和tf設(shè)置為20us對應(yīng)1A),在這種情況下,測試輔助電源各路輸出電壓,要求每一路輸出電壓都能保持穩(wěn)定,而且能夠滿足控制回路和通訊回路的可靠工作要求。
D、關(guān)鍵點(diǎn)波形測試:
分別在輸入過壓點(diǎn)-5V、欠壓點(diǎn)+5V啟動(dòng)時(shí)測試輸出電壓波形,3844 Isence端及開關(guān)管驅(qū)動(dòng)波形,監(jiān)測是否出現(xiàn)輸出電壓過沖、開關(guān)管過流及開關(guān)管驅(qū)動(dòng)端波形異常等情況。同時(shí)在各種動(dòng)態(tài)的情況下(包括輸入動(dòng)態(tài),輸出動(dòng)態(tài)的情況下),各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的波形測試。
E、輸出電壓紋波測試:
輸出額定線形負(fù)載情況下,用測試電壓紋波的方法測試輸出電壓波形,其紋波P-P值應(yīng)小于5%輸出電壓。
判斷標(biāo)準(zhǔn):
以上測試項(xiàng)目作為檢測輔助電源性能的測試。啟動(dòng)電阻溫升正常,未出現(xiàn)開關(guān)管電流及驅(qū)動(dòng)波形異常,在工作范圍內(nèi)輔助電源電壓正常,在異常電壓輸入范圍輔助電源正常(在電源能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)的范圍內(nèi)正常),合格;否則不合格。
2 驅(qū)動(dòng)電路的測試
測試說明:
功率器件的驅(qū)動(dòng)技術(shù)是電源可靠性的重要保障,好的驅(qū)動(dòng)方式能夠?qū)崿F(xiàn)有效的開通和關(guān)斷,高效率,低的EMI干擾,快速實(shí)現(xiàn)功率器件的保護(hù)等功能,測試中應(yīng)對功率管驅(qū)動(dòng)進(jìn)行測試,為了防止由于探頭引起的影響,測試中用應(yīng)采用差分隔離探頭(或采用一般的探頭,同時(shí)示波器的電源用隔離變壓器隔離),并注意以下問題:
A、驅(qū)動(dòng)電路分析;
B、驅(qū)動(dòng)電壓;
C、驅(qū)動(dòng)波形;
D、瞬態(tài)情況下驅(qū)動(dòng)波形;
F、驅(qū)動(dòng)芯片的電壓,如起機(jī)過程中的芯片供電電壓等。
測試方法:
(1)驅(qū)動(dòng)電路分析
審核驅(qū)動(dòng)電路方式,無論變壓器隔離驅(qū)動(dòng)和集成IC驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)電阻應(yīng)滿足推薦要求,如果采用加速電容或快速關(guān)斷方式時(shí)應(yīng)評估其作用,負(fù)壓關(guān)斷時(shí)應(yīng)確認(rèn)其影響,一般情況下GS應(yīng)有穩(wěn)壓管,分析驅(qū)動(dòng)電路,確認(rèn)電路設(shè)計(jì)合理性。
(2)驅(qū)動(dòng)電壓
目前,公司的大部分的開關(guān)管都是使用MOSFET或IGBT,MOSFET和IGBT的驅(qū)動(dòng)都是使用電壓方式,高的驅(qū)動(dòng)電壓會擊穿柵極,測試在空載、半載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變(所有的負(fù)載跳變條件為:跳變時(shí)間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高,從最高電壓到最低電壓跳變(跳變時(shí)間為50ms)條件下的驅(qū)動(dòng)波形,要保證驅(qū)動(dòng)電壓低于規(guī)定電壓,一般峰值應(yīng)小于20V,同時(shí)注意驅(qū)動(dòng)電壓要滿足飽和驅(qū)動(dòng)。
?。?)驅(qū)動(dòng)波形
測試在空載、輕載、半載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變(所有的負(fù)載跳變條件為:跳變時(shí)間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高,從最高電壓到最低電壓跳變(跳變時(shí)間為50ms)條件下的驅(qū)動(dòng)波形,波形的上升和下降沿應(yīng)平滑,且滿足效率和EMI要求(上升時(shí)間較快,管子的開通損壞小,但是電壓尖鋒較高,EMI會較大),開通中不應(yīng)有下跌,關(guān)斷后不會出現(xiàn)尖沖,死區(qū)時(shí)間滿足設(shè)計(jì)要求。
對比PWM芯片輸出波形和驅(qū)動(dòng)波形,確認(rèn)驅(qū)動(dòng)波形和PWM輸出波形一致。
?。?)驅(qū)動(dòng)回路
功率器件(MOSFET和IGBT)驅(qū)動(dòng)電源要求低的阻抗特性,驅(qū)動(dòng)回路面積盡可能小,驅(qū)動(dòng)線盡量短,且驅(qū)動(dòng)回路必須與功率回路分開。
?。?)瞬態(tài)狀態(tài)下的波形
在瞬態(tài)條件下,如開關(guān)機(jī)、輸出突加負(fù)載、突減負(fù)載,由限流態(tài)到穩(wěn)壓態(tài)的轉(zhuǎn)換,從穩(wěn)壓到限流態(tài)的轉(zhuǎn)換,輸出短路,短路開機(jī),輸出短路放開的情況下驅(qū)動(dòng)正常。由保護(hù)到恢復(fù)的過程中,驅(qū)動(dòng)正常,波形的上升和下降沿應(yīng)平滑,開通中不應(yīng)由下跌,關(guān)斷后不會出現(xiàn)尖沖,死區(qū)時(shí)間滿足設(shè)計(jì)要求,驅(qū)動(dòng)波形不應(yīng)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。
判定標(biāo)準(zhǔn):
符合測試說明,合格;否則不合格。
?。?)主控制芯片供電電壓的測試
用示波器測試主要的控制芯片的供電電壓,捕捉模塊上電過程、關(guān)機(jī)的過程以及正常工作情況下芯片供電電壓的波形,芯片供電電壓必須滿足芯片資料的要求,同時(shí)最好工作在芯片資料推薦的工作電壓下,任何情況都不能出現(xiàn)超過芯片工作電壓范圍的電壓芯片供電。
3 功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)力測試
測試說明:
功率半導(dǎo)體器件主要包括:DCDC的主功率管、輸出整流二極管、PFC的主功率管、PFC的整流二極管、PFC的夸接二極管等。這些功率半導(dǎo)體器件的正確使用是電源可靠性的重要保證,為保證功率器件的合理使用,需要考慮合理的電流、電壓降額和結(jié)溫降額,故測試應(yīng)在以下幾個(gè)方面注意:
A、滿足電壓降額要求;
B、滿足電流降額要求;
C、滿足溫度降額要求
測試方法:
A、測試功率半導(dǎo)體器件在最惡劣條件下的Vds電壓波形,確定最高電壓和最大尖鋒電壓。由于Vds的電壓比較高,而且最大的電壓尖鋒的頻率能夠達(dá)到30-40MHz,故一般的測試時(shí),電壓尖鋒小于300V的,可采用一般的示波器原配探頭(一般額定電壓為300,帶寬為100M或50M,測試的波形不會失真),當(dāng)電壓尖鋒大于300V時(shí),測試以高壓無源探頭的測試結(jié)果為準(zhǔn)(帶寬為100M),測試的波形一般也不會失真。對于有源高壓探頭,因?yàn)閹捿^窄,一般為20MHz,容易失真,不建議使用。
對于電壓應(yīng)力的測試,主要測試在動(dòng)態(tài)情況下的電壓應(yīng)力(因?yàn)榉€(wěn)態(tài)情況下的電壓應(yīng)力較小),具體的測試條件如下:
(1)輸入電壓為最高電壓,分別測試輸出空載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負(fù)載跳變條件為:跳變時(shí)間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電壓應(yīng)力。改變輸入電壓,在最低輸入電壓和額定輸入電壓下重新以上的測試。記錄測試的最大應(yīng)力,記錄超標(biāo)的電壓波形。
?。?)輸入電壓在最大電壓和最下電壓之間跳變(跳變時(shí)間為20ms)分別測試輸出空載、滿載、限流狀態(tài)、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負(fù)載跳變條件為:跳變時(shí)間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電壓應(yīng)力。
?。?)模擬系統(tǒng)上運(yùn)行的情況測試下,在系統(tǒng)上,當(dāng)模塊處于浮充狀態(tài),監(jiān)控使模塊變?yōu)榫?,這時(shí)由于模塊電壓上升速度不一致,導(dǎo)致電壓上升較快的模塊瞬間承受過高的功率,同時(shí)模塊又沒法短路回縮(電壓高于短路回縮點(diǎn)),這是模塊的應(yīng)力比較大,肯可能會導(dǎo)致器件應(yīng)力超標(biāo)。具體的模擬方法:如測試25A(或50A模塊)時(shí),用100A的模塊和25A模塊(或50A模塊)并聯(lián),然后帶100A的負(fù)載,調(diào)節(jié)100A模塊的輸出電壓為43A,25A(或50A)模塊的電壓為42V,這時(shí)25A(或50A)模塊沒法帶載輸出,突然調(diào)節(jié)25A(或50A)模塊的電壓為58V,這時(shí)25A(或50A)模塊電壓上升,從而瞬時(shí)帶100A的負(fù)載,測試這時(shí)的管子電壓應(yīng)力。
對于100A模塊,可以采用機(jī)柜進(jìn)行模擬以上的現(xiàn)象,主要是讓模塊子瞬間帶很大的負(fù)載而又不讓模塊回縮,測試這時(shí)的電壓應(yīng)力。具體可以根據(jù)實(shí)際的使用電路分析和測試分別模塊的最大電壓應(yīng)力。
B、電流應(yīng)力測試
測試功率器件載最惡劣條件下的Ids電流波形,確定最高工作電流和最大尖鋒電流,具體的測試條件如下:
?。?)輸入電壓最低電壓,輸出電壓為最大,分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負(fù)載跳變條件為:跳變時(shí)間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電流應(yīng)力。
?。?)輸入電壓載最大電壓和最小電壓之間跳變(跳變時(shí)間為201ms),分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流(輸出電壓為50V左右)、空載到深度限流(輸出電壓小于40V),(所有的負(fù)載跳變條件為:跳變時(shí)間5ms,tr和tf為1A對應(yīng)20us),空載到短路情況下,器件的電流應(yīng)力。
具體可根據(jù)實(shí)際使用電路分析和測試,分別求出使用的最大額定電流。
C、溫度應(yīng)力
分別測試功率器件的最高溫升,溫升應(yīng)該滿足降額要求。測試最高溫度下器件的殼溫是最直接的判據(jù);作為替代方式可以測試常溫下的溫升ΔT,則器件的最高溫升為:
Tcasemax = Tenvmax +ΔT
Tjmax = Tcasemax + P*Rth
Tcasemax:最高殼溫;Tenvmax:最高環(huán)境溫度;Tjmax:最高結(jié)溫;P:器件的功耗;Rth:從結(jié)到殼的熱阻
測試時(shí),溫度測試必須在最高的環(huán)境溫度下測試。
測試的條件為:輸入溫最低的輸入電壓,輸出為最大功率(最高的輸出電壓,額定的輸出電流)用多點(diǎn)溫度測試儀測試各個(gè)功率器件的溫升,同時(shí)打印溫度曲線,直到溫度曲線為平滑曲線為止(即溫度已達(dá)到穩(wěn)定)。
同時(shí)必須測試風(fēng)扇損壞時(shí),在最惡劣情況下的溫度應(yīng)力,也必須滿足降額要求。
判斷標(biāo)準(zhǔn):
?。?)對于電壓應(yīng)力,在各種條件下,滿足測試的最大Vds小于器件的額定工作電壓,合格;如果測試的最大Vds大于器件的額定工作電壓,項(xiàng)目組能夠出具體器件認(rèn)證器件合格的《器件超額使用報(bào)告》,合格,否則不合格。
?。?)對于電流應(yīng)力,在各種條件下,滿足測試的最大電流小于器件的額定工作電流,合格;如果測試的最大電流大于器件的額定工作電流,項(xiàng)目組能夠出具體器件認(rèn)證器件合格的《器件超額使用報(bào)告》,合格,否則不合格。
(3)對于溫度應(yīng)力,必須有15oC的降額,也就是說,在最高的環(huán)境溫度下測試,器件的表面溫度必須小于(器件的額定結(jié)溫-15oC-P*Rth),一般P*Rth取15oC,符合上述說明,合格;否則不合格。
4 磁性器件的測試
測試說明:
電路中磁性元件主要在輸入共模電感、PFC電感、變壓器、濾波電感、輸出共模電感、驅(qū)動(dòng)變壓器、諧振電感等處使用,起著EMI濾波及能量傳遞等作用,評價(jià)磁性元件應(yīng)用是否恰當(dāng)主要關(guān)注以下幾個(gè)方面:
A、是否存在飽和現(xiàn)象
B、溫升是否滿足要求,磁性溫升是因?yàn)殍F損(渦流損耗、磁滯損耗)和銅損造成。
常用的磁性材料有:鐵氧體、坡莫合金、非晶態(tài)合金等,根據(jù)其特性,分別應(yīng)用在不同的場合。
正確的設(shè)計(jì)才能保證磁性元件應(yīng)用的合理,由于隨溫度的變化磁心的特性有較大的變化,因此最惡劣的條件下的驗(yàn)證是必要的。
測試方法:
?。?)輸入和輸出共模電感
一般不會存在飽和問題,其主要作用是實(shí)現(xiàn)EMI要求,同時(shí)有抑制輸入的共模串?dāng)_的作用,其考慮主要是良好的絕緣,在要求頻段內(nèi)的電感量,分步電容小,溫升滿足要求。前三點(diǎn)由EMC測試保證,溫升需要測試,測試常溫下最大電流(銅耗最大)條件下的溫升ΔT,以衡量設(shè)計(jì)的合理性。
?。?)PFC電感
PFC電感在功率回路中起能量傳遞的作用,雖然一般PFC控制芯片具有限流作用,但是電感的飽和降引起嚴(yán)重溫升和輸入電流波形畸變,因此需測試最惡劣條件下的工作情況。
A、測試最低電壓輸入,最大功率輸出時(shí)的PFC電感電流波形,電流波形不會出現(xiàn)非正常的上翹,即不會飽和(動(dòng)態(tài)情況下,不作為磁性器件的要求,但其他器件的降額必須滿足降額)。
B、降輸入電壓調(diào)整為在欠壓點(diǎn)+5V(持續(xù)時(shí)間為200ms)、過壓點(diǎn)-5V(持續(xù)時(shí)間為200ms)之間跳變,輸出調(diào)整為最大線形負(fù)載時(shí),測試PFC電感電流波形,電流波形不會出現(xiàn)非正常的上翹,即不會飽和。同時(shí),需要在最低輸入電壓時(shí)分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流、空載到深度限流,電感電流的波形,判斷是否能夠滿足要求。
C、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試常溫下的溫升ΔT,應(yīng)滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試最高工作溫度下的溫升ΔT,與常溫比較無太大差異,且磁心溫度不會超標(biāo)。
?。?)變壓器
隨電路拓?fù)洳煌儔浩鞯囊笠膊煌?,不考慮集成磁情況,一般雙極性變壓器(如全橋、半橋、推挽等開關(guān)電源變壓器),單端正激類變壓器,單端反激類變壓器類型,且與具體采用的復(fù)位技術(shù)有關(guān)。
變壓器的飽和溫升問題是值得注意的問題,可以從以下方面考慮:
A、變壓器最大輸入電流(變壓器輸入電壓最低,輸出功率最大)情況下的電流波形不應(yīng)出現(xiàn)異常的上翹。
B、將輸入電壓調(diào)整為在欠壓點(diǎn)+5V(持續(xù)時(shí)間為50ms)、過壓點(diǎn)-5V(持續(xù)時(shí)間為50ms)之間跳變,輸出調(diào)整為最大線形負(fù)載(持續(xù)時(shí)間為500ms)、空載(持續(xù)時(shí)間為500ms)之間跳變,測試變壓器的電流波形,電流波形不會出現(xiàn)非正常的上翹,激即不會飽和。同時(shí),需要在最低輸入電壓時(shí)分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流、空載到深度限流,電感電流的波形,判斷是否能夠滿足要求。
C、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試常溫下的溫升ΔT,應(yīng)滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試最高工作溫度下的溫升ΔT,與常溫比較無太大差異,且磁心溫度不會超標(biāo)。
?。?)輸出濾波電感
輸出濾波電感工作在直流狀態(tài)下,電感量的大小影響主電路的工作穩(wěn)定性和特性。
輸出濾波電感要求在最惡劣的情況下不出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,溫升滿足要求。
A、電感中流過最大電流(電流輸出處于限流狀態(tài),輸出最大電流時(shí))情況下的電流波形不應(yīng)出現(xiàn)異常的上翹。
B、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試常溫下的溫升ΔT,應(yīng)滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓,最大輸出功率情況下,測試最高工作溫度下的溫升ΔT,與常溫比較無太大差異,且磁心溫度不會超標(biāo)。
判斷標(biāo)準(zhǔn):
?。?)測試中電感或變壓器中電流在最惡劣狀況下不會出現(xiàn)飽和;
(2)常溫下的磁性元件溫升和最高工作溫度下的溫升現(xiàn)象;
?。?)換算到最高溫度及最惡劣輸出狀態(tài)下磁性元件及其線包上的表面溫度不超過安規(guī)的規(guī)定。對于絕緣等級A(105度),任何情況下,表面溫度不能超過90度;對于絕緣等級B(130度),任何情況下,表面溫度不能超過110度;對于絕緣等級F(155度),任何情況下,表面溫度不能超過135度;對于絕緣等級H(180度),任何情況下,表面溫度不能超過150度。
(4)磁性元件內(nèi)部的溫升不能超過《器件認(rèn)證降額規(guī)范》要求的降額。
5 DC/DC反饋環(huán)測試
測試說明:
每種DC/DC主電路拓?fù)涠加衅涞湫偷姆答佇д?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/1722/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),合適的校正網(wǎng)絡(luò)不但可以得到穩(wěn)定的靜態(tài)性能,而且可以獲得良好的動(dòng)態(tài)特性,通過測試和調(diào)整可以獲得滿意的校正網(wǎng)絡(luò)。在閉回路下測得的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù),可以反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及在不穩(wěn)定的情況之下的調(diào)試趨勢。由于溫度對環(huán)路參數(shù)會導(dǎo)致一定的影響,故除了進(jìn)行常溫下的環(huán)路測試以外,還必須進(jìn)行高、低溫和濕度下進(jìn)行環(huán)路測試。
測試方法:
一般的,測試接線圖如下圖所示:
注:R參考基準(zhǔn)信號;C輸出信號;H分壓網(wǎng)絡(luò);S注入測試信號;Y儀器測試端;Z儀器參考端;G1和G2為部分主電路
利用HP4149A和信號耦合變壓器在控制信號的總反饋端結(jié)成如上圖的結(jié)法,利用HP4149的矢量相除可以直接得出:T/R=-Y/Z=-G1G2H,固定引進(jìn)180度相移,因此在HP4149的BODE圖上,可以得到增益為0dB處的相位為相位裕度,在相位為0deg處的增益為增益裕度。
參數(shù)設(shè)置為:
電壓環(huán)測試信號:10~50mV(視測試點(diǎn)噪音而定)2
副邊限流環(huán)測試信號:5~10mV(視測試點(diǎn)噪音而定)2
當(dāng)輸出電壓高于42V時(shí),TEST端和REFRERECE端要用分壓電路分壓到42V之內(nèi),同時(shí)測試信號也要相應(yīng)增大,增大的倍數(shù)為:1/分壓比。
2 在掃描頻率范圍為:10Hz~開關(guān)頻率
在全輸入電壓,全負(fù)載范圍內(nèi)測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性2
測試判據(jù):
輸入電壓,輸出電壓,負(fù)載、溫度、濕度等都將影響環(huán)路的穩(wěn)定性,在不同溫度(高溫、低溫和常溫),不同輸入電壓(最高、最低和額定),不同輸出負(fù)載(最小負(fù)載為5%額定負(fù)載、半載、滿載,對于空載的要求,不能有嘯叫聲),不同輸出電壓(額定、最高、最低)各種情況下組合,所有測試結(jié)果同時(shí)滿足相位裕度在30deg到15deg,增益裕度大于60dB,合格;否則不合格。
6 PFC性能測試
測試說明:
APFC技術(shù)隨著對電流諧波的要求將日益應(yīng)用廣泛。公司目前主要應(yīng)用UC3854和MC33368兩種芯片,其中UC3854為電流連續(xù)的平均電流型,MC33368為臨界電流型,輸入電壓范圍較小,功率也較?。ㄒ淮坞娫粗饕褂玫氖荱C3854)。
PFC中要考慮的問題主要有以下幾個(gè)方面:
A、額定輸入,額定輸出狀況下的諧波能否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;
B、驅(qū)動(dòng)是否正常;
C、電感是否滿足要求;
D、電流波形細(xì)節(jié)的觀察;
E、輸入電壓及諧波的適應(yīng)性;
F、輸入電壓的中斷,跌落和緩慢變化的適應(yīng)性;
G、輸入電壓尖鋒,缺口和畸變的適應(yīng)性;
H、功率器件使用的合理性;
I、PFC環(huán)路設(shè)計(jì)的合理性;
J、輸入電壓跳變,輸出負(fù)載跳變;
K、瞬態(tài)高壓輸入。
測試方法:
?。?)額定輸入、額定輸出情況下的諧波測試
輸入電壓諧波滿足要求時(shí),使用功率分析儀測試額定輸入額定輸出條件下輸入電流諧波是否滿足IEC1000-3-2要求。
?。?)驅(qū)動(dòng)電路的測試
見規(guī)范驅(qū)動(dòng)電路分析及其波形測試。
?。?)磁性元件測試
見規(guī)范磁性元件測試。
?。?)電流波形細(xì)節(jié)觀察
電流波形細(xì)節(jié)觀察能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的不合理,使用HP4149A示波器,用電流槍測試輸入電流波形,展開觀察正常情況下的電流波形,不應(yīng)出現(xiàn)異常的脈沖寬度變化。在輸入諧波及電壓中斷、跌落和緩慢變化時(shí),電流不會出現(xiàn)異常,PFC電壓正常,功率器件電流和電壓耐量符合要求;輸入電壓尖鋒、缺口和畸變時(shí),PFC電壓正常,功率器件電流和電壓耐量符合要求。
?。?)輸入電壓諧波的適應(yīng)性
A、輸入電壓頻率30Hz時(shí),PFC工作無異常,能穩(wěn)定運(yùn)行;
B、在3次諧波條件下,PFC穩(wěn)定運(yùn)行,電流波形無異?;儯?/p>
C、在輸入電壓為最高和最低時(shí),A,B條件下PFC能穩(wěn)定運(yùn)行;
D、輸入THD《40%(包括3次、5次、7次、9次)時(shí)在輸入電壓為最高和最低時(shí)PFC能穩(wěn)定運(yùn)行;
E、輸入電壓從最高到最低緩慢變化,中斷和跳變時(shí),PFC能穩(wěn)定工作;
(6)輸入電壓的中斷,跌落和緩慢變化的適應(yīng)性
A、額定輸入條件下,輸入電壓的中斷、跌落和緩慢變化時(shí),PFC輸出電壓及輸入電流是否正常;
B、輸入電壓在最低、最高的中斷、跌落,以及從最低到最高的緩慢變化和跳變,PFC能穩(wěn)定工作。
?。?)輸入電壓尖鋒、缺口和畸變的適應(yīng)性
A、額定輸入時(shí),小于峰值1.5倍電壓尖鋒(每周期≤3個(gè),從0值算起,《2ms),100%的電壓缺口(每周期≤3個(gè),《2ms),PFC工作正常;
B、輸入電壓最高和最低時(shí),小于峰值1.5倍電壓尖鋒(每周期≤3個(gè),從0值算起,《2ms),100%的電壓缺口(每周期≤3個(gè),《2ms),PFC工作正常。
(8)功率器件使用的合理性
見功率器件應(yīng)力測試。
(9)PFC環(huán)路設(shè)計(jì)的合理性
A、電路分析
PFC控制有自己的特征,是一個(gè)雙環(huán)控制系統(tǒng),其設(shè)計(jì)有相應(yīng)特征,對比采用電路和典型,分析設(shè)計(jì)的合理性。
B、反饋環(huán)測試見DC/DC的環(huán)路測試
C、動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試
PFC輸出電壓接高壓電子負(fù)載:
I、作25%-75%的動(dòng)態(tài)響應(yīng),輸出電壓變化《5%;
II、100%突加負(fù)載和100%卸載試驗(yàn),輸出電壓變化《10%;
III、輸出額定負(fù)載,輸入在最大電壓和最小電壓之間跳變,PFC不應(yīng)出現(xiàn)保護(hù)現(xiàn)象。
?。?0)輸入電壓跳變,輸出負(fù)載跳變的適應(yīng)性
將輸入電壓調(diào)整為在欠壓點(diǎn)+5V(持續(xù)時(shí)間為5s)過壓點(diǎn)-5V(持續(xù)時(shí)間為5s)之間跳變,輸出調(diào)整在最大線形負(fù)載(持續(xù)時(shí)間為500ms)、空載(持續(xù)時(shí)間為500ms)之間跳變。
在上述條件下,應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行,不出現(xiàn)損壞或其他不正?,F(xiàn)象,合格;否則不合格。若出現(xiàn)損壞情況,記錄故障問題,以提供分析損壞原因的依據(jù)。
(11)瞬態(tài)高壓輸入
A、額定電壓輸入,用雙蹤示波器測試輸入電壓波形和過壓保護(hù)信號,輸入電壓從220V跳變?yōu)?00V,從示波器上讀出過壓保護(hù)前300V的周期數(shù)n,作為以下試驗(yàn)的依據(jù)。
B、輸入額定電壓,帶最大線形負(fù)載運(yùn)行,在輸入上疊加300V的電壓跳變,疊加的周期數(shù)為(n-1),疊加頻率為1次/3分鐘,共運(yùn)行2小時(shí)。
在上述條件下,應(yīng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行,不出現(xiàn)損壞或其他不正?,F(xiàn)象,合格;否則不合格。
判定標(biāo)準(zhǔn):
符合測試說明,合格;否則不合格。
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