开关电源测试探讨

　　在电子环境中，电磁干扰对电源的工作会产生一定的影响，源效应和负载效应小的电源其稳定性较好，电子工程师在电源设计中应考虑到这些方面。

　　一、 测试项目

　　需测项目包括开关电源空载输出、额定负载时电压和电流输出、源效应、负载效应、纹波、耐压和绝缘电阻、短路保护(或过流保护点)。

　　测试参考各开关电源给出的详细参数说明书进行。

　　对于较重要的或功率在几十瓦以上的电源，其效率(或内部功率器件的工作温度)直接决定了它的可靠性、故障率，应予测试;此外尚有多项其他指标应根据不同要求安排测试，例如突加负载输出电压的瞬时跌落及其恢复时间、AC/DC 电源的输入功率因数和波形峰值比、电源的各项EMC 指标以及温度系数、时间稳定性等。

　　二、测试要求

　　1、测试人员需能正确使用数字万用表，识别开关电源的管脚图，能调节功率电源的输出电压，具有电相关知识。

　　2、测试仪器要求尽量使用精度高、分辨率高的仪器仪表，根据实际情况，选择使用仪器。

　　3、一般常规测试是在常温常压下测试的，对测试条件有特殊要求的需在要求条件下进行测试(比如有的需要模拟工作现场的环境，如室外、阴雨、暴晒等)。

　　三、测试方法和过程

　　3.1空载输出电压

　　将开关电源的输入电压调至开关电源的额定电压，用万用表测试开关电源的输出电压，为了减小误差，可以多测几组数据(图中的电源开关电源表示所检开关电源)。

　　图1 空载接线原理图

　　3.2额定负载下开关电源输出

　　这一步测试包括额定输出电压和电流的测试，首先要确定开关电源的额定负载，一般选择电阻作为负载。注意选择电阻的功率一定要远大于开关电源的输出功率，以减小电阻的发热，还可以加一些散热措施，如放置排风扇等。

　　额定负载计算公式：

　　R0=U2/P

　　注：式中R0 为额定负载电阻值，U 为标称输出电压值，P 为额定功率。

　　确定了额定负载以后，将开关电源额定输入电压接上，接通开关电源的负载回路，在负载回路中串一电流表(为安全计，推荐采用串入精密分流电阻器测其压降，换算为电流值)，测试回路中的电流，用万用表电压档测试开关电源输出电压。并记录电压电流值。接线图如2 所示，图中R0 为额定负载。

　　图2 额定负载接线原理图

　　3.3源效应(即电压调整率)

　　源效应为在开关电源的输入电压范围内，输入电压从低到高变化时，输出电压相对于标称输出的变化量。

　　将开关电源输入电压分别调至范围的下限和上限，用万用表测开关电源的输出电压并记录。

　　图3 源效应测试

　　计算公式为：[(Vo1-Vo2)/Vo]*100%

　　注：Vo1 是在输入电压上限时测得的输出电压值，Vo2 为在输入电压下限时测得的输出电压值，Vo 为标称输出电压。

　　3.4负载效应(即电流调整率)

　　负载效应为开关电源在额定电压工作下，负载从额定负载到半载(或20%负载)变化时，开关电源输出电压相对于标称值的变化量。

　　这一步重要的任务是确定负载，负载的百分比是根据电流计算的，也就是半载(或20%负载)电流占额定电流的百分比。根据计算得来的电流值，推测出电阻值进行选择。

　　半载情况下负载计算公式：

　　R1=(U2/P)*2

　　注：R1 为半载下负载电阻，即为额定负载的2 倍。

　　图中R1 为推测出的等效负载。

　　图4 负载效应测试

　　计算公式为：[(Vo’-V 额)/Vo]*100%

　　注：Vo’是在开关电源输出回路中接入了按百分比等效后的电阻后测得的开关电源输出电压，V 额为在额定负载下测得的开关电源输出电压，Vo 为标称输出电压。