電源的九大可靠性測試
1,、反復(fù)開關(guān)機測試
測試說明:
電源模塊輸出帶大負(fù)載情況下,輸入電壓分別為220v,,(輸入過壓點-5v)和(輸入欠壓點+5v)條件下,,輸入反復(fù)開關(guān),測試電源模塊反復(fù)開關(guān)機的性能,。
測試方法:
a,、輸入電壓為220v,電源模塊快帶大負(fù)載,,用接觸器控制電壓輸入,,合15s,斷開5s(或者可以用ac source進行模擬),,連續(xù)運行2小時,,電源模塊應(yīng)能正常工作;
b,、輸入電壓為過壓點-5v,,電源模塊帶大負(fù)載,用接觸器控制電壓輸入,,合15s,,斷開5s(或者可以用ac source進行模擬),,連續(xù)運行2小時,電源模塊應(yīng)能正常工作,;
c,、輸入電壓為欠壓點-5v,電源模塊帶大負(fù)載,,用接觸器控制電壓輸入,,合15s,斷開5s(或者可以用ac source進行模擬),,連續(xù)運行2小時,,電源模塊應(yīng)能正常工作。
判斷標(biāo)準(zhǔn):
以上試驗中,,電源模塊工作正常,,試驗后電源模塊能正常工作,性能無明顯變化,,合格,;否則不合格。
2,、反復(fù)短路測試
測試說明
在各種輸入和輸出狀態(tài)下將模塊輸出短路,,模塊應(yīng)能實現(xiàn)保護或回縮,反復(fù)多次短路,,故障排除后,,模塊應(yīng)該能自動恢復(fù)正常運行。
測試方法:
a,、空載到短路:在輸入電壓全范圍內(nèi),,將模塊從空載到短路,,模塊應(yīng)能正常實現(xiàn)輸出限流或回縮,,短路排除后,模塊應(yīng)能恢復(fù)正常工作,。讓模塊反復(fù)從空載到短路不斷的工作,,短路時間為1s,放開時間為1s,,持續(xù)時間為2小時,。這以后,短路放開,,判斷模塊是否能夠正常工作,。
b、滿載到短路:在輸入電壓全范圍內(nèi),,將模塊從滿載到短路,,模塊應(yīng)能正常實現(xiàn)輸出限流或回縮,,短路排除后,模塊應(yīng)能恢復(fù)正常工作,。讓模塊從滿載到短路然后保持短路狀態(tài)2小時,。然后短路放開,判斷模塊是否能夠正常工作,。
c,、短路開機:將模塊的輸出先短路,再上市電,,再模塊的輸入電壓范圍內(nèi)上電,,模塊應(yīng)能實現(xiàn)正常的限流或回縮,短路故障排除后,,模塊應(yīng)能恢復(fù)正常工作,,重復(fù)上述試驗10次后,讓短路放開,,判斷模塊是否能夠正常工作,。
判定標(biāo)準(zhǔn):
上述試驗后,電源模塊開機能正常工作,;開機殼檢查,,電路板及其他部分無異常現(xiàn)象(如輸入繼電器在短路的過程中觸電是否粘住了等),,合格,;否則不合格。
3,、輸入低壓點循環(huán)測試
測試說明:
一次電源模塊的輸入欠壓點保護的設(shè)置回差,,往往發(fā)生以下情況:輸入電壓較低,接近一次電源模塊欠壓點關(guān)斷,,帶載時欠壓,,斷后,由于電源內(nèi)阻原因,,負(fù)載卸掉后電壓將上升,,可能造成一次電源模塊處于在低壓時反復(fù)開發(fā)的狀態(tài)。
測試方法:
電源模塊帶滿載運行,,輸入電壓從(輸入欠壓點-3v)到(輸入欠壓點+3v)緩慢變化,,時間設(shè)置為5~8分鐘,反復(fù)循環(huán)運行,,電源模塊應(yīng)能正常穩(wěn)定工作,,連續(xù)運行少0.5小時,電源模塊性能無明顯變化,。
判定標(biāo)準(zhǔn):
一次電源模塊正常連續(xù)運行,,少0.5小時后性能無明顯變化,,合格;否則不合格,。
4,、輸入瞬態(tài)高壓測試
測試說明:
pfc電路采用平均值電路進行過欠壓保護,因此在輸入瞬態(tài)高壓時,,pfc電路可能會很快實現(xiàn)保護,,從而造成損壞,測試一次電源模塊在瞬態(tài)情況下的穩(wěn)定運行能力以評估可靠性,。
測試方法:
a,、額定電壓輸入,用雙蹤示波器測試輸入電壓波形合過壓保護信號,,輸入電壓從限功率點加5v跳變?yōu)?00v,,從示波器上讀出過壓保護前300v的周期數(shù)n,作為以下試驗的依據(jù),。
b,、額定輸入電壓,電源模塊帶滿載運行,,在輸入上疊加300v的電壓跳變,,疊加的周期數(shù)為(n-1),疊加頻率為1次/30s,,共運行3小時,。
判定標(biāo)準(zhǔn):
一次電源模塊在上述條件下能夠穩(wěn)定運行,不出現(xiàn)損壞或其他不正?,F(xiàn)象,,合格;否則不合格,。
5,、輸入電壓跌落及輸出動態(tài)負(fù)載
測試說明:
一次模塊在實際使用過程中,當(dāng)輸入電壓跌落時,,電源模塊突加負(fù)載的極限
況是可能發(fā)生的,,此時功率器件、磁性元件工作在大瞬態(tài)電流狀態(tài),,試驗可以檢驗控制時序、限流保護等電路及軟件設(shè)計的合理性,。
測試方法:
a,、將輸入電壓調(diào)整為在欠壓點+5v(持續(xù)時間為5s)、過壓點-5v(持續(xù)時間為5s)之間跳變,,輸出調(diào)整在大負(fù)載(大額定容量,,持續(xù)時間為500ms),、空載(持續(xù)時間為500ms)之間跳變,運行1小時,;
b,、將輸入電壓調(diào)整為欠壓點+5v(持續(xù)時間為5s)、過壓點-5v(持續(xù)時間為5s)之間跳變,,輸出調(diào)整在大負(fù)載(大額定容量,,持續(xù)時間為1s)、空載(持續(xù)時間為500ms)之間跳變,,運行1小時,。
判定標(biāo)準(zhǔn):
在上述條件下,應(yīng)能穩(wěn)定運行,,不出現(xiàn)損壞或其他不正?,F(xiàn)象,合格,;否則不合格,。若出現(xiàn)損壞情況,記錄故障問題,,以提供分析損壞原因的依據(jù),。
6、高壓空載,,低壓限流態(tài)運行試驗
測試說明:
高壓空載運行是測試模塊的損耗情況,,尤其是帶軟開關(guān)技術(shù)的模塊,在空載情況下,,軟開關(guān)變?yōu)橛查_關(guān),,模塊的損耗相應(yīng)增大。低壓滿載運行是測試模塊在大輸入電流時,,模塊的損耗情況,,通常狀態(tài)下,模塊在低壓輸入,、滿載輸出時,,效率低,此時模塊的發(fā)熱為嚴(yán)重,。
測試方法:
a,、將模塊的輸入電壓調(diào)整為輸入過壓保護點-3v,模塊的輸出為低輸出電壓,,空載運行,,此時,模塊的占空比為小,,連續(xù)運行2小時,,模塊不應(yīng)損壞,;
b、將模塊的輸入電壓調(diào)整為欠壓點+3v,,模塊的輸出為高輸出電壓的拐點狀態(tài),,此時模塊的占空比為大,連續(xù)運行2小時,,模塊不應(yīng)出現(xiàn)損壞,;
c、將模塊的輸入電壓調(diào)整為效率低點時的輸入電壓,,模塊輸出為高輸出電壓的拐點狀態(tài),,連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)損壞,;
d,、將模塊的輸入電壓調(diào)整為過壓點-3v,模塊的輸出為高輸出電壓的拐點狀態(tài),,此時模塊的占空比為大,,連續(xù)運行2小時,模塊不應(yīng)出現(xiàn)損壞,;
e,、將模塊的輸入電壓調(diào)整為效率低點時的輸入電壓,模塊輸出為高輸出電壓的拐點狀態(tài),,連續(xù)運行2小時,,模塊不應(yīng)損壞。
注意:上述的測試,,必須在規(guī)格書規(guī)定的高工作溫度下進行,。
判定標(biāo)準(zhǔn):
在上述條件下工作,模塊沒有出現(xiàn)損壞,,合格,;否則不合格。
7,、電源特殊波形試驗
測試說明:
檢驗電源模塊在電網(wǎng)波形畸變可能形成的尖鋒,、毛刺和諧波情形下穩(wěn)定運行能力。以下幾種波形必須輸入進行試驗:
(1)毛刺輸入測試波形
電網(wǎng)的毛刺是電網(wǎng)中常見的波形,,毛刺的大小和幅值并沒有限值,,一般情況下,通過振蕩波輸入測試和振鈴輸入波形,,基本上可以模擬電網(wǎng)中的毛刺輸入,,但還需做以下毛刺輸入試驗。
特點:電網(wǎng)尖鋒有過沖并會跌落到0v,,過沖和跌落脈寬很窄,,一般不會大于100ms,過沖幅度一般不超過100v,。跌落的相位并不僅只限于峰值點,,在任何相位都有可能發(fā)生。這種波形在實際電網(wǎng)中很常見,,開通任何開關(guān)都會造成該現(xiàn)象,。
(2)電壓削波波形輸入
這種波形也是電網(wǎng)中很常見的,特點是:電網(wǎng)從不定的相位突然跌落到0v,,然后直到下個半波開始才恢復(fù),。在iec1004-4-11中對于波形的跌落是從大于半個周期開始的,但實際電網(wǎng)中還是存在很多類似的跌落時間小于半個周期的波形,。測試時要求,,輸入電壓波形從90度開始跌落,跌落1/4個周期,,長時間工作2小時,。
(3)電網(wǎng)的半個波頭陡升至倍電壓,這個波形主要是用來模擬實際電網(wǎng)中會突然出現(xiàn)的諧振過電壓,,而且在這種情況下,,模塊的輸入過電壓保護線路不起作用,這種沖擊對于有pfc的電路是存在危險的,。測試內(nèi)容:a,、在輸入電壓為180v,輸出滿載的情況下,,用ac source模擬該波形,,要求180v工作3分鐘,然后電壓突然增加到380v,,持續(xù)100ms,,然后恢復(fù)到180v,讓模塊在這種情況下長時間工作1小時,,不應(yīng)損壞,;b、設(shè)置ac source使得輸入電壓為0v,,持續(xù)5分鐘,,然后電壓突然增加到380v,持續(xù)100ms,,然后恢復(fù)到0v,,讓模塊在這種情況下長時間工作1小時,不應(yīng)損壞。
測試方法:
利用ac source對模塊供電,,模塊滿載輸出,;用ac source模擬尖鋒、毛刺和諧波電壓輸入,,每種特殊的電壓輸入工作2小時,,測量輸入電流和輸出電壓。模塊應(yīng)能穩(wěn)定運行,,試驗中注意x電容,,輔助電源,軟啟動電阻等其他可能出現(xiàn)問題的地方,。
判定方法:
在實際中可能出現(xiàn)尖鋒,、毛刺、諧波電壓情形下能穩(wěn)定運行,,不損壞,,合格;否則不合格,。
8,、有源pfc性能測試
測試說明:
帶有源pfc的電源模塊,對電網(wǎng)尖鋒,、毛刺合和諧波比較敏感,,應(yīng)進行全面仔細(xì)的測試。
測試方法:
利用ac source交流源作為輸入電壓源,,輸出分別帶半載,、滿載,測試輸入電流波形和電壓波形,,同時監(jiān)測pfc后的電壓,;測試電網(wǎng)在尖鋒、毛刺,、諧波情況下輸入電壓,、電流的相位及幅值關(guān)系;測量pfc開關(guān)管的電流和電壓,,驗證在全電壓范圍和毛刺,、尖鋒、諧波等情況下開關(guān)管和其他功率器件的安全性及電流跟蹤電壓變化的能力,。
判定標(biāo)準(zhǔn):
pfc測試可以作為可靠性參考,,出現(xiàn)嚴(yán)重問題時,應(yīng)及時解決,。
9,、操作電壓測試
測試說明:
電網(wǎng)中存在多種操作過電壓,,其中常見的時空載線路合閘過電壓,這種過電壓對模塊的威脅也較大,,本項測試在于驗證模塊抗操作過電壓的能力,。
測試方法:
過電壓線路的模擬十分簡單,原理如下:
其中電感的參數(shù)為10mh(供參考:ees的模塊測試方法中,,沒有接地電容,,輸入電阻與電感串聯(lián),,電阻值為0歐,、電感為8mh和電阻為79歐、電感為10mh兩種情況的測試),,電容為16.7uf,,測試波形如下(未畫出)。
將被測試的設(shè)備連接在電容兩端,,在k合閘瞬間,,在電容兩端會產(chǎn)生過電壓,用來模擬在上電過程中,,過電壓對設(shè)備的損害程度,。作為極限測試項目,輸入接l,、n線,,將被測試的設(shè)備接在電容兩端,頻繁開關(guān)機,,重復(fù)頻率為1次/5分鐘,,連續(xù)測試5小時。對于三相輸入設(shè)備,,輸入接在l,、l線上,被測試設(shè)備接在電容兩端,,重復(fù)頻率為1次/5分鐘,,連續(xù)測試2小時。
判定標(biāo)準(zhǔn):
在測試過程中出現(xiàn)短時功能下降或性能劣化,,但能自動恢復(fù)的,,合格;但出現(xiàn)性能yong久性劣化或需要人工干預(yù)才能恢復(fù)的,,不合格,。