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圖1 測試方案圖
充電器的重要電路組成部分就是開(kāi)關(guān)電源，如圖2所示。當電源長(cháng)時(shí)間運行時(shí)，會(huì )發(fā)生電壓電流不穩定的問(wèn)題，甚至出現過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、過(guò)熱等有可能導致設備損壞的情況。所以需要嚴格地對電源進(jìn)行輸入、輸出、異常工況、開(kāi)關(guān)器件等進(jìn)行測試，以及為了驗證產(chǎn)品穩定性對其進(jìn)行耐久測試。今天重點(diǎn)介紹兩款測試利器給大家——PA功率分析儀與ZDL示波記錄儀。
圖2 開(kāi)關(guān)電源電路拓撲圖
測試設備—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、諧波及轉換效率等參數進(jìn)行準確測量，致遠的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—電參數測試
功率分析儀關(guān)注穩態(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、效率、諧波等，如圖3所示。
圖3 電參數測試
2、功率分析儀—效率與功率因數測試
功率分析儀測試交流輸入功率和直流輸出功率，設置電子負載從空載到滿(mǎn)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從空載到滿(mǎn)載的曲線(xiàn)圖。
圖4 效率曲線(xiàn)圖
圖5 功率因數曲線(xiàn)圖
3、功率分析儀—IEC諧波測試
用電產(chǎn)品會(huì )根據IEC61000-3-2和IEC61000-3-11標準進(jìn)行諧波測試，驗證其是否滿(mǎn)足標準要求，PA功率分析儀可以測量高達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
通常在給負載通電的一瞬間會(huì )產(chǎn)生大電流，電流過(guò)大會(huì )對設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(dòng)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(kāi)機沖擊電流進(jìn)行測試。
圖7 沖擊電流測試
測試設備—ZDL示波記錄儀
ZDL6000示波記錄儀標配8個(gè)板卡卡槽，各輸入通道之間相互絕緣隔離，為電源用戶(hù)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，通道多可達128CH，為客戶(hù)觀(guān)測波形時(shí)序，查找異常信號提供解決方案。
1、示波記錄儀—驅動(dòng)時(shí)序測試
2、一般測試驅動(dòng)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(guān)察到對應的驅動(dòng)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，測試更加準確，并且更加方便，如圖8所示。
圖8 驅動(dòng)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(cháng)時(shí)間運行時(shí)，不知道會(huì )出現什么問(wèn)題，示波器無(wú)法設置觸發(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，幾千次可能只有一次故障，所以需求記錄儀長(cháng)時(shí)間記錄下來(lái)分析產(chǎn)品的穩定能。
圖9 多路同步耐久測試
3、元件溫升測試
設備中關(guān)鍵部位的溫度異常會(huì )導致設備性能下降甚至損壞。因此溫升測試是產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中*的一項。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
為了保證電源長(cháng)時(shí)間運行的穩定性，要對電源進(jìn)行全面測試分析，測試項目將多達幾十項，一定要根據測試項目，選擇做合適的測試儀器，發(fā)揮儀器的大性能，在電參數、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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