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电源测验大全之白盒测验

1辅助电源测试测试说明:电源中辅助电源有重要意义,电源模块的正常工作靠辅助电源来保障,辅助电源工作要比主电路要求更可靠,因为即使在输入电压超限的条件下,辅助电源还要正常工作,以实现正常的保护逻辑,而且

  1 辅佐电源测验

  测验阐明:

  电源中辅佐电源有重要意义,电源模块的正常作业靠辅佐电源来确保,辅佐电源作业要比主电路要求更牢靠,因为即便在输入电压超限的条件下,辅佐电源还要正常作业,以完成正常的维护逻辑,并且功率器材的驱动,操控芯片的作业都要靠辅佐电源来确保,因而,对辅佐电源的要求是:不管在动态的状况下仍是在静态的状况下,有必要安稳牢靠,输出电压安稳,以满意操控和通讯电路的要求。测验作业中要充沛重视辅佐电源。

  测验办法:

  辅佐电源要重视以下几个问题:

  A、发动电阻规划是否合理,限流电阻(辅佐电源的输入与高压直流母线排串联的电阻)规划是否合理;

  B、静态的状况下,辅佐电源的电压是否在全电压、负载内;

  C、大动态的状况下,辅佐电源是否正常;

  D、发动进程中输出电压是否呈现过冲,384X Isence端及驱动波形是否反常;

  E、输出电压波形监测;

  F、开关管的电应力测验;

  G、辅佐电源的温度应力测验;

  H、芯片的作业首要参数,如作业电压、功耗等。

  针对这些问题,需求测验相应项目:

  A、发动电阻和限流电阻测验

  发动电阻的功率降额有必要满意规划要求,核算功率的公式为:

  P=(Bmax-V1)/R,其间Vmax为辅佐电源在各种状况下最大的输入电压,V1为辅佐电源操控芯片(UC384X)正常作业电压,核算出来的功率不能超越选用的发动电阻的功率,一起发动电阻的温升有必要满意降额要求。在最高的环境温度、辅佐电源最高的输入电压Vmax下,正常作业时,发动电阻的最高温度(温度安稳今后)不超越120oC(15oC的降额,135oC-15oC=120oC),假如在常温下测验,测验温升需求转化到最高作业环境温度。

  限流电阻的功率也要满意降额的要求,用示波器测验正常状况下,满载开机,满载关机状况下电阻两头的电压波形,经过电压波形,测验出电阻两头的电源有用值,依据有用值核算电阻的功率,要求功率在开机和关机以及正常状况下要满意降额要求。

  B、静态的状况下,输出电压规模测验

  测验模块输入电压别离为Vinmin,Vinnom,Vinmax和输出Iomin,Ionom、Iomax,输出限流点,输出深度限流状况下的辅佐电源每一路输出电压,要求每一路输出电压在每一种状况下都保持安稳,并且可以满意操控回路和通讯回路的牢靠作业要求(留意:Vinmin为辅佐电源刚刚开始作业的电压,Vinmax为模块输入过压维护后的电压,过压维护和欠压维护今后,模块都能正常作业)。

  C、动态的状况下,辅佐电源输出电压规模:

  用AC SOURCE调理模块的输入电压和输出负载一起跳变(输入电压在最高电压和最低输入电压之间跳变,跳变时刻为50ms,输出从空载到满载跳变,跳变时刻为5ms,tr和tf设置为20us对应1A),在这种状况下,测验辅佐电源各路输出电压,要求每一路输出电压都能保持安稳,并且可以满意操控回路和通讯回路的牢靠作业要求。

  D、要害点波形测验:

  别离在输入过压点-5V、欠压点+5V发动时测验输出电压波形,3844 Isence端及开关管驱动波形,监测是否呈现输出电压过冲、开关管过流及开关管驱动端波形反常等状况。一起在各种动态的状况下(包含输入动态,输出动态的状况下),各个要害点的波形测验。

  E、输出电压纹波测验:

  输出额外线形负载状况下,用测验电压纹波的办法测验输出电压波形,其纹波P-P值应小于5%输出电压。

  判别规范:

  以上测验项目作为检测辅佐电源功能的测验。发动电阻温升正常,未呈现开关管电流及驱动波形反常,在作业规模内辅佐电源电压正常,在反常电压输入规模辅佐电源正常(在电源可以完成维护的规模内正常),合格;不然不合格。

  2 驱动电路的测验

  测验阐明:

  功率器材的驱动技能是电源牢靠性的重要确保,好的驱动办法可以完成有用的注册和关断,高功率,低的EMI搅扰,快速完成功率器材的维护等功能,测验中应对功率管驱动进行测验,为了避免因为探头引起的影响,测验顶用应选用差分阻隔探头(或选用一般的探头,一起示波器的电源用阻隔变压器阻隔),并留意以下问题:

  A、驱动电路剖析;

  B、驱动电压;

  C、驱动波形;

  D、瞬态状况下驱动波形;

  F、驱动芯片的电压,如起机进程中的芯片供电电压等。

  测验办法:

  (1)驱动电路剖析

  审阅驱动电路办法,不管变压器阻隔驱动和集成IC驱动,驱动电阻应满意引荐要求,假如选用加速电容或快速关断办法时应评价其效果,负压关断时应承认其影响,一般状况下GS应有稳压管,剖析驱动电路,承认电路规划合理性。

  (2)驱动电压

  现在,公司的大部分的开关管都是运用MOSFET或IGBT,MOSFET和IGBT的驱动都是运用电压办法,高的驱动电压会击穿栅极,测验在空载、半载、满载、限流状况、空载满载跳变、空载到限流跳变、空载到深度限流跳变(一切的负载跳变条件为:跳变时刻5ms,tr和tf为1A对应20us),空载到短路及输入电压为最低、额外、最高,从最高电压到最低电压跳变(跳变时刻为50ms)条件下的驱动波形,要确保驱动电压低于规则电压,一般峰值应小于20V,一起留意驱动电压要满意饱满驱动。

  (3)驱动波形

  测验在空载、轻载、半载、满载、限流状况、空载满载跳变、空载到限流跳变、空载到深度限流跳变(一切的负载跳变条件为:跳变时刻5ms,tr和tf为1A对应20us),空载到短路及输入电压为最低、额外、最高,从最高电压到最低电压跳变(跳变时刻为50ms)条件下的驱动波形,波形的上升和下降沿应滑润,且满意功率和EMI要求(上升时刻较快,管子的注册损坏小,可是电压尖锋较高,EMI会较大),注册中不该有跌落,关断后不会呈现尖冲,死区时刻满意规划要求。

  比照PWM芯片输出波形和驱动波形,承认驱动波形和PWM输出波形共同。

  (4)驱动回路

  功率器材(MOSFET和IGBT)驱动电源要求低的阻抗特性,驱动回路面积尽可能小,驱动线尽量短,且驱动回路有必要与功率回路分隔。

  (5)瞬态状况下的波形

  在瞬态条件下,如开关机、输出突加负载、突减负载,由限流态到稳压态的转化,从稳压到限流态的转化,输出短路,短路开机,输出短路铺开的状况下驱动正常。由维护到康复的进程中,驱动正常,波形的上升和下降沿应滑润,注册中不该由跌落,关断后不会呈现尖冲,死区时刻满意规划要求,驱动波形不该呈现振动现象。

  断定规范:

  契合测验阐明,合格;不然不合格。

  (6)主操控芯片供电电压的测验

  用示波器测验首要的操控芯片的供电电压,捕捉模块上电进程、关机的进程以及正常作业状况下芯片供电电压的波形,芯片供电电压有必要满意芯片材料的要求,一起最好作业在芯片材料引荐的作业电压下,任何状况都不能呈现超越芯片作业电压规模的电压芯片供电。

  3 功率半导体器材的应力测验

  测验阐明:

  功率半导体器材首要包含:DCDC的主功率管、输出整流二极管、PFC的主功率管、PFC的整流二极管、PFC的夸接二极管等。这些功率半导体器材的正确运用是电源牢靠性的重要确保,为确保功率器材的合理运用,需求考虑合理的电流、电压降额和结温降额,故测验应在以下几个方面留意:

  A、满意电压降额要求;

  B、满意电流降额要求;

  C、满意温度降额要求

  测验办法:

  A、测验功率半导体器材在最恶劣条件下的Vds电压波形,确认最高电压和最大尖锋电压。因为Vds的电压比较高,并且最大的电压尖锋的频率可以到达30-40MHz,故一般的测验时,电压尖锋小于300V的,可选用一般的示波器原配探头(一般额外电压为300,带宽为100M或50M,测验的波形不会失真),当电压尖锋大于300V时,测验以高压无源探头的测验成果为准(带宽为100M),测验的波形一般也不会失真。关于有源高压探头,因为带宽较窄,一般为20MHz,简单失真,不主张运用。

  关于电压应力的测验,首要测验在动态状况下的电压应力(因为稳态状况下的电压应力较小),详细的测验条件如下:

  (1)输入电压为最高电压,别离测验输出空载、满载、限流状况、空载满载跳变、空载到限流(输出电压为50V左右)、空载到深度限流(输出电压小于40V),(一切的负载跳变条件为:跳变时刻5ms,tr和tf为1A对应20us),空载到短路状况下,器材的电压应力。改动输入电压,在最低输入电压和额外输入电压下从头以上的测验。记载测验的最大应力,记载超支的电压波形。

  (2)输入电压在最大电压和最下电压之间跳变(跳变时刻为20ms)别离测验输出空载、满载、限流状况、空载满载跳变、空载到限流(输出电压为50V左右)、空载到深度限流(输出电压小于40V),(一切的负载跳变条件为:跳变时刻5ms,tr和tf为1A对应20us),空载到短路状况下,器材的电压应力。

(3)模仿体系上运转的状况测验下,在体系上,当模块处于浮充状况,监控使模块变为均充,这时因为模块电压上升速度不共同,导致电压上升较快的模块瞬间接受过高的功率,一起模块又无法

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