本文通過實測的方式為大家展示一些DCDC隔離電源的測試方法。
DC-DC隔離電源測試方法包括多個方面,主要是為了確保電源的性能、效率和安全性。以下是一些常見的測試方法和步驟:
1. 輸入和輸出電壓測試
2. 負載測試
- 目的:驗證電源在不同負載條件下的性能。
- 方法:
- 使用可調負載,逐步增加負載,從零負載到最大額定負載。
- 記錄輸出電壓和電流變化,觀察輸出的穩定性。
3. 效率測試
- 目的:評估電源的能量轉換效率。
- 方法:
- 測量輸入功率(輸入電壓 × 輸入電流)。
- 測量輸出功率(輸出電壓 × 輸出電流)。
- 計算效率:效率 = (輸出功率 / 輸入功率) × 100%。
4. 紋波和噪聲測試
- 目的:評估輸出電壓的紋波和噪聲水平。
- 方法:
- 使用示波器測量輸出端的電壓波形,觀察并記錄紋波電壓的峰峰值和頻率成分。
5. 溫升測試
- 目的:檢查電源在工作過程中的溫升情況。
- 方法:
- 在滿載情況下運行電源,使用溫度計或熱成像儀測量電源不同部位的溫度,確保不會超過規定的溫度范圍。
6. 絕緣測試
- 目的:確保輸入和輸出之間的絕緣性能良好。
- 方法:
- 使用絕緣測試儀測量輸入端與輸出端之間的絕緣電阻,通常要求在特定條件下(例如500V直流下)絕緣電阻應大于一定值。
7. 短路和過載保護測試
- 目的:驗證電源在短路或過載情況下的保護功能。
- 方法:
- 模擬短路條件,觀察電源是否能及時切斷輸出。
- 逐步增加負載至超過額定值,確保電源能夠在過載情況下保護自身。
8. EMI/EMC測試
- 目的:測試電源的電磁干擾和抗干擾能力。
- 方法:
- 根據相關標準(如CISPR)進行輻射和傳導干擾測試,確保電源符合EMI/EMC要求。
9. 老化測試
- 目的:評估電源長期使用的穩定性。
- 方法:
- 在高溫、高濕和高負載條件下進行長時間測試,觀察電源性能變化。
10.開關機測試
目的:評估電源開機過程中輸出電壓質量。
方法:在常溫下、進行滿載、半載、空載、輸入全電壓范圍內的開關測試,并紀錄下其輸出電壓的變化。
11.動態性能測試
目的:評估電源在輸出負載跳變過程中輸出電壓質量。
方法:利用電子負載的動態測試功能進行測試,并紀錄下其輸出電壓的變化。
除此之外還有容性負載,欠壓保護,短路保護功能,白盒性能的各項目測試。
注意事項
- 在進行所有測試時,務必遵循安全操作規程,確保設備和人員的安全。
- 記錄每次測試的數據,以便后續分析和對比。
通過上述測試方法,可以全面評估DC-DC隔離電源的性能和可靠性。
下面就通過實測操的方式來測試一款型號為URB2405S-6WR3的隔離電流模塊,生產廠家是深圳市利華鴻電子科技有限公司。對以上步聚進行一一說明。
待測產品的外觀及尺寸如下圖所示:
待測產品外觀本次測示所用到的設備包括如下:電源IT6720 電子負載IT8511A+ 示波器KEYSIGHT MSOX2024A熱成像儀:HIKMICRO H10 實驗箱:WBE-SGD-80LA 電流探頭:HCP8030耐壓測試儀:EXTECH 7162。
一個開關電源的測試指標有幾十項,本次測試方法介紹常的技術參數測試的操作方法。通過這些常規的,基本參數測試大體上就能判斷所測的電源產品的性能是否良好了。
先上個測試電路基本框架圖:如下圖所示,一般采用開爾文連接方接入電流和電壓表。這樣可以避免線損帶來的測試誤差。
效率測試:
為最基本的參數測試,通過圖1的接線方式調節輸入電壓從9到36V,負載為滿載1.2A電流值,電子負載設置為CC模式。讀出電流電壓參數值再通過計算就能得到相應的效率實測值了~
注意事項:要注意輸入電源的電流限制功能,測試時要把限流值調至大于規格書的提供的輸入電流值兩倍以上。否則容易在起機時觸發其限流值。
滿載效率測試:
VIN(V) | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 |
Iin (mA) | 834 | 609 | 399 | 299 | 242 | 204 |
VOUT(V) | 5.02 | 5.02 | 5.03 | 5.03 | 5.03 | 5.03 |
IO(mA) | 1197 | 1197 | 1197 | 1197 | 1197 | 1197 |
η(%) | 80.05 | 82.22 | 83.83 | 83.9 | 82.93 | 81.98 |
空載待機電流測試
VIN(V) | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 |
Iin (mA) | 7.64 | 6.23 | 4.83 | 4.13 | 3.71 | 3.45 |
VOUT(V) | 5.04 | 5.04 | 5.05 | 5.05 | 5.05 | 5.05 |
評價:上面兩個表格的數據是實測要品的數據,通過測試數據可以看到,其產品效率是比較高的,比一般常規的URB2405S-1WR3灌封類的產品要高4個百點。
負載測試:
測試方法:選取最低,典型值 、最高輸入電壓三個輸入電壓點。按圖1接線方式;調節不同輸入負載電壓時記錄下對應的輸入電流及其輸入電壓。如下表所示。
VIN(V) | 24VDC | |||||
Iin (mA) | 5.04 | 35.9 | 67.7 | 130.5 | 245 | 299 |
VOUT(V) | 5.04 | 5.02 | 5.02 | 5.03 | 5.03 | 5.03 |
IO(mA) | 0 | 120 | 240 | 480 | 960 | 1197 |
η(%) | / | 69.9 | 74.1 | 77.1 | 82.1 | 83.9 |
評價:上表為產品實測的技術測試紀錄,從數據中可以看到,該產品有良好的效率曲線。
紋波&噪聲測試
測試方法:按圖1接線,觀測不同負載下示波器上的顯示的電壓值,示波器帶寬需限制為20MHz。 另外很多同類型的產品要求采用平衡線測試方法,這種方法在作者看來可以大幅減小測試量的紋波噪聲值,在作為產品性能評估時不推薦使用。本次的產品測試只在測試架的輸出端接入一個1uF/25V的MCLL電容,材質為X7R.。按其規格書推薦電路接入一個LC濾波電路。如果不接,輸出電容值會比實際值要大一些。
測試紀錄:
VIN= 9 V(100%LOAD) | VIN=24 V(100%LOAD) | VIN= 36 V(100%LOAD) |
VIN= 9 V(0%LOAD) | VIN= 24 V(0%LOAD) | VIN=36 V(0%LOAD) |
評價:上表為產品實測的技術測試紀錄,從數據中可以看到,該產品的輸出紋波噪聲在同類型產品中還是比較小的。
產品溫升測試
- 目的:檢查電源在工作過程中的溫升情況。
- 注意事項:測試前需要待電源滿載運行半個小時以上再進行測試。
- 方法:在滿載情況下運行電源,使用溫度計或熱成像儀測量電源不同部位的溫度,確保不會超過規定的溫度范圍。
以下是該產品的測試熱成像圖片,從圖中可以看到其發熱較嚴重的是集成IC器件,最高溫度為85.5度。在低壓輸入時所測得。
VIN= 9 V(100%負載) | VIN= 24 V(100%負載) | VIN= 36 V(100%負載) |
評價:這種開板的電源產品局部溫升會比較大,這一點不如灌封的產品,因此在選型時需要依據電源的工作環境溫度及降額來進行估。該電源產品在降額使用時,器件溫升將大幅下降。
開關機測試
目的:評估電源開機過程中輸出電壓質量。
方法:在常溫下、進行滿載、半載、空載、輸入全電壓范圍內的開關測試,并紀錄下其輸出電壓的變化。
開機波型
VIN= 9 V(100%LOAD) | VIN= 24 V(100%LOAD) | VIN= 36V(100%LOAD) |
VIN= 9 V(0%LOAD) | VIN= 24 V(0%LOAD) | VIN= 36 V(0%LOAD) |
關機波型
VIN= 9 V(100%LOAD) | VIN= 24 V(100%LOAD) | VIN= 36V(100%LOAD) |
VIN= 9 V(0%LOAD) | VIN= 24 V(0%LOAD) | VIN= 36 V(0%LOAD) |
評價:從上面的測試紀錄,可以看到,該產品開關輸出電壓質量還是比較高的。
過載保護測試
目的:驗證電源在短路或過載情況下的保護功能。
方法:接線圖1逐步增加負載至超過額定值,確保電源能夠在過載情況下保護自身。為了能準確測試出該產品過載電流值,有條件的話可以借助電流探頭來觀察。
VIN= 9 V(1.8A) | VIN= 24 V( 2.4A ) | VIN= 36V( 2.5A ) |
評價:該產品的過流點設置比較大,能適應較大的瞬時負載需求。
動態性能測試
目的:評估電源在輸出負載跳變過程中輸出電壓質量。
方法:利用電子負載的動態測試功能進行測試,并紀錄下其輸出電壓的變化。一般按其規格書的指標要求進行25%的負載跳變測試。
電子負載動態設置:負載電流變化率1A/uS。
VIN= 9V(75%-100%負載跳變) | VIN= 24 V(75%-100%負載跳變) | VIN= 36 V(75%-100%負載跳變) |
VIN=9 V(25%-50%負載跳變) | VIN= 24 V(25%-50%負載跳變) | VIN= 36 V(25%-50%負載跳變) |
評價:該產品動態性能較良好,與同類型產品相比,基本一致。
除此之外還有容性負載,欠壓保護,短路保護功能,白盒性能的各項目測試,及其他測試方式,待一下期更新。
-
測試
+關注
關注
8文章
5269瀏覽量
126599 -
隔離電源
+關注
關注
6文章
280瀏覽量
36300 -
DCDC
+關注
關注
29文章
813瀏覽量
71263
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論