開關電源32個檢測項目、檢測方法與檢測設備(上)

2018-07-15

開關電源32個檢測項目:


1、功率因素和效率測試

2、平均效率測試

3、輸入電流測試

4、浪涌電流測試

5、電壓調整率測試

6、負載調整率測試

7、輸入緩慢變動測試

8、紋波及噪聲測試

9、上升時間測試

10、下降時間測試

11、開機延遲時間測試

12、關機維持時間測試

13、輸出過沖幅度測試

14、輸出暫態響應測試

15、過流保護測試

16、短路保護測試

17、過壓保護測試

18、重輕載變化測試

19、輸入電壓變動測試

20、電源開關循環測試

21、元件溫升測試/

22、高溫操作測試

23、高溫高濕儲存測試

24、低溫操作測試

25、低溫儲存測試

26、低溫啟動測試

27、溫度循環測試

28、冷熱沖擊測試

29、絕緣耐壓測試

30、跌落測試

31、絕緣阻抗測試

32、額定電壓輸出電流測試



1、功率因素和效率測試




一、目的:

測試S.M.P.S. 的功率因素POWER FACTOR, 效率EFFICIENCY(規格依客戶要求設計).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 數字式電壓表;

(4). AC POWER METER / 功率表;


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 依規格設定測試條件: 輸入電壓, 頻率和輸出負載.

(2). 從POWER METER 讀取Pin and PF 值, 并讀取輸出電壓, 計算Pout.

(3). 功率因素=PIN / (Vin*Iin), 效率=Pout / Pin*100%;


五. 測試回路圖:




2.能效測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 能效值是否滿足相應的各國能效等級標準要求(規格依各國標準要求定義).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). AC POWER METER / 功率表;


三. 測試條件:

(1). 輸入電壓條件為115Vac/60Hz和230Vac/50Hz與220Vac/50Hz/60Hz條件.

(2). 輸出負載條件為空載、1/4 max. load、2/4 max. load、3/4 max. load、max. load五種負載條件.


四、測試方法:

(1).在測試前將產品在在其標稱輸出負載條件下預熱30分鐘.

(2). 按負載由大到小順序分別記錄115Vac/60Hz與230Vac/50Hz輸入時的輸入功率(Pin),輸入電流(Iin),輸出電壓(Vo), 功率因素(PF),然后計算各條件負載的效率.

(3). 在空載時僅需記錄輸入功率(Pin)與輸入電流(Iin).

(4).計算115Vac/60Hz與230Vac/50Hz時的四種負載的平均效率,該值為能效的效率值


五、標準定義:

CEC / 美國EPA / 澳大利亞及新西蘭的能效規格值標準(IV等級);

(1). IV等級效率的規格是: 1).Po<1W, Average Eff.≥0.5*Po;

2).1≤Po≤51W,Average Eff.≥0.09*Ln(Po)+0.5; 3).Po>51,Average Eff.≥0.85.

(2). 輸入空載功率的規格是:1).0<Po≤250W, Pin≤0.5W;

(3). Po為銘牌標示的額定輸出電壓與額定輸出電流的乘積;

(4) .實際測試的平均效率值和輸入空載功率值需同時滿足規格要求才可符合標準要求.


六、計算方法舉例:

(1).12V/1A的能效效率=(0.09*ln12+0.5 )*100%= (0.09*2.4849+0.5)*100%=72.36%;

(2). 輸入功率≤ 0.5W



3. 輸入電流測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 之輸入電流有效值INPUT CURRENT(規格依客戶要求設計).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). AC POWER METER / 功率表;


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 依規格設定測試條件: 輸入電壓, 頻率和輸出負載;

(2). 從功率計中記錄AC INPUT 電流值;



4.浪涌電流測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 輸入浪涌電流INRUSH CURRENT, 是否符合SPEC.要求.


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;


三. 測試條件:

(1).依SPEC. 所要求(通常定義輸入電壓為100-240Vac/50-60Hz).


四、測試方法:

(1). 依SPEC. 要求設定好輸入電壓, 頻率, 將待測品輸出負載設定在MAX. LOAD.

(2). SCOPE CH2 接CURRENT PROBE, 用以量測INRUSH CURRENT, CH1設定在DC Mode, VOLTS/DIV 設定視情況而定, CH1

作為SCOPE 之TRIGGER SOURCE, TRIGGER SLOPE 設定為"+", TIME/DIV 以5mS 為較佳, TRIGGER MODE 設定為"NORMAL".

(3). CH1 則接到AC 輸入電壓.

(4). 以上設定完成后POWER ON, 找出TRIGGER 動作電流值(AT 90o 或270o POWER ON).


五、注意事項:

(1). 冷開機(COLD-START): 需在低(常)溫環境下且BULK Cap.電荷須放盡, 以及熱敏電阻亦處于常溫下, 然后僅能第一次開機,

若需第二次開機須再待電荷放盡才可再開機測試.

(2). OSCILLOSCOPE 需使用隔離變壓器.


六、測試回路圖:





5. 電壓調整率測試



一、目的:

測試S.M.P.S. OUTPUT LOAD 一定而AC LINE 變動時, 其輸出電壓跟隨變動之穩定性(常規定義≤1%).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 數字式電壓表;


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 依規格設定測試負載LOAD 條件.

(2). 調整輸入電壓AC LINE 和頻率FREQUENCY 值.

(3). 記錄待測品輸出電壓值是否在規格內.

(4). Line reg.=(輸出電壓的最大值(Vmax.)-輸出電壓的最小值(Vmin.))/Vrate volt.*100%.


五. 注意事項:

(1). 測試前先將待測品熱機, 待其輸出電壓穩定后再進行測試.

(2). 電壓調整率值是輸出負載不變,輸入電壓變動時計算的值.



6.負載調整率測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 在AC LINE 一定而OUTPUT LOAD 變動時, 其輸出電壓跟隨變動之穩定性(常規定義≤±5%).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). DIGITAL VOLTAGE METER (DVM) / 數字式電壓表;


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 依規格設定測試輸入電壓AC LINE 和頻率FREQUENCY 值.

(2). 調整輸出負載LOAD 值

(3). 記錄待測品輸出電壓值是否在規格內.

(4). Load reg.=(輸出電壓的最大/小值(Vmax/min.)-輸出電壓的額定值(Vrate))/Vrate volt.*100%.


五. 注意事項:

(1). 測試前先將待測品熱機, 待其輸出電壓穩定后再進行測試;

(2). 負載調整率值是輸入電壓不變,輸出負載變動時計算的值.



7. 輸入緩慢變動測試



一、目的:

驗證當輸入電壓偏低情形發生時, 待測品需能自我保護, 且不能有損壞現象;


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). AC POWER METER / 功率表;


三. 測試條件:

(1). 依SPEC. 要求: 設定輸入電壓為90Vac 或180Vac 和輸出負載Max. load;


四、測試方法:

(1). 將待測品與輸入電源和電子負載連接好, 且設定好輸入電壓和輸出負載;

(2). 逐步調降輸入電壓, 每次3 Vac/每分鐘.

(3). 記錄電壓值(包括輸入電壓和輸出電壓), 直到待測品自動當機為止.

(4). 設定好輸入電壓為0Vac,逐步調升輸入電壓, 每次3 Vac/每分鐘,

直到待測品輸出電壓達到正常規格為止,記錄電壓啟動時輸出電壓和輸入電壓值.


五、注意事項:

(1). 待測品在正常操作情況下不應有任何不穩動作發生, 以及失效情形;

(2). 產品當機和啟動時的輸入電壓需小于輸入電壓范圍下限值.



8. 紋波及噪聲測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 直流輸出電壓之紋波RIPPLE 及噪聲NOISE(規格定義常規為≤輸出電壓的1%);


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3) OSCILLOSCOPE / 示波器;

(4) TEMP. CHAMBER / 溫控室;


三. 測試條件:

各種LINE 和LOAD 條件及溫度條件, 各種輸入電壓& 輸出負載(Min.-MAX. LOAD).


四、測試方法:

(1). 按測試回路接好各測試儀器,設備,以及待測品,測試電源在各種LINE 和LOAD,及溫度條件之RIPPLE &NOISE(下圖為一典型輸出RIPPLE & NOISE A: RIPPLE+NOISE; B: RIPPLE; C: NOISE



五、注意事項:

(1). 測試前先將待測輸出并聯SPEC. 規定的濾波電容, (通常為10uF/47uF電解電容;或鉭電容及0.1uF陶瓷電容) 頻寬限制依SPEC. 而定(通常為20MHz).

(2). 應避免示波器探頭本身干擾所產生的雜訊.




9.上升時間測試



一、目的:

測試S.M.P.S. POWER ON 時,各組輸出從10% ~ 90% POINT 之上升時間(常規定義為≤20mS).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器


三. 測試條件:




四、測試方法:

(1). 依規格設定AC VOLTAGE, FREQUENCY AND LOAD .

(2). SCOPE 的CH1 接Vo, 并設為TRIGGER SOURCE, LEVEL 設定在Vo 的60% ~ 80% 較為妥當, TRIGGER SLOPE 設定在"+",

TIME/DIV 和VOLTS/DIV 則視輸出電壓情況而定.

(3). 用CURSOR 中"TIME", 量測待測品各組輸出從電壓10% 至90% 之上升時間.


五. 注意事項:

測試前先將待測品處于冷機狀態,待BUCK Cap. 電荷放盡后進行測試.




10. 下降時間測試



一、目的:

測試S.M.P.S. POWER ON 時,各組輸出從90% ~ 10% POINT 之下降時間(常規定義≥5mS);


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 依規格設定AC VOLTAGE, FREQUENCY AND LOAD.

(2). SCOPE 的CH1 接Vo, 并設為TRIGGER SOURCE, LEVEL 設定在Vo 的60% ~ 80% 較為妥當, TRIGGER SLOPE 設定在"-",TIME/DIV 和VOLTS/DIV 則視輸出電壓情況而定;

(3). 用CURSOR 中"TIME", 量測待測品各組輸出從電壓90% 至10% 之下降時間.


五. 注意事項:

測試前先將待測品熱機, 待其輸出電壓穩定后再進行測試.




11.  開機延遲時間測試



一、目的:

測試S.M.P.S. POWER ON 時, 輸入電壓AC LINE 與輸出之時間差(常規定義為≤3000mS).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 測試時依規格設定AC LINE, FREQUENCY 和輸出負載(一般LOW LINE & MAX. LOAD時間最長).

(2). OSCILLOSCOPE 的CH1 接Vo 為TRIGGER SOURCE, CH2 接AC LINE.

(3). TRIGGER LEVEL 設定在Vo 的60% ~ 80% 間較為妥當, TRIGGER SLOPE 設定在"+",VOLTS/DIV 和TIME/DIV 則視實際情況而定.

(4). 用CURSOR 中"TIME", 量測AC ON 至Vo LOW LIMIT 之時間差.


五. 注意事項:

(1). 測試前先將待測品處于冷機狀態, 待BULK Cap. 電荷放盡后進行測試;

(2). 示波器(OSCILLOSCOPE) 需使用隔離變壓器.




12. 關機維持時間測試



一、目的:

測試S.M.P.S. POWER OFF 時, 輸入電壓AC LINE 與輸出OUTPUT 之時間差(常規定義≥10mS/115Vac & ≥20mS/230Vac );


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器


三. 測試條件:



四、測試方法:

(1). 測試時依規格設定AC LINE, FREQUENCY 和輸出負載.

(2). OSCILLOSCOPE 的CH1 接Vo 為TRIGGER SOURCE, CH2 接ACLINE.

(3). TRIGGER LEVEL 設定在Vo 的60% ~ 80% 間較為妥當, TRIGGER SLOPE 設定在“-”, VOLTS/DIV 和TIME/DIV 則視實際情況而定.

(4). 用CURSOR 中"TIME", 量測AC ON 至Vo LOW LIMIT 之時間差.


五. 注意事項:

(1). 測試前先將待測品熱機, 待其輸出電壓穩定后再進行測試;

(2). 示波器(OSCILLOSCOPE) 需使用隔離變壓器.




13. 輸出過沖幅度測試



一、目的:

測試S.M.P.S. POWER ON 時, 輸出DC OUTPUT 過沖幅度變化量(常規定義為≤10%).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;


三. 測試條件:

依SPEC. 所要求,輸入電壓范圍與輸出負載(Min. – Max. load).


四、測試方法:

(1). 測試時依規格設定AC LINE, FREQUENCY 和輸出負載.

(2). OSCILLOSCOPE 的CH1 接Vo 為TRIGGER SOURCE;

(3). TRIGGER LEVEL 設定在Vo 的60% ~ 80% 間較為妥當, TRIGGER SLOPE 設定在“+” 和“-”, VOLTS/DIV 和TIME/DIV 則視實際情況而定.

(4). 用CURSOR 中"VOLT", 量測待測品輸出過沖點與穩定值之關系.

(5). ON / OFF 各做十次, 過沖幅度%=△V / Vo *100%;


五、注意事項:

產品在CC與CR模式都需滿足規格要求.




14.  輸出暫態響應測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 輸出負載快速變化時, 其輸出電壓跟隨變動之穩定性(規格定義電壓最大與最小值不超過輸出規格的±10%).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;


三. 測試條件:

依SPEC.所規定: 輸入電壓AC LINE, 變化的負載LOAD, 頻率及升降斜率SR/F 值.


四、測試方法:

(1). 測試時設定好待測品輸入電壓AC LINE 和頻率FREQUENCY.

(2). 測試時設定好待測品輸出條件: 變化負載和變化頻率及升降斜率.

(3). OSCILLOSCOPE CH1 接到OUTPUT 偵測點, 量其電壓之變化.

(4). CH2 接CURRENT PROBE 測試輸出電流, 作為OSCILLOSCOPE 之TRIGGER SOURCE.

(5). TRIGGER MODE設定為"AUTO.".


五、注意事項:

(1). 注意使用CURRENT PROBE 時,每改變VOLTS/DIV 刻度PROBE 皆須歸零ZERO,

(2). 須經常對CURRENT PROBE 進行消磁DEGAUSS 和歸零ZERO.




15. 過流保護測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 輸出電流過高時是否保護, 保護點是否在規格要求內, 及是否會對S.M.P.S. 造成損傷(常規定義過流點為輸出額定負

載的1.2-2.5倍/ CV模式產品初外).


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;


三. 測試條件:

依SPEC. 所規定: 輸入電壓AC LINE 和電子負載.


四、測試方法:

(1). 將待測組輸出負載設在MAX. LOAD.

(2). 以一定的斜率(通常為1.0A/S) 遞增, 加大輸出電流直至電源保護, 當保護后, 將所加大之電流值遞減, 視其輸出是否會自動RECOVERY.

(3). OSCILLOSCOPE CH2 接上CURRENT PROBE, 以PROBE 檢測輸出電流.

(4). CH1 則接到待測輸出電壓, 作為OSCILLOSCOPE 之TRIGGER SOURCE.

(5). TRIGGER SLOPE 設定為"-", TRIGGER MODE 設定為"AUTO", TIME/DIV 視情況而定.


五、注意事項:

(1). 注意使用CURRENT PROBE 時,每改變VOLTS/DIV 刻度PROBE 皆須歸零ZERO,

(2). 須經常對CURRENT PROBE 進行消磁DEGAUSS 和歸零ZERO.

(3). 產品不能有安全危險產生.



16. 短路保護測試



一、目的:

測試S.M.P.S. 輸出端在開機前或在工作中短路時, 產品是否有保護功能.


二. 使用儀器設備:

(1). AC SOURCE / 交流電源;

(2). ELECTRONIC LOAD / 電子負載;

(3). OSCILLOSCOPE / 示波器;

(4). 低阻抗短路夾


三. 測試條件:

依SPEC. 所規定: 輸入電壓AC LINE 和負載LOAD 值和低阻抗短路夾.


四、測試方法:

(1). 依規格設定測試條件: 輸入電壓AC LINE 和負載LOAD 值(一般為MAX.LOAD).

(2). 各組輸出相互短路或對地短路, 偵測輸出特性.

(3). 開機后短路TURN ON THEN SHORT & 短路后開機SHORT THEN TURN ON 各十次.


五、注意事項:

(1).當SHORT CIRCUIT 排除之后, 檢測待測品是否自動恢復或需重新啟動(視SPEC 要求),并測試產品是否正?;蛴袩o零件損壞(產品要求應正常).

(2). 產品不能有安全危險產生.






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