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開關(guān)電源基礎(chǔ)知識(shí),1,目錄,1.開關(guān)電源基本原理 1.1 常用開關(guān)電源類別 1.3 15W電源簡(jiǎn)介 1.2 開關(guān)電源簡(jiǎn)介 1.4 15W電源主要參數(shù)選取 2.常用電氣指標(biāo)即測(cè)試方法 2.1 測(cè)試儀器要求 2.7 穩(wěn)壓精度 2.13抗電強(qiáng)度 2.2 最大輸入電流 2.8 輸出紋波即雜音 2.14絕緣阻抗 2.3 啟動(dòng)沖擊電流 2.9 瞬態(tài)響應(yīng) 2.15效率 2.4 交調(diào)測(cè)試 2.10開機(jī)延時(shí) 2.16功率因素 2.5 電壓調(diào)整率 2.11輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng) 2.6 負(fù)載調(diào)整率 2.12保護(hù)電路 3.電源可靠性,2,目前開關(guān)電源廣泛采用的是PWM脈寬調(diào)制方式，即功率開關(guān)管的開關(guān)頻率固定，通過調(diào)整開關(guān)管的導(dǎo)通、截止時(shí)間來達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。 PWM開關(guān)電源可以實(shí)現(xiàn)AC-DC、DC-DC、DC-AC等升降壓變換，根據(jù)電路拓?fù)涞姆绞接只究煞譃榉醇な?、正激式、推挽式、半橋式、全橋式等等，還有一些從這些基本拓?fù)溲葑兂鰜淼钠渌绞健?1.1 常用開關(guān)電源類別,3,1.1 常用開關(guān)電源類別,1. 反激式 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(chǔ)能。,2. 正激式 用于中大功率電源（500W）左右，變壓器作為電壓變換，輸出有一個(gè)儲(chǔ)能電感，開關(guān)管截止時(shí)釋放能量。圖二位雙關(guān)正激的電路，功率可做得更大一些。,4,1.1 常用開關(guān)電源類別,3. 半橋電路 可做大功率電源，輸入開關(guān)管電壓應(yīng)力較低，輸出全波整流效率高。,5,1.2 開關(guān)電源簡(jiǎn)介,下面我們用一個(gè)15W電源來介紹開關(guān)電源的各個(gè)組成部分及功能：,,,6,1.3 15W電源簡(jiǎn)介,MOS管,,輸入防浪涌電流,,功率變壓器,,輸入整流橋,,EMI濾波,,輸出整流,,EMI濾波,,輸出濾波電解,,輸入濾波大電解,,7,1.3 15W電源簡(jiǎn)介,,PWM控制IC,,8,1.3 15W電源簡(jiǎn)介,15W 原理圖,9,1.3 15W電源簡(jiǎn)介,PWM LD7522 芯片資料,10,1.3 15W電源簡(jiǎn)介,EMI電路: 電源工作時(shí)，電源的功率開關(guān)管、變壓器處于高頻的開關(guān)狀態(tài)，電壓、電流的快速跳變會(huì)產(chǎn)生很干擾噪音，而EMI電路主要是阻止這些干擾噪聲串入電網(wǎng)影響其它的電子設(shè)備，也能防止一部分電網(wǎng)的干擾噪音進(jìn)入電源造成干擾。 防浪涌電路： 開機(jī)瞬間，輸入交流經(jīng)整流后給濾波電容充電，這時(shí)的充電電流非常大，容易造成整流橋、輸入保險(xiǎn)絲的損壞，通過輸入串接電阻，防止輸入瞬間點(diǎn)流過大，保護(hù)整流橋、保險(xiǎn)絲等器件。 PWM控制： 由PWM控制芯片及外圍電路組成，IC自身產(chǎn)生固定的開關(guān)頻率，驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)管，根據(jù)輸出反饋的信號(hào)，控制功率開關(guān)管的導(dǎo)通和截止時(shí)間，達(dá)到使輸出穩(wěn)壓的目的。 功率(開關(guān))變壓器： 根據(jù)電路的方式作用也不同，但有一點(diǎn)是共同的，即通過初次極的匝比變化，可以得到不同的輸出電壓。,11,2.常用電氣指標(biāo)即測(cè)試方法,2.1 測(cè)試儀器要求,所有測(cè)試設(shè)備（計(jì)量用）應(yīng)具有足夠的分辨率、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度，以保證誤差極限不超過規(guī)定量值的2%。測(cè)量?jī)x器的誤差應(yīng)符合GB6592。 電壓表、電流表的精度不低于0.5級(jí)。 測(cè)量端被測(cè)電源的源電壓輸入端與被測(cè)電源的所有輸出端為測(cè)量端。,12,2.2 最大輸入電流,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(cè)試條件 a、電源工作電壓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(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、先如圖布置好測(cè)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(cè) 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。,13,2.3 啟動(dòng)沖擊電流,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μs級(jí)電流不在考慮之內(nèi)) 測(cè)試條件 a、電源輸出滿載。 b、啟動(dòng)電流測(cè)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(cè)試裝置的輸入電壓不應(yīng)超過300Vac。 c、電源應(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(cè)試方框圖,14,2.3 啟動(dòng)沖擊電流,測(cè)試方法 針對(duì)電源輸入電壓的高低而使用不同的測(cè)試工裝，測(cè)試方框圖如上圖1、2， 測(cè)試方法如下： 一、電源輸入高電壓（Vin75V） a、先如上圖1接好測(cè)試電路。 b、先把數(shù)字示波器調(diào)到自動(dòng)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(dòng)電流測(cè)試裝置充電（K1開），充電穩(wěn)定后即可給被測(cè)電源加上啟動(dòng)電流（先K3開后K4開） d、示波器捕獲到信號(hào)后，把K1、K3、K4關(guān)，K2開把啟動(dòng)電流測(cè)試工裝里面的電荷放掉，以免產(chǎn)生電擊危險(xiǎn)。 e、示波器捕獲到的尖刺峰值（如：1.5V）乘以10（15V）即為啟動(dòng)沖擊電流的數(shù)值（即為15A）,15,2.3 啟動(dòng)沖擊電流,二、啟動(dòng)沖擊電流估算 a、計(jì)算最大輸入電壓(AC): Vin(RMS)*1.414 b、估算下圖中輸入回路阻抗,X電容電流忽略,,共模電感兩個(gè)線圈電阻R2,,I (rush current)=Vin(rms)*1.414/(R1+R2) (cold condition),16,2.4 交調(diào)測(cè)試,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(duì)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(cè)試。 測(cè)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(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、先如圖連接好測(cè)試電路，對(duì)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(cè)量。 b、對(duì)于各種正交情況，應(yīng)統(tǒng)一匯制成一張記錄表格。 c、對(duì)于每一種情況都進(jìn)行測(cè)試并記錄數(shù)據(jù)。 d、此交調(diào)測(cè)試記錄數(shù)據(jù)作為計(jì)算輸出電壓范圍，電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率，穩(wěn)壓精度的原始數(shù)據(jù)。,17,2.5 電壓調(diào)整率,指標(biāo)定義：即為電源穩(wěn)定輸出電壓對(duì)電源輸入電壓的變化（最小值—最大值）的調(diào)整性。 計(jì)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(shí)，測(cè)出穩(wěn)定輸出電壓UO（可從5.4.3測(cè)試數(shù)據(jù)中得到）。 b、負(fù)載電流為額定值時(shí)，求出源電壓從最小值（下限）到最大值（上限）時(shí)輸出電壓的最大值與最小值U（從4.3.4測(cè)試數(shù)據(jù)可 得）。 c、電壓調(diào)整率= U-Uo ×100% Uo d、對(duì)于多路輸出，其它各路應(yīng)與被測(cè)一路同時(shí)帶滿載。,18,2.6 負(fù)載調(diào)整率,指標(biāo)定義：即為電源穩(wěn)定輸出電壓對(duì)電源負(fù)載電流的變化（小載—滿載）的調(diào)整性。 計(jì)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(cè)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=(U-UO)/ UO ×100%。 d、對(duì)于多路輸出，其它各路輸出應(yīng)與被測(cè)一路同時(shí)帶上小載或滿載。,19,2.7 穩(wěn)壓精度,指標(biāo)定義：在全輸入電壓范圍及正交負(fù)載電流條件下電源穩(wěn)定輸出電壓相對(duì)于其整定值的最大偏離比例范圍。 計(jì)算方法 穩(wěn)壓精度=（U-UO）/UO ×100% U為2.6中的輸出電壓范圍上下限值。 UO為輸出電壓整定值（輸入電壓為額定值，輸出電流為一半額定電流 時(shí)，測(cè)出的輸出電壓數(shù)值,20,2.8 輸出紋波即雜音,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)，直流輸出量對(duì)其平均值的周期和隨機(jī)偏移。對(duì)規(guī)定帶寬的周期與隨機(jī)偏移而言。它可以用有效值Vr.m.s與（或）峰—峰值（Vp-p）表示。 測(cè)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(cè)量端并聯(lián)一個(gè)0.1μF的無極性電容和一個(gè)10μF的電解電容，如產(chǎn)品規(guī)格無要求則在測(cè)量端并聯(lián)一個(gè)0.1μF的無極性電容。 測(cè)試方框圖,21,2.8 輸出紋波即雜音,測(cè)試方法 a、先如圖布置好測(cè)試電路。 b、對(duì)于測(cè)試紋波應(yīng)把示波器TIME/DIV調(diào)至10μS左右，帶寬設(shè)為20MHz，測(cè)量到的周期偏離值即為紋波Vr.m.s。 c、對(duì)于輸出雜音電壓測(cè)試，應(yīng)把示波器TIME/DIV調(diào)至0.5S以便于測(cè)量其隨機(jī)偏移的峰峰值雜音電壓（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。,22,2.9 瞬態(tài)響應(yīng)（開關(guān)機(jī)瞬態(tài)，負(fù)載瞬態(tài)）,測(cè)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%~25%和50%~75%~50%。 輸入電壓在全電壓范圍內(nèi)。 測(cè)試方框圖,23,2.9 瞬態(tài)響應(yīng)（開關(guān)機(jī)瞬態(tài)，負(fù)載瞬態(tài)）,測(cè)試方法 a、如圖布置好測(cè)試電路 b、將數(shù)字示波器設(shè)置到正常捕獲狀態(tài)。SLOPE為。 c、然后即可開啟電源，開啟瞬間，示波器即會(huì)捕捉到一過沖信號(hào)，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(shí) ，關(guān)閉電源，示波器即會(huì)捕捉到輸出電壓下降信號(hào)，測(cè)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(dòng)狀態(tài)，把電子負(fù)載設(shè)為動(dòng)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(cè)量其瞬態(tài)過沖幅度及瞬態(tài)恢復(fù)時(shí)間（可調(diào)節(jié)電子負(fù)載的開關(guān)周期時(shí)間以獲得易于測(cè)量的波形；過沖幅度的測(cè)量需剔除毛刺部分）。,24,2.9 瞬態(tài)響應(yīng)（開關(guān)機(jī)瞬態(tài)，負(fù)載瞬態(tài)）,25,2.10 開機(jī)延時(shí),指標(biāo)定義：即自給電源提供工作電壓到電源開始產(chǎn)生穩(wěn)定輸出之時(shí)間即為開機(jī)延時(shí)。 測(cè)試條件 a、電源輸出滿載。 b、電源工作電壓為額定值。 測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、如圖布置好測(cè)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(hào)及輸出信號(hào)。 c、從示波器上測(cè)出電源剛接受輸入之時(shí)到電源剛開始產(chǎn)生穩(wěn)定輸出量之時(shí)的間隔，即為開機(jī)延時(shí)。 d、為保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，測(cè)試之前必須把電源輸入電容的電荷放完。,26,2.11 輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng),輸出電壓保持時(shí)間,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(shí)間。 測(cè)試條件 a、輸入電壓為額定值。 b、電源輸出滿載。 測(cè)試方框圖 測(cè)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(shí)間即為輸出電壓保持時(shí)間。,27,2.11 輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng),輸出電壓上升時(shí)間,定義：電源開機(jī)時(shí)輸出電壓從其10%上升到其90%所需時(shí)間即為輸出電壓上升時(shí)間。 測(cè)試條件 a、輸入電壓為額定值。 b、電源輸出滿載。 測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、如圖布置好測(cè)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(shí)間即為輸出電壓保持時(shí)間。,28,2.11 輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng),輸出電壓跌落時(shí)間,定義：電源關(guān)機(jī)時(shí)輸出電壓從其90%下降到其10%所需用時(shí)間即為輸出電壓跌落時(shí)間。 測(cè)試條件 a、輸入電壓為額定值。 b、電源輸出滿載。 測(cè)試方框圖 測(cè)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(shí)間即為輸出電壓跌落時(shí)間,29,2.12 保護(hù)電路,(輸入過壓、欠壓及其恢復(fù)),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(shí)，電源即自行關(guān)斷輸出,而當(dāng)輸入電壓回落到某一值時(shí)，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(shí)，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(shí)，電源又自行恢復(fù)輸出。 測(cè)試條件 a、 電源輸出為半載或按產(chǎn)品規(guī)格要求。 測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、如圖布置好測(cè)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(shí)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(shí)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(shí)的輸入電壓即為輸入欠壓點(diǎn)。 e、接著再往回慢慢調(diào)高電壓，直到電源恢復(fù)輸出，此時(shí)的輸入電壓即為輸入欠壓恢復(fù)點(diǎn)。,30,Brown Out,輸入欠壓電路,31,輸入欠壓電路,Ra=R36+R37+R38 Rb=R39*R28/(R39+R28) Vdc=Vin(ac)*1.25 Vsense=Vdc*Rb/(Ra+Rb) Vsense=1.1V R36/R37/R38=2M R28=300K Vin ac=80V R39=100K(通過計(jì)算） C中的1.25為系數(shù)，跟輸入 電解，負(fù)載均有很大關(guān)系。,Vsense,32,2.12 保護(hù)電路(輸出過壓保護(hù)),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(shí)，電源的輸出即自行關(guān)斷或不能夠再升高。 測(cè)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(cè)試方框圖 測(cè)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(cè)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(shí)的輸出的電壓值即為輸出過壓點(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(cè)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(cè)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(shí)的直流電源電壓值即為輸出過壓點(diǎn)。,33,輸出過壓電路,輸出過壓鎖機(jī) 總電流按照0.5mA 計(jì)算 Vovp=0.0005*470+1+4.7 Vovp=5.95V,,支路總電流,34,2.12 保護(hù)電路(輸出限流),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怠?測(cè)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(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、如圖連接好測(cè)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(cè)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(shí)達(dá)到條件下的輸出電流即為輸出限流值。,35,2.12 保護(hù)電路(輸出短路),定義：即為電源具有輸出短路保護(hù)功能。 測(cè)試方法 a、先布置好測(cè)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(shí)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。,36,2.13 抗電強(qiáng)度,定義：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(cè)試。 測(cè)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(cè)極應(yīng)全部短接。 測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、如圖1把電源各被測(cè)極（輸入或輸出或大地）分別短接。 b、把耐壓測(cè)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(cè)試時(shí)間。 c、把耐壓儀兩極的夾子分別夾住電源被測(cè)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(dòng)測(cè)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(cè)試儀，把耐壓儀輸出回復(fù)到0，然后開始另一組測(cè)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(cè)試儀。 f、從測(cè)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(shí)測(cè)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(cè)試儀。,37,2.14 絕緣阻抗,定義：絕緣阻抗是通過在被測(cè)兩極（輸入、輸出或大地）之間，施加500VDC或1000VDC 電壓計(jì)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(cè)量到的電阻值。 測(cè)試條件 a、電源不工作。 b、接地電阻測(cè)試適用于Ⅰ類保護(hù)設(shè)備。 c、如果被測(cè)電路的電流額定值≤16A，試驗(yàn)電流、試驗(yàn)電壓和試驗(yàn)時(shí)間應(yīng)如下確定： ——試驗(yàn)電流為被測(cè)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(shí)間為60S。 判定：根據(jù)電壓降計(jì)算出的保護(hù)連接導(dǎo)體電阻不應(yīng)超過0.1Ω。 d、如果被測(cè)電路的電流額定值超過16A，試驗(yàn)電流和試驗(yàn)時(shí)間為如下值： ——2倍的電路電流額定值進(jìn)行2min；或 ——對(duì)直流供電的設(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。,38,2.14 絕緣阻抗,測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、如圖1連接好測(cè)試線路。 b、用絕緣電阻測(cè)試儀測(cè)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(cè)試電路。 d、用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量出電源的接地電阻值。,39,2.15 效率,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(cè)試條件 a、輸入電壓一般為額定值。 b、輸出滿載。 測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 a、先如圖布置好測(cè)試電路。 b、各路輸出電壓、電流的測(cè)量，應(yīng)同時(shí)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(jì)算出輸出功率值Po=UoIo+Uo’Io’+…。 效率η=(Po/Pi)×100%（Pi——電量測(cè)量?jī)x上顯示的輸入功率）。,40,2.16 功率因素及諧波,定義：PF=有效功率/視在功率 電源輸入電壓為正弦波, 輸入電流I2=I12+I32…+In2 I1為50Hz基波，I3為三次諧波…如果I1與輸入電壓相位差為a, 則有效功率為V*I1cosa PF= I1cosa/I 測(cè)試條件 a、輸入電壓一般為額定值。 b、輸出滿載。 測(cè)試方框圖 測(cè)試方法 由于需要對(duì)輸入電壓和電流作快速傅立葉數(shù)學(xué)變換，所以需要 用專門的功率測(cè)量?jī)x器來測(cè)量，從而直接測(cè)量出PF和各次諧波分量,41,3. 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、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(gè)部件，因此它的可靠性對(duì)整機(jī)可靠性有非常重要的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示：引起設(shè)備不可靠的原因設(shè)計(jì)錯(cuò)誤約占1/3，元器件質(zhì)量約占1/3，制造、操作和維護(hù)約占1/3。其實(shí)后兩方面也與設(shè)計(jì)階段的考慮不周有關(guān)。為了取得高可靠性，必須從設(shè)計(jì)階段就開始考慮可靠性的問題。,42,3.1 電源可靠性設(shè)計(jì)原則,優(yōu)選線路。電路設(shè)計(jì)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(jì)遵循簡(jiǎn)化原則。在保證設(shè)計(jì)功能和指標(biāo)的前提下盡可能以最簡(jiǎn)單的線路和最少量的元器件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)，減少元器件數(shù)量的同時(shí)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(jì)和最壞情況設(shè)計(jì)。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(duì)元器件工作應(yīng)力合理進(jìn)行降額設(shè)計(jì)。正確選用元器件的類型是首要的，這需要設(shè)計(jì)者對(duì)每種器件的類型有足夠的認(rèn)識(shí)。選定類型后再進(jìn)行降額設(shè)計(jì)，降額是指元器件在低于其額定值的應(yīng)力條件下工作。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(jì)。 提高可靠性的方法除了進(jìn)行良好設(shè)計(jì)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。,43,3.2 電源可靠性指標(biāo)及測(cè)試,可靠性的衡量是失效率或是平均無故障時(shí)間MTBF，兩者互為倒數(shù)。MTBF可以進(jìn)行計(jì)算或是通過試驗(yàn)來測(cè)定和驗(yàn)證，國(guó)內(nèi)多采用試驗(yàn)驗(yàn)證方法，依據(jù)GB/T 5080.7-1986采用定時(shí)（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。 MTBF,即平均無故障時(shí)間，英文全稱是“Mean Time Between Failure”。是衡量一個(gè)產(chǎn)品（尤其是電器產(chǎn)品）的可靠性指標(biāo)。單位為“小時(shí)”。它反映了產(chǎn)品的時(shí)間質(zhì)量，是體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持功能的一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總的使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)的比值為MTBF。開關(guān)電源的MTBF一般不能低于200000小時(shí)。 所謂“可靠性”，就是產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力；反之，產(chǎn)品或其一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿梢?guī)定的功能是出故障。概括地說，產(chǎn)品故障少的就是可靠性高，產(chǎn)品的故障總數(shù)與壽命單位總數(shù)之比叫“失效率”（Failure rate），常用λ表示。例如正在運(yùn)行中的100只開關(guān)電源，一年之內(nèi)出了2次故障，則每個(gè)電源的故障率為0.02次/年。當(dāng)產(chǎn)品的壽命服從指數(shù)分布時(shí)，其故障率的倒數(shù)就叫做平均故障間隔時(shí)間（Mean Time Between Failures），簡(jiǎn)稱MTBF。即： MTBF=1/λ 通常作可靠性實(shí)驗(yàn)的時(shí)間都很長(zhǎng)，可以用加速老化實(shí)驗(yàn)的方法來減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間，從而盡快暴露設(shè)計(jì)中的問題。加速實(shí)驗(yàn)需要仔細(xì)衡量被惡化的指標(biāo)如環(huán)境溫度，震動(dòng)參數(shù)，負(fù)載條件等對(duì)壽命的影響，從而科學(xué)地得出可靠性。,44,3.3 電源的壽命,影響開關(guān)電源壽命的因素很多，如負(fù)載大小、振動(dòng)和周邊的工作環(huán)境(如電網(wǎng)環(huán)境、溫度、自然環(huán)境等）。其中，環(huán)境溫度很重要，國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料表明，電子元器件工作溫度每升高2℃，可靠性下降10%，所以選擇合適的散熱方式，排放出由開關(guān)電源內(nèi)部的熱量非常關(guān)鍵。開關(guān)電源的MTBF，在很大程度上是由其內(nèi)部的電解電容器MTBF值所決定的。因隨著溫度的上升，電容器的壽命急劇縮短，所以開關(guān)電源的工作溫度如能得到降低，其壽命就會(huì)更長(zhǎng)。由于LED電源工作環(huán)境的溫度一般都較高,所以適當(dāng)?shù)倪x擇電解電容對(duì)于電源的壽命就顯得極為重要。,45,