DCDC隔離電源的常見(jiàn)測(cè)試指標(biāo)及其測(cè)試方法

本文通過(guò)實(shí)測(cè)的方式為大家展示一些DCDC隔離電源的測(cè)試方法。

DC-DC隔離電源測(cè)試方法包括多個(gè)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(jiàn)的測(cè)試方法和步驟：

1. 輸入和輸出電壓測(cè)試

• 目的：確認(rèn)輸入和輸出電壓是否符合規(guī)格。
• 方法：
  • 使用萬(wàn)用表測(cè)量輸入電壓，確保在規(guī)定范圍內(nèi)。
  • 測(cè)量輸出電壓，檢查其是否在額定值范圍內(nèi)。

2. 負(fù)載測(cè)試

• 目的：驗(yàn)證電源在不同負(fù)載條件下的性能。
• 方法：
  • 使用可調(diào)負(fù)載，逐步增加負(fù)載，從零負(fù)載到最大額定負(fù)載。
  • 記錄輸出電壓和電流變化，觀察輸出的穩(wěn)定性。

3. 效率測(cè)試

• 目的：評(píng)估電源的能量轉(zhuǎn)換效率。
• 方法：
  • 測(cè)量輸入功率（輸入電壓 × 輸入電流）。
  • 測(cè)量輸出功率（輸出電壓 × 輸出電流）。
  • 計(jì)算效率：效率 = (輸出功率 / 輸入功率) × 100%。

4. 紋波和噪聲測(cè)試

• 目的：評(píng)估輸出電壓的紋波和噪聲水平。
• 方法：
  • 使用示波器測(cè)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(cè)試

• 目的：檢查電源在工作過(guò)程中的溫升情況。
• 方法：
  • 在滿載情況下運(yùn)行電源，使用溫度計(jì)或熱成像儀測(cè)量電源不同部位的溫度，確保不會(huì)超過(guò)規(guī)定的溫度范圍。

6. 絕緣測(cè)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(cè)試儀測(cè)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(yīng)大于一定值。

7. 短路和過(guò)載保護(hù)測(cè)試

• 目的：驗(yàn)證電源在短路或過(guò)載情況下的保護(hù)功能。
• 方法：
  • 模擬短路條件，觀察電源是否能及時(shí)切斷輸出。
  • 逐步增加負(fù)載至超過(guò)額定值，確保電源能夠在過(guò)載情況下保護(hù)自身。

8. EMI/EMC測(cè)試

• 目的：測(cè)試電源的電磁干擾和抗干擾能力。
• 方法：
  • 根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如CISPR）進(jìn)行輻射和傳導(dǎo)干擾測(cè)試，確保電源符合EMI/EMC要求。

9. 老化測(cè)試

• 目的：評(píng)估電源長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。
• 方法：
  • 在高溫、高濕和高負(fù)載條件下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，觀察電源性能變化。

10.開(kāi)關(guān)機(jī)測(cè)試

目的：評(píng)估電源開(kāi)機(jī)過(guò)程中輸出電壓質(zhì)量。

方法：在常溫下、進(jìn)行滿載、半載、空載、輸入全電壓范圍內(nèi)的開(kāi)關(guān)測(cè)試，并紀(jì)錄下其輸出電壓的變化。

11.動(dòng)態(tài)性能測(cè)試

目的：評(píng)估電源在輸出負(fù)載跳變過(guò)程中輸出電壓質(zhì)量。

方法：利用電子負(fù)載的動(dòng)態(tài)測(cè)試功能進(jìn)行測(cè)試，并紀(jì)錄下其輸出電壓的變化。

除此之外還有容性負(fù)載，欠壓保護(hù)，短路保護(hù)功能，白盒性能的各項(xiàng)目測(cè)試。

注意事項(xiàng)

• 在進(jìn)行所有測(cè)試時(shí)，務(wù)必遵循安全操作規(guī)程，確保設(shè)備和人員的安全。
• 記錄每次測(cè)試的數(shù)據(jù)，以便后續(xù)分析和對(duì)比。

通過(guò)上述測(cè)試方法，可以全面評(píng)估DC-DC隔離電源的性能和可靠性。

下面就通過(guò)實(shí)測(cè)操的方式來(lái)測(cè)試一款型號(hào)為URB2405S-6WR3的隔離電流模塊，生產(chǎn)廠家是深圳市利華鴻電子科技有限公司。對(duì)以上步聚進(jìn)行一一說(shuō)明。

待測(cè)產(chǎn)品的外觀及尺寸如下圖所示：

本次測(cè)示所用到的設(shè)備包括如下：電源IT6720 電子負(fù)載IT8511A+ 示波器KEYSIGHT MSOX2024A熱成像儀：HIKMICRO H10 實(shí)驗(yàn)箱：WBE-SGD-80LA 電流探頭：HCP8030耐壓測(cè)試儀：EXTECH 7162。

一個(gè)開(kāi)關(guān)電源的測(cè)試指標(biāo)有幾十項(xiàng)，本次測(cè)試方法介紹常的技術(shù)參數(shù)測(cè)試的操作方法。通過(guò)這些常規(guī)的，基本參數(shù)測(cè)試大體上就能判斷所測(cè)的電源產(chǎn)品的性能是否良好了。

先上個(gè)測(cè)試電路基本框架圖：如下圖所示，一般采用開(kāi)爾文連接方接入電流和電壓表。這樣可以避免線損帶來(lái)的測(cè)試誤差。

效率測(cè)試：

為最基本的參數(shù)測(cè)試，通過(guò)圖1的接線方式調(diào)節(jié)輸入電壓從9到36V，負(fù)載為滿載1.2A電流值，電子負(fù)載設(shè)置為CC模式。讀出電流電壓參數(shù)值再通過(guò)計(jì)算就能得到相應(yīng)的效率實(shí)測(cè)值了~

注意事項(xiàng)：要注意輸入電源的電流限制功能，測(cè)試時(shí)要把限流值調(diào)至大于規(guī)格書(shū)的提供的輸入電流值兩倍以上。否則容易在起機(jī)時(shí)觸發(fā)其限流值。

滿載效率測(cè)試：

空載待機(jī)電流測(cè)試

評(píng)價(jià)：上面兩個(gè)表格的數(shù)據(jù)是實(shí)測(cè)要品的數(shù)據(jù),通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以看到，其產(chǎn)品效率是比較高的，比一般常規(guī)的URB2405S-1WR3灌封類的產(chǎn)品要高4個(gè)百點(diǎn)。

負(fù)載測(cè)試：

測(cè)試方法：選取最低，典型值 、最高輸入電壓三個(gè)輸入電壓點(diǎn)。按圖1接線方式；調(diào)節(jié)不同輸入負(fù)載電壓時(shí)記錄下對(duì)應(yīng)的輸入電流及其輸入電壓。如下表所示。

評(píng)價(jià)：上表為產(chǎn)品實(shí)測(cè)的技術(shù)測(cè)試紀(jì)錄，從數(shù)據(jù)中可以看到，該產(chǎn)品有良好的效率曲線。

紋波&噪聲測(cè)試

測(cè)試方法：按圖1接線，觀測(cè)不同負(fù)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(chǎn)品要求采用平衡線測(cè)試方法，這種方法在作者看來(lái)可以大幅減小測(cè)試量的紋波噪聲值，在作為產(chǎn)品性能評(píng)估時(shí)不推薦使用。本次的產(chǎn)品測(cè)試只在測(cè)試架的輸出端接入一個(gè)1uF/25V的MCLL電容，材質(zhì)為X7R.。按其規(guī)格書(shū)推薦電路接入一個(gè)LC濾波電路。如果不接，輸出電容值會(huì)比實(shí)際值要大一些。

測(cè)試紀(jì)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(píng)價(jià)：上表為產(chǎn)品實(shí)測(cè)的技術(shù)測(cè)試紀(jì)錄，從數(shù)據(jù)中可以看到，該產(chǎn)品的輸出紋波噪聲在同類型產(chǎn)品中還是比較小的。

產(chǎn)品溫升測(cè)試

• 目的：檢查電源在工作過(guò)程中的溫升情況。
• 注意事項(xiàng)：測(cè)試前需要待電源滿載運(yùn)行半個(gè)小時(shí)以上再進(jìn)行測(cè)試。
• 方法：在滿載情況下運(yùn)行電源，使用溫度計(jì)或熱成像儀測(cè)量電源不同部位的溫度，確保不會(huì)超過(guò)規(guī)定的溫度范圍。

以下是該產(chǎn)品的測(cè)試熱成像圖片，從圖中可以看到其發(fā)熱較嚴(yán)重的是集成IC器件，最高溫度為85.5度。在低壓輸入時(shí)所測(cè)得。

VIN= 9 V(100%負(fù)載)	VIN= 24 V(100%負(fù)載)	VIN= 36 V(100%負(fù)載)

評(píng)價(jià)：這種開(kāi)板的電源產(chǎn)品局部溫升會(huì)比較大，這一點(diǎn)不如灌封的產(chǎn)品，因此在選型時(shí)需要依據(jù)電源的工作環(huán)境溫度及降額來(lái)進(jìn)行估。該電源產(chǎn)品在降額使用時(shí)，器件溫升將大幅下降。

開(kāi)關(guān)機(jī)測(cè)試

目的：評(píng)估電源開(kāi)機(jī)過(guò)程中輸出電壓質(zhì)量。

方法：在常溫下、進(jìn)行滿載、半載、空載、輸入全電壓范圍內(nèi)的開(kāi)關(guān)測(cè)試，并紀(jì)錄下其輸出電壓的變化。

開(kāi)機(jī)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(guān)機(jī)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(píng)價(jià)：從上面的測(cè)試紀(jì)錄，可以看到，該產(chǎn)品開(kāi)關(guān)輸出電壓質(zhì)量還是比較高的。

過(guò)載保護(hù)測(cè)試

目的：驗(yàn)證電源在短路或過(guò)載情況下的保護(hù)功能。

方法：接線圖1逐步增加負(fù)載至超過(guò)額定值，確保電源能夠在過(guò)載情況下保護(hù)自身。為了能準(zhǔn)確測(cè)試出該產(chǎn)品過(guò)載電流值，有條件的話可以借助電流探頭來(lái)觀察。

VIN= 9 V（1.8A）	VIN= 24 V( 2.4A )	VIN= 36V( 2.5A )

評(píng)價(jià)：該產(chǎn)品的過(guò)流點(diǎn)設(shè)置比較大，能適應(yīng)較大的瞬時(shí)負(fù)載需求。

動(dòng)態(tài)性能測(cè)試

目的：評(píng)估電源在輸出負(fù)載跳變過(guò)程中輸出電壓質(zhì)量。

方法：利用電子負(fù)載的動(dòng)態(tài)測(cè)試功能進(jìn)行測(cè)試，并紀(jì)錄下其輸出電壓的變化。一般按其規(guī)格書(shū)的指標(biāo)要求進(jìn)行25%的負(fù)載跳變測(cè)試。

電子負(fù)載動(dòng)態(tài)設(shè)置：負(fù)載電流變化率1A/uS。

VIN= 9V(75%-100%負(fù)載跳變)	VIN= 24 V(75%-100%負(fù)載跳變)	VIN= 36 V(75%-100%負(fù)載跳變)
VIN=9 V(25%-50%負(fù)載跳變)	VIN= 24 V(25%-50%負(fù)載跳變)	VIN= 36 V(25%-50%負(fù)載跳變)

評(píng)價(jià)：該產(chǎn)品動(dòng)態(tài)性能較良好，與同類型產(chǎn)品相比，基本一致。

除此之外還有容性負(fù)載，欠壓保護(hù)，短路保護(hù)功能，白盒性能的各項(xiàng)目測(cè)試，及其他測(cè)試方式，待一下期更新。