開關(guān)電源培訓(xùn)資料

1、1開關(guān)電源知識學(xué)習(xí)開關(guān)電源知識學(xué)習(xí) 學(xué)習(xí)目的：本次學(xué)習(xí)作為一個基礎(chǔ)知識講學(xué)習(xí)目的：本次學(xué)習(xí)作為一個基礎(chǔ)知識講解，旨在使大家對開關(guān)電源的原理加深認(rèn)解，旨在使大家對開關(guān)電源的原理加深認(rèn)識，熟悉電源的指標(biāo)和測試，以及了解電識，熟悉電源的指標(biāo)和測試，以及了解電源的可靠性等知識。源的可靠性等知識。2017 年年 12月月2目錄目錄1.1.開關(guān)電源基本原理開關(guān)電源基本原理1.1 1.1 名詞解釋名詞解釋1.2 1.2 開關(guān)電源基本原理開關(guān)電源基本原理1.3 1.3 常用開關(guān)電源類別常用開關(guān)電源類別1.4 1.4 開關(guān)電源和線性電源區(qū)別開關(guān)電源和線性電源區(qū)別2.2.常用電氣指標(biāo)即測試方法常用電氣指標(biāo)即測試方

2、法2.2 2.2 最大輸入電流最大輸入電流 2.8 2.8 輸出紋波即雜音輸出紋波即雜音2.142.14絕緣阻抗絕緣阻抗2.3 2.3 啟動沖擊電流啟動沖擊電流 2.9 2.9 瞬態(tài)響應(yīng)瞬態(tài)響應(yīng)2.152.15效率效率2.4 2.4 交調(diào)測試交調(diào)測試 2.102.10開機(jī)延時開機(jī)延時2.5 2.5 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率 2.112.11輸出電壓動態(tài)響應(yīng)輸出電壓動態(tài)響應(yīng)2.6 2.6 負(fù)載調(diào)整率負(fù)載調(diào)整率 2.122.12保護(hù)電路保護(hù)電路3.3.電源可靠性電源可靠性31.1名詞解釋l 紋波紋波 紋波電壓，是指輸出直流電壓中含有的交流成分是指輸出直流電壓中含有的交流成分。直流電壓本來 應(yīng)該是一個固

3、定的值， 但是很多時候它是通過交流電壓整流、濾波后得來的，由于濾波不徹底，就會有剩余的交流成分，即使采用電池供電也會因負(fù)載的波動而產(chǎn)生波紋。事實(shí)上，即便是最好的基準(zhǔn)電壓源器件，其輸出電壓也是有波紋的。 紋波電壓通常用有效值或峰值表示l尖脈沖尖脈沖 指電壓或者電流的短暫突變指電壓或者電流的短暫突變，開關(guān)電源中的高速開關(guān)電路會產(chǎn)生尖峰脈沖電壓。常見的脈沖形狀有矩形脈沖，方波脈沖，尖脈沖，鋸齒脈沖，階梯脈沖，間歇正弦脈沖等等，尖脈沖電壓具有突變性和不脈沖電壓具有突變性和不連連續(xù)性！續(xù)性！ 41.1名詞解釋l效率： 有效功率/總功率。 消耗功率=輸出端各電壓（接負(fù)載）*電流，總和為有效功率 總功率=工

4、作電壓*電流 一般開關(guān)電源的效率能達(dá)到80%以上，比傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓電源 提高近一倍l占空比： 在一串理想的脈沖周期序列中，正脈沖的持續(xù)時間與脈沖總周期 的比值。方波的占空比為50%，占空比為0.5，說明正電平所占時間為0.5個周期。占空比是電源適應(yīng)負(fù)載大小的結(jié)果，負(fù)載大，占空比就高。51.2 1.2 開關(guān)電源基本原理開關(guān)電源基本原理開關(guān)電源的基本工作原理工作原理是：用一個半導(dǎo)體功率器件（功率晶體管或功率場效應(yīng)管）作為開關(guān)，該器件不斷地重復(fù)開啟和關(guān)斷，使得輸入的直流電壓在通過這個開關(guān)器件后變成了方波，該方波經(jīng)過電感、電容等組成的濾波器濾波之后便得到了另一個直流電壓。 在一個開關(guān)周期內(nèi)，開關(guān)管導(dǎo)通

5、的時間占整個周期的比例稱為導(dǎo)通占空比D。很明顯，當(dāng)開關(guān)周期不變時，導(dǎo)通占空比越大，負(fù)載上獲得的直流電壓越大。這就是PWM在開關(guān)電源中的應(yīng)用。61.3.1按穩(wěn)壓控制方式： 脈沖寬度調(diào)制方式(PWM)，脈沖頻率調(diào)制方式(PFM)，混合調(diào)制方式。1.3.2按變壓器激勵方式分： 反激式、正激式1.3.3按開關(guān)器件與負(fù)載電路的連接方式： 串聯(lián)式開關(guān)電源 并聯(lián)式開關(guān)電源 變壓器耦合開關(guān)電源（常用） 1.3常用開關(guān)電源電路分類71.3.1按穩(wěn)壓控制方式分類（1）脈沖寬度調(diào)制方式（PWM)。其主要特點(diǎn)是開關(guān)頻率不變,通過改變脈沖寬度來調(diào)節(jié)占空比,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的。其核心是脈寬調(diào)制器（常用型）（2）脈沖頻率調(diào)制方式

6、(PFM) 。其特點(diǎn)是將脈沖寬度固定,通過改變開關(guān)頻率來調(diào)節(jié)占空比,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的目的。其核心是脈頻調(diào)制器。（3）混合調(diào)制方式：是指脈沖寬度與開關(guān)頻率均不固定，彼此都能改變的方式。81.3.1PWM和PFM波形比較91.3.2 按變壓器激勵方式分1.1. 反激式反激式 凡是在開關(guān)管截止期間向負(fù)載提供能量的統(tǒng)稱反激變換器。主要應(yīng)用于小功率電源（100W以下）變壓器主要作用為電壓變換和儲能。2. 正激式正激式 用于中大功率電源（用于中大功率電源（500W500W）左右，）左右，變壓器作為電壓變換，輸出有一個變壓器作為電壓變換，輸出有一個儲能電感，開關(guān)管導(dǎo)通時儲能電感，開關(guān)管導(dǎo)通時, ,釋放能量。釋放能

7、量。圖二101.3.3.1串聯(lián)調(diào)整型開關(guān)電源1.3.3按開關(guān)管與負(fù)載的連接方式分Ui原理框圖原理框圖11下圖是串聯(lián)式開關(guān)電源的最簡工作原理圖。Ui是開關(guān)電源的工作電壓，通過控制開關(guān)K不停地“接通”和“關(guān)斷”在負(fù)載兩端就可以得到一個脈沖沖調(diào)制的輸出電壓Uo 。1.3.3.1串聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理下式中下式中Ton為控制開關(guān)為控制開關(guān)K接通的時間，接通的時間，T為控制開關(guān)為控制開關(guān)K的工作周期。的工作周期。改變控制開關(guān)改變控制開關(guān)K接通時間（接通時間（Ton）與關(guān)斷時間（）與關(guān)斷時間（Toff）的比例，）的比例，就可以改變輸出電壓就可以改變輸出電壓Uo的平均值的平均值Ua 。占空比用。占空比用D

8、來表示，即：來表示，即：或或121.3.3.1串聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 下圖是串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓的波形，由圖中看出，控制開關(guān)K輸出電壓Uo是一個脈沖調(diào)制方波，脈沖幅度Up等于輸入電壓Ui，脈沖寬度等于控制開關(guān)K的接通時間Ton，由此可求得串聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓Uo的平均值Ua為：131.3.3.1串聯(lián)式開關(guān)電源特點(diǎn)串聯(lián)型開關(guān)電源具有帶負(fù)載能力較強(qiáng)、開關(guān)管和續(xù)流二極管所承受的峰值電壓較低電路結(jié)構(gòu)簡單，工作效率很高，因此其在輸出功率控制方面應(yīng)用很廣。串聯(lián)式開關(guān)電源的缺點(diǎn)是輸入與輸出共用一個地，容易產(chǎn)生EMI干擾和地板帶電，當(dāng)輸入電壓為市電整流輸出電壓的時候，容易引起觸電，對人身不安全。141.

9、3.3.21.3.3.2并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 原理框圖原理框圖Ui 24v151.3.3.21.3.3.2并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 如圖所示：如圖所示：a是并聯(lián)式開關(guān)電源的最簡工作原理圖，圖b是并聯(lián)式開關(guān)電源輸出電壓的波形。圖a中Ui是開關(guān)電源的工作電壓，L是儲能電感，K是控制開關(guān)，R是負(fù)載。圖b中Ui是開關(guān)電源的輸入電壓，Uo是開關(guān)電源輸出的電壓，Up是開關(guān)電源輸出的峰值電壓，Ua是開關(guān)電源輸出的平均電壓。 Uo=Ui/(1-D) D為占空比161.3.3.21.3.3.2并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理并聯(lián)式開關(guān)電源的工作原理 當(dāng)控制開關(guān)K接通時

10、，輸入電源Ui開始對儲能電感L加電，流過儲能電感L的電流開始增加，同時電流在儲能電感中也要產(chǎn)生磁場；當(dāng)控制開關(guān)K由接通轉(zhuǎn)為關(guān)斷的時候，儲能電感會產(chǎn)生反電動勢，反電動勢產(chǎn)生電流的方向與原來電流的方向相同，因此，在負(fù)載上會產(chǎn)生很高的電壓。 當(dāng)并聯(lián)式開關(guān)電源的負(fù)載R很大或開路時，輸出脈沖電壓的幅度將非常高。因此，并聯(lián)式開關(guān)電源經(jīng)常用于高壓脈沖發(fā)生電路。 171.3.3.2并聯(lián)式開關(guān)電源的特點(diǎn) 當(dāng)并聯(lián)式開關(guān)電源的負(fù)載R很大或開路時，輸出脈沖電壓的幅度將非常高。因此并聯(lián)式開關(guān)電源常用于高壓脈沖發(fā)生電路。 并聯(lián)式開關(guān)電源具有穩(wěn)壓范圍寬、工作性能穩(wěn)定、機(jī)芯底板不帶電安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，但是開關(guān)管和整流二極管所

11、承受的反峰電壓較高。18次級產(chǎn)生感應(yīng)電壓的條件?變化的磁場初級產(chǎn)生變化磁場的方法?變化的電流T初級次級1.3.3.3變壓器耦合型開關(guān)電源MOS管的英文全稱叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)，即金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)管，屬于場效應(yīng)管場效應(yīng)管中的絕緣柵型中的絕緣柵型。1） MOS管是一個由改變電壓來控制電流的器件，所以是電壓器件。2） MOS管的輸入特性為容性特性，所以輸入阻抗極高。191.3.3.3變壓器耦合型開關(guān)電源原理框圖原理框圖201.3.3.3變壓器耦合型開關(guān)電源V為開關(guān)調(diào)整管,是脈沖變壓器(又稱儲能變壓

12、器)，由于工作頻率較高，故采用鐵氧體材料的鐵心，同名端如圖中所標(biāo)；D為脈沖整流二極管；是濾波電容器，也有儲能作用；L為電源的負(fù)載。正脈沖作用到開關(guān)管V的基極使其飽和導(dǎo)通（ce=0），則脈沖變壓器初級線圈1上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓L1為上正下負(fù)，當(dāng)開關(guān)斷開時，初級線圈L1上的電壓為上負(fù)下正。211.4開關(guān)電源和線性電源區(qū)別線性電源的調(diào)整管工作在放大狀態(tài)，因而發(fā)熱量大，效率低（35%左右），需要加體積龐大的散熱器，而且還需要同樣也是大體積的變壓器，當(dāng)要制作多組輸出時變壓器會更龐大。開關(guān)電源的調(diào)整管工作在截止和飽和狀態(tài)，因而發(fā)熱量小，效率高（75%以上），而且省掉了大體積的變壓器。但是開關(guān)電源輸出的直流 上

13、面會疊加較大 的紋波。22 1.4開關(guān)電源和線性電源區(qū)別項(xiàng)目項(xiàng)目線性電源線性電源開關(guān)電源開關(guān)電源效率低（30%-50%）高（大于60%）尺寸大小重量重輕電路簡單較復(fù)雜穩(wěn)定性高普通紋波小大瞬時響應(yīng)快普通工作頻率50-100Hz20KHz成本低普通電磁干擾小大輸入電壓范圍范圍較小不可做直流輸入范圍較大可做直流輸入用途任何電源系統(tǒng)任何電源系統(tǒng)可靠性可靠性較高但會因溫度上升而降低降低溫度影響將提高可靠性組裝容易性變壓器重，無法裝印制板零件輕巧可安裝印制板232.常用電氣指標(biāo)及測試方法242.1最大輸入電流指標(biāo)定義指標(biāo)定義：在允許的工作條件下，電源可能達(dá)到的最大輸入電流。測試條件測試條件a、電源工作電壓

14、為其輸入電壓范圍的下限值。b、電源所帶負(fù)載為最大負(fù)載條件。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、先如圖布置好測試電路。b、給電源提供最低的輸入電壓并給電源帶上最大的負(fù)載，這都是在測 試條件允許情況下的。c、讀取交流或直流電流表的數(shù)值，此即為最大輸入電流。被測電源A最大負(fù)載交流或直流電流表SWV供 電電源A252.2 啟動沖擊電流 指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：即為電源在輸入開啟的瞬間在輸入線路上產(chǎn)生的最大瞬間電流。(由EMI電路引起的s級電流不在考慮之內(nèi))測試條件測試條件a、電源輸出滿載。b、啟動電流測試裝置（或供電電源）的輸入電壓為電源工作電壓上限值，但測試裝置的輸入電壓不應(yīng)超過300Vac。c、電

15、源應(yīng)區(qū)分為熱態(tài)（電源已滿載工作5分鐘以上）與冷態(tài)（電源已停止工作10分鐘以上）。測試方框圖測試方框圖供電電源啟動電流測試工裝數(shù)字示波器被測電源V滿載262.2啟動沖擊電流 測試方法測試方法針對電源輸入電壓的高低而使用不同的測試工裝，測試方框圖如上圖1、2，測試方法如下：一、電源輸入高電壓（Vin75V）a、先如上圖1接好測試電路。b、先把數(shù)字示波器調(diào)到自動觸發(fā)捕獲狀態(tài)（一般：v/div：1或2V，time/div:5ms,trigger level:1V,trigger Mode: Normal ,slope: ）c、再給啟動電流測試裝置充電（K1開），充電穩(wěn)定后即可給被測電源加上啟動電流（先

16、K3開后K4開）d、示波器捕獲到信號后，把K1、K3、K4關(guān)，K2開把啟動電流測試工裝里面的電荷放掉，以免產(chǎn)生電擊危險。e、示波器捕獲到的尖刺峰值（如：1.5V）乘以10（15V）即為啟動沖擊電流的數(shù)值（即為15A）272.2 啟動沖擊電流 二、電源輸入低電壓（Vin75V）a、先如上圖2接好測試電路。b、先把數(shù)字示波器調(diào)到自動觸發(fā)捕獲狀態(tài)（一般：v/div：1V， time/div: 5ms, trigger level:1V, trigger Mode: Normal ,slope: ）。c、合上開關(guān)K，讓電源工作，示波器即會捕獲到一上沖信號，d、用信號上沖電壓幅度（V）除以0.1即為啟動

17、沖擊電流值。 282.3交調(diào)測試指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：在相應(yīng)的輸入電壓范圍內(nèi)（取范圍下限、額定電壓、范圍上限三點(diǎn)），對各路輸出分別為小載或滿載條件進(jìn)行正交后進(jìn)行輸出電壓的測試。測試條件測試條件 a、輸入電壓分別為范圍下限，額定值、范圍上限。 b、負(fù)載條件為各路的小載及滿載的正交。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、先如圖連接好測試電路，對于每一路輸出都應(yīng)準(zhǔn)備小載、滿載。如果負(fù)載調(diào)整率、穩(wěn)壓精度的限值用百分比表示，則應(yīng)進(jìn)行額定輸入電壓下的全部半載測量。b、對于各種正交情況，應(yīng)統(tǒng)一匯制成一張記錄表格。c、對于每一種情況都進(jìn)行測試并記錄數(shù)據(jù)。d、此交調(diào)測試記錄數(shù)據(jù)作為計算輸出電壓范圍，電壓調(diào)整率、

18、負(fù)載調(diào)整率，穩(wěn)壓精度的原始數(shù)據(jù)。小載滿載滿載小載VVV可調(diào)供電電源被測電源292.4電壓調(diào)整率指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：即為電源穩(wěn)定輸出電壓對電源輸入電壓的變化（最小值最大值）的 調(diào)整性。(來源于電源在滿載時，其輸出電壓因該電源的供電電壓波動引起的變化。)計算方法a、負(fù)載電流為額定值（滿載電流），源電壓為標(biāo)稱值時，測出穩(wěn)定輸出電壓UOb、負(fù)載電流為額定值時，求出源電壓從最小值（下限）到最大值（上限）時輸出電壓的最大值與最小值U.c、電壓調(diào)整率= U-Uo 100% Uod、對于多路輸出，其它各路應(yīng)與被測一路同時帶滿載。 302.5 負(fù)載調(diào)整率指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：即為電源穩(wěn)定輸出電壓對電源負(fù)載電流的變

19、化（小載滿載）的調(diào)整性。(電源負(fù)載的變化會引起電源輸出的變化，負(fù)載增加，輸出降低，相反負(fù)載減少，輸出升高。通常指標(biāo)為3%-5%。)計算方法a、源電壓為標(biāo)稱值，負(fù)載電流為額定值的一半，測出輸出電壓整定值UO。b、源電壓為標(biāo)稱值，負(fù)載電流在額定值（滿載）與最小值（小載）之間變化，求出電源穩(wěn)定輸出電壓的最大值與最小值U。c、負(fù)載調(diào)整率=（空載時輸出電壓-滿載時輸出電壓）/（額定負(fù)載時輸出電壓）*100% d、對于多路輸出，其它各路輸出應(yīng)與被測一路同時帶上小載或滿載。 312.7 輸出紋波即雜音指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：又稱周期與隨機(jī)偏移（PARD），即在全部影響量和控制量均保持恒定的情況下，在規(guī)定的帶寬內(nèi)

20、，直流輸出量對其平均值的周期和隨機(jī)偏移。對規(guī)定帶寬的周期與隨機(jī)偏移而言。它可以用有效值Vrms與（或）峰峰值（Vp-p）表示。測量條件測量條件a、輸入電壓一般為額定值（具體依產(chǎn)品規(guī)格要求）。b、各路輸出一般帶上滿載。c、測量端并聯(lián)一個0.1F的無極性電容和一個10F的電解電容，如產(chǎn)品規(guī)格無要求則在測量端并聯(lián)一個0.1F的無極性電容。測試方框圖測試方框圖C被測電源示波器、雜音計、選頻表純電阻負(fù)載V供電電源322.7 輸出紋波即雜音測試方法測試方法a、先如圖布置好測試電路。b、對于測試紋波應(yīng)把示波器TIME/DIV調(diào)至10S左右，帶寬設(shè)為20MHz，測量到的周期偏離值即為紋波Vr.m.s。c、對于

21、輸出紋波電壓測試，應(yīng)把示波器TIME/DIV調(diào)至0.5S以便于測量其隨機(jī)偏移的峰峰值紋波電壓（VP-P），示波器帶寬設(shè)為20MHz，在電源輸出功率范圍內(nèi)調(diào)節(jié)電源輸出負(fù)載，使Vp-p達(dá)到最大值。332.8 瞬態(tài)響應(yīng)（開關(guān)機(jī)瞬態(tài)，負(fù)載瞬態(tài)） 測試條件測試條件a、開關(guān)機(jī)過沖電源輸出各種負(fù)載組合。輸入電壓全范圍。b、負(fù)載躍遷負(fù)載電流為標(biāo)稱值的25%50%和50%75%輸入電壓在全電壓范圍內(nèi)。測試方框圖測試方框圖供電電源被測電源電子負(fù)載數(shù)字示波器V342.8瞬態(tài)響應(yīng)（開關(guān)機(jī)瞬態(tài)，負(fù)載瞬態(tài)） 測試方法測試方法a、如圖布置好測試電路b、將數(shù)字示波器設(shè)置到正常捕獲狀態(tài)。c、然后即可開啟電源，開啟瞬間，示波器即

22、會捕捉到一過沖信號，分別在以上各種條件下開啟幾次電源，取其中最大者，此即為開機(jī)過沖幅度。d、當(dāng)電源在工作時 ，關(guān)閉電源，示波器即會捕捉到輸出電壓下降信號，測量電壓在下降之前的過沖值，在各種條件下多關(guān)閉幾次電源，取其中最大者，即為關(guān)機(jī)過沖幅度。e、將示波器設(shè)為自動狀態(tài)，把電子負(fù)載設(shè)為動態(tài)模式（在25%與50%額定電流之間階躍或在50%與75%額定電流之間階躍），開啟電源及電子負(fù)載，測量其瞬態(tài)過沖幅度及瞬態(tài)恢復(fù)時間（可調(diào)節(jié)電子負(fù)載的開關(guān)周期時間以獲得易于測量的波形；過沖幅度的測量需剔除毛刺部分）。352.8 瞬態(tài)響應(yīng)（開關(guān)機(jī)瞬態(tài)，負(fù)載瞬態(tài)） 362.9 開機(jī)延時指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：即自給電源提供工

23、作電壓到電源開始產(chǎn)生穩(wěn)定輸出之時間即為開機(jī)延時。測試條件測試條件a、電源輸出滿載。b、電源工作電壓為額定值。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、如圖布置好測試電路。b、將數(shù)字示波器調(diào)節(jié)到相應(yīng)的設(shè)置，開啟供電開關(guān)，即可捕捉到電源輸入電信號及輸出信號。c、從示波器上測出電源剛接受輸入之時到電源剛開始產(chǎn)生穩(wěn)定輸出量之時的間隔，即為開機(jī)延時。d、為保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，測試之前必須把電源輸入電容的電荷放完。滿載被測電源供電電源數(shù)字示波器372.10 輸出電壓動態(tài)響應(yīng)輸出電壓保持時間輸出電壓保持時間 指標(biāo)定義：指標(biāo)定義：即在電源關(guān)斷輸入后，其穩(wěn)定輸出電壓仍然維持在所規(guī)定范圍內(nèi)的時間。測試條件測試條件a

24、、輸入電壓為額定值。b、電源輸出滿載。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法將數(shù)字示波器設(shè)置到相應(yīng)狀態(tài)，開啟供電開關(guān)，正常工作之后關(guān)斷供電開關(guān)，自輸入電壓開始關(guān)斷到穩(wěn)定輸出電壓開始跌落出所要求的范圍之時間即為輸出電壓保持時間。 滿載數(shù)字示波器被測電源供電電源382.10 輸出電壓動態(tài)響應(yīng)輸出電壓上升時間輸出電壓上升時間定義：定義：電源開機(jī)時輸出電壓從其10%上升到其90%所需時間即為輸出電壓上升時間。測試條件測試條件a、輸入電壓為額定值。b、電源輸出滿載。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、如圖布置好測試電路。b、將數(shù)字示波器設(shè)置到相應(yīng)狀態(tài)，開啟供電開關(guān)，輸出電壓從10%上升到90%的時間即

25、為輸出電壓保持時間。被測電源滿載數(shù)字示波器供電電源392.10輸出電壓動態(tài)響應(yīng)輸出電壓跌落時間輸出電壓跌落時間 定義：定義：電源關(guān)機(jī)時輸出電壓從其90%下降到其10%所需用時間即為輸出電壓跌落時間。測試條件測試條件a、輸入電壓為額定值。b、電源輸出滿載。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法將數(shù)字示波器設(shè)置到相應(yīng)狀態(tài)，開啟供電開關(guān)，正常工作之后關(guān)斷 供電開關(guān)，輸出電壓從90%下降到10%的時間即為輸出電壓跌落時間 被測電源供電電源滿載數(shù)字示波器402.11保護(hù)電路(輸入過壓、欠壓及其恢復(fù)輸入過壓、欠壓及其恢復(fù))定義：定義：輸入過壓及恢復(fù)即為當(dāng)電源輸入電壓高于某一值時，電源即自行關(guān)斷輸出,而當(dāng)輸入

26、電壓回落到某一值時，電源又自行恢復(fù)輸出。輸入欠壓及恢復(fù)即為當(dāng)電源輸入電壓低于某一值時，電源即自行關(guān)斷輸出，而當(dāng)輸入電壓調(diào)高到某一值時，電源又自行恢復(fù)輸出。測試條件測試條件a、 電源輸出為半載或按產(chǎn)品規(guī)格要求。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法 a、如圖布置好測試電路，如電壓可調(diào)電源為AC電源，則其正弦波形應(yīng)失真小。b、在相應(yīng)的負(fù)載條件下讓電源正常工作，慢慢調(diào)高供電電源的電壓，直到電源輸出關(guān)斷，此時的輸入電壓值即為輸入過壓點(diǎn)。c、接著慢慢往回調(diào)低輸入電壓，直到電源又恢復(fù)輸出，此時的輸入電壓即為輸入過壓恢復(fù)點(diǎn)。d、然后調(diào)低輸入電壓直到電源關(guān)斷輸出，此時的輸入電壓即為輸入欠壓點(diǎn)。e、接著再往回慢慢

27、調(diào)高電壓，直到電源恢復(fù)輸出，此時的輸入電壓即為輸入欠壓恢復(fù)點(diǎn)。被 測電 源負(fù)載電壓可調(diào)電源VV412.11 保護(hù)電路(輸出過壓保護(hù)輸出過壓保護(hù))定義：定義：即當(dāng)電源的輸出電壓由于內(nèi)部或外部的原因增高到某一規(guī)定范圍內(nèi)的值時，電源的輸出即自行關(guān)斷或不能夠再升高。測試條件測試條件a、一般情況下，電源輸出為小載。b、電源輸入電壓為額定值。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法內(nèi)調(diào)法：（在輸出電壓取樣電阻上并上電位器，具體情況應(yīng)詢問產(chǎn)品負(fù)責(zé)人）。a、如圖1布置好測試電路。b、讓電源按相應(yīng)條件工作。c、用螺絲刀調(diào)節(jié)并上的電位器，使輸出電壓慢慢升高，直到電源的輸出突然關(guān)斷或限壓（不再升高），此時的輸出的電壓值

28、即為輸出過壓點(diǎn)。外調(diào)法：（如果電源可以使用外調(diào)法，具體情況詢問產(chǎn)品負(fù)責(zé)人）。a、如圖2布置好測試電路。b、在合上開關(guān)K之前，先調(diào)節(jié)直流電源電壓約等于此路的輸出電壓。c、合上開關(guān)K，再慢慢調(diào)高直流電源的電壓直到另一路輸出關(guān)斷（如果只有被測一路則可用示波器觀察開關(guān)MOS管的VDS波形，輸出過壓之后，其VDS波形即關(guān)斷或跳躍），此時的直流電源電壓值即為輸出過壓點(diǎn)。 K供電電源V被測電源 取樣電阻小載V可調(diào)直流電源供電電源V被測電源小載422.11 保護(hù)電路(輸出限流) 定義：定義：即電源在一定范圍內(nèi)以適當(dāng)?shù)姆绞较拗破漭敵鲭娏鞯淖畲笾?。測試條件a、輸入電壓為額定值。b、其它條件依據(jù)技術(shù)要求。測試方框圖

29、測試方框圖測試方法測試方法a、如圖連接好測試裝置。b、開啟電源，調(diào)節(jié)電子負(fù)載，使輸出電流慢慢增大，直至符合測試條件（如：電流不再增大或輸出電壓剛好超出下限或電源關(guān)斷輸出等）。c、此時達(dá)到條件下的輸出電流即為輸出限流值。供電電源V被測電源電子負(fù)載432.11保護(hù)電路(輸出短路) 定義：定義：即為電源具有輸出短路保護(hù)功能。測試方法測試方法a、先布置好測試電路。b、讓電源在要求的負(fù)載條件下工作。c、把輸出正負(fù)極短路（應(yīng)在靠近輸出端子處短路，短路時間依規(guī)格要求），然后再斷開，電源應(yīng)輸出正常。d、亦可先把正負(fù)極短路（要求同上），然后再開啟電源，短路去除后電源應(yīng)輸出正常。442.12 抗電強(qiáng)度定義：定義：

30、抗電強(qiáng)度，是為了符合安全要求，在電源輸入與輸出，輸入與大地，輸出與大地之間施加所要求的電壓進(jìn)行絕緣性能的測試。測試條件測試條件a、電源不工作，如有防雷電路則應(yīng)去掉。b、某一被測極應(yīng)全部短接。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、如圖1把電源各被測極（輸入或輸出或大地）分別短接。b、把耐壓測試儀開啟，（輸出處于關(guān)閉）預(yù)置相應(yīng)的漏電流值和90S的測試時間。c、把耐壓儀兩極的夾子分別夾住電源被測極（注意夾子夾穩(wěn)，勿觸碰任何導(dǎo)電物體，特別是人體）。d、啟動測試鈕，慢慢提升試驗(yàn)電壓，如無異常情況或超漏，一直提升到所要求的試驗(yàn)電壓，然后保持一分鐘，并記錄漏電流值，即可復(fù)位測試儀，把耐壓儀輸出回復(fù)到0，然

31、后開始另一組測試，如有不合格情況（如：擊穿超漏，爬電等）應(yīng)立即予以改正。e、開啟泄漏電流測試儀。f、從測試儀處提供電源工作電壓，并把電壓提高到電源輸入電壓最大值，觀察此時測試儀的泄漏電流值，即為電源的泄漏電流值。g、最后關(guān)閉測試儀。耐壓測試儀被測電源452.13 絕緣阻抗定義：定義：絕緣阻抗是通過在被測兩極（輸入、輸出或大地）之間，施加500VDC或1000VDC 電壓計算出來的電阻值；接地電阻是在電源接地端子與接地元器件之間，通過施加一規(guī)定大小的電流來測量到的電阻值。測試條件測試條件a、電源不工作。b、接地電阻測試適用于類保護(hù)設(shè)備。c、如果被測電路的電流額定值16A，試驗(yàn)電流、試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)

32、時間應(yīng)如下確定：試驗(yàn)電流為被測電路電流額定值的1.5倍:和試驗(yàn)電壓不應(yīng)超過12V；和試驗(yàn)時間為60S。判定：根據(jù)電壓降計算出的保護(hù)連接導(dǎo)體電阻不應(yīng)超過0.1。d、如果被測電路的電流額定值超過16A，試驗(yàn)電流和試驗(yàn)時間為如下值：2倍的電路電流額定值進(jìn)行2min；或?qū)χ绷鞴╇姷脑O(shè)備由制造廠商規(guī)定。判定：保護(hù)連接導(dǎo)體的電壓降不應(yīng)超過2.5V。462.13絕緣阻抗測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、如圖1連接好測試線路。b、用絕緣電阻測試儀測試電源輸入、輸出及大地三者之間的絕緣電阻值。c、如圖2連接好測試電路。d、用接地電阻測試儀測量出電源的接地電阻值。PE 絕緣電阻測試儀被 測電 源輸入輸出接地

33、電阻測試儀AV接地器件如：外殼、散熱器等被測電源圖2472.14效率定義：定義：即為電源把其輸入有功功率轉(zhuǎn)換為有效輸出功率的能力。測試條件測試條件a、輸入電壓一般為額定值。b、輸出滿載。測試方框圖測試方框圖測試方法測試方法a、先如圖布置好測試電路。b、各路輸出電壓、電流的測量，應(yīng)同時進(jìn)行。c、開啟所有設(shè)備，記錄輸入功率數(shù)值及各輸出電壓、電流值。d、計算出輸出功率值Po=UoIo+UoIo+。效率=(Po/Pi)100%（Pi電量測量儀上顯示的輸入功率）。 電量測量儀被測電源供電電源VA滿載483. 電源可靠性 電源是在進(jìn)行能量的處理，其內(nèi)部器件要承受高電壓、電源是在進(jìn)行能量的處理，其內(nèi)部器件要

34、承受高電壓、大電流、高功率和熱量損耗，是整機(jī)中容易發(fā)生故障的一個大電流、高功率和熱量損耗，是整機(jī)中容易發(fā)生故障的一個部件，因此它的可靠性對整機(jī)可靠性有非常重要的意義。據(jù)部件，因此它的可靠性對整機(jī)可靠性有非常重要的意義。據(jù)統(tǒng)計顯示：引起設(shè)備不可靠的原因設(shè)計錯誤約占統(tǒng)計顯示：引起設(shè)備不可靠的原因設(shè)計錯誤約占1/3，元器，元器件質(zhì)量約占件質(zhì)量約占1/3，制造、操作和維護(hù)約占，制造、操作和維護(hù)約占1/3。其實(shí)后兩方。其實(shí)后兩方面也與設(shè)計階段的考慮不周有關(guān)。為了取得高可靠性，必須面也與設(shè)計階段的考慮不周有關(guān)。為了取得高可靠性，必須從設(shè)計階段就開始考慮可靠性的問題。從設(shè)計階段就開始考慮可靠性的問題。 49

35、3.1 電源可靠性設(shè)計原則優(yōu)選線路。電路設(shè)計中盡量多利用標(biāo)準(zhǔn)化的電路或是經(jīng)過考驗(yàn)可靠性高的電路，并且應(yīng)盡量采用成熟的技術(shù)。電路設(shè)計遵循簡化原則。在保證設(shè)計功能和指標(biāo)的前提下盡可能以最簡單的線路和最少量的元器件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計，減少元器件數(shù)量的同時也要壓縮品種數(shù)可規(guī)格。從可靠性角度出發(fā)不能為了性能的少許改進(jìn)而增加大量元器件，要有足夠的容差設(shè)計和最壞情況設(shè)計。也就是要考慮元器件參數(shù)的公差、漂移以及隨環(huán)境條件的變化等因素。正確選用元器件，并針對元器件工作應(yīng)力合理進(jìn)行降額設(shè)計。正確選用元器件的類型是首要的，這需要設(shè)計者對每種器件的類型有足夠的認(rèn)識。選定類型后再進(jìn)行降額設(shè)計，降額是指元器件在低于其額定值的應(yīng)力

36、條件下工作。按照元器件類型和降額曲線分別進(jìn)行溫度、電壓、功率的降額設(shè)計。 提高可靠性的方法除了進(jìn)行良好設(shè)計外，還可以通過實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行，其過程是不斷惡化產(chǎn)品的環(huán)境條件（電壓、溫度等）直至失效，就可找到最薄弱的環(huán)節(jié)，然后改進(jìn)該環(huán)節(jié)，再繼續(xù)惡化環(huán)境條件，該方法是比較實(shí)用的一種方法。 503.2 電源可靠性指標(biāo)及測試可靠性的衡量是失效率或是平均無故障時間可靠性的衡量是失效率或是平均無故障時間MTBF，兩者互為倒數(shù)。，兩者互為倒數(shù)。MTBF可以進(jìn)行計可以進(jìn)行計算或是通過試驗(yàn)來測定和驗(yàn)證，國內(nèi)多采用試驗(yàn)驗(yàn)證方法，依據(jù)算或是通過試驗(yàn)來測定和驗(yàn)證，國內(nèi)多采用試驗(yàn)驗(yàn)證方法，依據(jù)GB/T 5080.7-1986采采用定時（定數(shù)）截尾試驗(yàn)方案，進(jìn)行是否達(dá)到預(yù)定用定時（定數(shù)）截尾試驗(yàn)方案，進(jìn)行是否達(dá)到預(yù)定MTBF的判斷。的判斷。 MTBF,即平均無故障時間即平均無故障時間，英文全稱是，英文全稱是“Mean Time Between Failure”。是衡量一個。是衡量一個產(chǎn)品（尤其是電器產(chǎn)品）的可靠性指標(biāo)。單位為產(chǎn)品（尤其是電器產(chǎn)品）的可靠性指標(biāo)。單位為“小時小時”。它反映了產(chǎn)品的時間質(zhì)量，是。它反映了