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TS-S060300004(HD48100电源模块测试规范)


测试规范
华为电气

规范编码:TS-S060300004

版 本:V1.0 生效日期:

密 级:机密 页 数:65

HD48100-3电源模块测试规范

拟 审

制:____吴方涛_________日 期:_ 2000.6.13 核:______汤衷_________日 期:__2000.6.13

规范化审查:_______________日 期:__________ 批 准:___________________日 期:__________





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规范名称: 通信电源模块测试规范 版本 更改原因 规范编码: 更改人

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目录
5

1.目的
5

2.适用范围
5

3. 专用术语
5

4.引用/参考标准
6

5.测试基本原则及判定准则
5.1测试基本原则 5.2技术指标说明 5.3不合格测试项目分类原则 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 A类问题(致命问题) B类问题(严重问题) C类问题(一般问题) D类问题(讨论问题) 6 6 6 7 7 7 7

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5.3.5

E类问题(已解决问题)

7 7 7

5.4产品判定准则

6.测试仪器、测试工具、测试环境
6.1测试仪器 6.2测试工具 6.3测试环境 7 8 8 8

7.测试项目、测试说明、测试方法、判定标准
7.1基本指标测试 7.1.1 输入电压范围和过欠压点 7.1.2负载效应 7.1.3源效应(电压调整率) 7.1.4稳压精度 7.1.5输出电压范围和输出过欠压 7.1.6启动冲击电流 7.1.7开关机过冲幅度 7.1.8负载动态响应 7.1.9 杂音电压以及音响噪声测试 7.1.10缺相和相不平衡测试 7.1.11输出外特性曲线测试 7.1.12效率和功率因数曲线测试 7.1.13模块设置精度测试 7.1.14模块内监控测温精度测试 7.1.15模块内监控电压和监控电流测量精度测试 7.1.16限流精度测试 7.1.17风扇调速以及风扇故障测试 7.1.18限流及短路性能测试 7.1.19启动时间测试 7.1.20温度系数测试 7.1.21输入掉电特性 7.1.22反复开关机测试 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 14 14 14 15 15 15 16 16 17 17 18 18

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7.1.23负载突变特性 7.1.24重要元器件温升测试 7.1.25均流性能测试 7.2温度以及环境试验 7.2.1低温工作试验 7.2.2高温工作试验 7.2.3低温贮存试验 7.2.4高温存储试验 7.2.5恒定湿热试验 7.2.6高低温循环试验 7.3电磁兼容性(EMC)测试 7.3.1 静电放电抗扰性试验(ESD) 7.3.2 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验(EFT) 7.3.3 冲击抗扰性试验(雷击试验) 7.3.4噪声抗扰性试验 7.3.5电流谐波测试 7.3.6传导干扰测试 7.3.7辐射干扰测试 7.3.8 输入电压暂降、中断、缓变测试 7.3.9辐射电磁场 7.3.10工频磁场抗扰性试验 7.3.11对射频感应的传导干扰测试 7.3.12电压起伏和闪烁限制 7.4安全测试 7.4.1绝缘强度和绝缘电阻 7.4.2 ABNORMAL TEST 7.4.3 漏电流测试

18 19 20 20 20 21 21 22 22 22 23 23 23 24 24 25 25 26 26 27 27 28 28 28 28 29 29 29 30 30 30

7.4.4电源端口电容放电测试 7.4.5安规地测试 7.5极限测试 7.5.1模块输出电流极限测试

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7.5.2温度极限测试. 7.5.3环境湿度极限测试 7.5.4静态高压输入 7.6可靠性试 7.6.1输出短路 7.6.2输入反复开关机 7.6.3 输入低压点循环 7.6.4输入瞬态高压 7.6.5输入电压跌落及输出动态负载 7.6.6高压空载,低压限流态运行试验 7.6.7电解电容寿命估算 7.6.8振动实验 7.6.9冲击试验(半正弦) 7.6.10 电网特殊波形试验 7.6.11有源PFC性能测试 7.6.12纹波电流测试 7.6.13瞬变特性测试 7.7电源白盒测试 7.7.1辅助电源测试 7.7.2驱动电路分析及测试 7.7.3功率器件应力测试 7.7.4磁性元件测试 7.7.5 PFC性能测试 7.7.6 DC/DC反馈环测试 7.7.7 均流性能测试 7.7.8 其它测试

30 31 31 32 32 32 33 33 34 34 35 35 35 36 36 36 37 37 37 38 39 42 44 46 47 48 48

8.其它说明
48

9.附录表格

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1.目的
规范HD48100-3电源模块的测试,包括测试项目、测试条件、测试目的、 测试方法及判定标准。 规范 HD48100 - 3 电源模块测试的基本原则、不合格问题分类与判定标 准; 规范测试项目用表。

2.适用范围
适用于华为电气股份有限公司开发部开发的HD48100-3电源模块。

3. 专用术语
(1)EMC:电磁兼容性 (2)EFT/B:快速瞬变电脉冲群 (3)ESD:静电放电 (4)IEC: 国际电工电子委员会

(5)EUT:被测设备 (6)EMI: 电磁干扰

4.引用/参考标准
1 IEC1000—3—2 Limits for harmonic current emissons(equipments input ) current < 16 A per phase 2

CISPR 22 : Limits and methods of measurements of radio interference

characteristics of information technology equipment 3 4 5 6 IEC1000—4 电磁兼容性试验和测量技术 信息技术设备(包括电气事务设备)的安全 通信用高频开关整流器

GB 4943—1995 YD/T 731-94

电工电子产品环境试验国家标准汇编

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7 8 9 10 11 12 13

通信用高频开关电源设备进网质量认证检验实施细则 华为电气股份有限公司企业标准 通信行业标准 YD/T 983-1998

通信电源设备电磁兼容性限值及测试方法 华为电气技术有限公司通信电源模块测试规范V1.0 华为电气技术有限公司电源模块极限和可靠性测试规范 华为电气技术有限公司电源模块白盒测试规范

5.测试基本原则及判定准则
5.1测试基本原则 以标准(IEC1000、国标、部标、企标)、测试规范、设计规范书为依据,以测试 数据为准绳,站在用户的角度对HD48100-3电源模块进行测试,尽可能将模块缺陷暴 露在单板测试阶段。 测试工作不受项目组态度与思路及其它干扰测试过程因素的影响,独立按测试流 程进行。 设计问题应在单板测试阶段予以解决,整机测试争取一轮通过。 中试测试着重测试产品的批量生产能力。 样品测试中,只有因测试问题比较严重,已影响样机测试工作的正常进行,才允许 修改;其余情况下,测试问题只能在第二次样机上进行修改,并记录。

5.2技术指标说明 *指标界定 部标为最低标准,当企标优于部标、国标或国际标准时,以企标为准;未做特殊 说明的指标以设计说明书、项目任务书及相关标准中界定的指标为产品必须具备的基 本指标。 *牵引指标 遵照―以测试技术牵引开发技术‖的原则,向国际标准靠拢,以推动公司产品同国 际接轨。 5.3不合格测试项目分类原则

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5.3.1

A类问题(致命问题) * 威胁用户人身或财产安全的所有项目; * 引起模块不能正常工作或性能严重劣化的所有项目; B类问题(严重问题) *技术指标未达到企标或设计规范书的要求,但不影响用户使用的项目; *各种情形下(如瞬态)可能导致模块损坏的项目; *单模块符合指标要求,但对于系统调试有重大影响的项目; *抗扰性指标未达到企标或设计规范书的项目;

5.3.2

5.3.3

C类问题(一般问题) *不影响模块性能的项目;

5.3.4

D类问题(讨论问题) *研究性测试未合格项; *测试规范中未明确界定的项目; *对于测试项目不合格项测试人员与开发人员有分歧的项目; *测试中发现的问题对于用户的影响不能确认的;

5.3.5

E类问题(已解决问题) *测试过程中已解决的不影响测试正常进行的问题;

5.4产品判定准则 (1)初样有热、绝缘等致命问题不合格,其它电气性能指标有问题只要找到解决 方法,合格;否则不合格。 (2)正样测试阶段,不更改PCB板,非关键元器件替换测试通过,合格;否则 不合格。 (3)中试阶段不允许任何更改,测试通过,合格;否则不合格。

6.测试仪器、测试工具、测试环境
6.1测试仪器 序 号 1 仪器仪表 名 称 单 相 备 参考型号 交直流两用,交流时可模拟电网 注

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2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

AC SOURCE 三 相 AC SOURCE 三相调压器 直流稳压电源 直流稳压电源 电子负载 电子负载 电阻箱 电阻箱 模拟示波器 数字示波器 万用表 绝缘耐压测试 仪 绝缘电阻表 杂音计 频谱分析仪 X-Y记录仪 功率分析仪 温度记录仪 温箱 EMI测试仪

PCR 4000L CHROMA 6590 TSGCJ-20 PAN-110-10 PAN-55-20 PLZ1003W PLZ1003WH

谐波、尖峰等

SS-7810 TDS340,410, 420,510,754 FLUKE45 FLUKE87 TOS5051 ZC42A-3 QZY11 HP8591E YOKOGAWA X-Y RECOR PM3000 DR130 DR230 ESH2-Z5 ESHS10

0-500V/23A,20KVA 0-110V/10A 0-55V/20A 1.5-120V/0-200A,1000W 5-500V/0-50A,1000W 200A/48V 25A/220V 100MHZ

可同测量多点温度 模拟温湿环境 根据IEC-1000-4对EUT进行EMC测 试

22 23 24 25 26 6.2测试工具

静电枪 浪涌发生器 EFT/B发生器 噪声发生器 电流枪

NSG435 NSG2050 NSG2025 INS-4350K AM503B

测试部所有仪器 6.3测试环境 测试实验室、环境实验室、EMC实验室

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7.测试项目、测试说明、测试方法、判定标准 7.1基本指标测试
7.1.1 输入电压范围和过欠压点 测试说明: 输入在300Vac~480Vac时,输出电压为浮充53.5V或均充56.5V,在全负载范围 内开机,模块应能起机;当交流输入线电压达到485± 5Vac时,模块应关机,保护指示 灯亮;当输入电压降低到正常值范围后,模块自动恢复正常工作,回差电压为 5 ~ 15Vac;当交流输入电压降低到290± 5Vac时,模块应关机,保护指示灯亮,当输入电压 升高到正常范围时,模块自动恢复工作,回差电压为15± 5Vac。 测试方法: 采用纯净电压源(AC SOURCE),设定输出电压为浮充电压或均充电压,调节 交流输入电压,当电压值达到输入电压下限值300V时,在全负载范围内应能起动并正 常工作。在输入电压上限值480V在全负载范围内应能起动并正常工作。 输出为浮充电压下限43.2V,空载,调节交流输入电压,使其逐步升高,直到 模块输入过压报警关机,记录此电压值为过压保护点;再调节交流输入电压,使其逐 步降低,直到模块重新开机正常工作,记录此值为交流输入过压恢复点。 输出电压为均充电压上限57.6V,电流为100A,调节交流输入电压,使其逐步降 低,直到模块输出欠压报警关机,记录此电压值为欠压保护点;再调节交流输入电 压,逐步升高输入电压,直到模块重新开机正常工作,记录此值为交流输入欠压恢复 点。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,则判为不合格。

7.1.2负载效应
测试说明: 输入为额定电压,因变换负载引起的输出电压波动不超过输出电压整定值 的± 0.5%。 测试方法:

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输入电压为额定值,输出电流在 0---100%变化,记录空载时的输出电压V1, 负载 50% 的输出电压 V0 ,负载 100% 时的输出电压 V2 。计算取( V0-V1 ) /V0× 100 %, (V2-V0)/V0× 100%中较大值。 因模块有较宽的输出电压范围,测试负载效应时,应取输出电压为浮充下限 43.2V,浮充上限56.2V,均充上限57.6V三个点进行测试。 判定标准: 符合测试说明,则合格;否则,不合格。

7.1.3源效应(电压调整率)
测试说明: 额定负载的情况下,输入电压变化时引起输出电压的波动;要求电压调整率 不超过± 0.1%。 测试方法: 调节输出电流,使模块满载输出;记录额定输入时的输出电压V0,300Vac 输入电压时的输出电压V1,480Vac输入电压时的输出电压V2。 计算取(V2-V0)/V0× 100%,(V0-V1)/V0× 100%中较大者。. 因模块有较宽的输出电压范围,测试源效应时,应取输出电压为浮充下限43.2V, 浮充上限56.2V,均充上限57.6V三个点进行测试。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。

7.1.4稳压精度 测试说明: 输入在300Vac 到 480Vac变化,负载电流在空载到满载范围内变化,稳压精度 不超过± 0.6%。 测试方法: 测量额定380Vac输入电压和半载50A时的整定电压V0,输入在最低输入电压到 最高输入电压在额定值变化,负载电流在空载到满载变化时测定输出最大偏离(相对 整定值电压)的电压值V1; 计算 (V1-V0)/V0× 100%。

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因模块有较宽的输出电压范围,测试源效应时,应取输出电压为浮充下限43.2V, 浮充上限56.2V,均充上限57.6V三个点进行测试。 判定标准: 符合测试说明,则合格;否则,不合格。 7.1.5输出电压范围和输出过欠压 测试说明: 用模块监控测试软件调节输出电压,用万用表测量输出电压的最大值和最小 值。模块的输出电压应在42V~58V之间连续可调节。 在额定输入电压,半载输出的情况下测量输出欠压告警点,欠压告警恢复 点和输出过压点。输出过压时模块应能锁定输出。 测试方法: 调节输入电压为 480Vac ,用监控测试软件设置模块的输出电压为40V,在 空载情况下,测试模块的输出电压值即为模块的最低输出电压,该值不应低于42V,在 输入电压为300Vac时,用监控测试软件将模块的直流输出软件过电压保护点调节到最 大值,输出电流保持在模块没有出现限流时最大值,从58V开始逐步调高模块的输出电 压,直至模块出现过电压保护,测试模块的硬件过电压保护点,记录最高过电压保护 点即为模块的最高输出电压。模块的最高输出电压应大于58V。 在额定输入电压,半载输出的情况下,用模块监控测试软件调节模块输出电 压,使输出电压逐步上升,直到模块过压保护,记录过压保护前的输出电压即为模块 的直流输出过电压保护点,该值应为59.5± 0.5V。输出过压时模块应能锁定输出。 模块的输出过压保护点应能由监控调节,用监控测试软件调节模块的输出过 电压保护点,同时测试模块的输出过电压保护点,软件设置过电压保护点应在57~59V 之间。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。 7.1.6启动冲击电流 测试说明: 启动冲击电流指起机时电网对模块输入电容充电的电流,在有些情况 下,由于X、Y电容造成的尖峰电流其脉宽窄(一般小于0.5ms)不计为冲击电流。

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在额定输入电压,输出电压为浮充上限值,满载输出的情况下,测量输 入的启动冲击电流,对于HD48100-3模块,由于默认电压值为浮充电压,测试时,以输 出为浮充电压测试亦可,但输出负载要为满载。要求输入启动冲击电流峰值≤额定输 入电流有效值的150%。 测试方法: 在额定输入电压,输出电压为浮充值,满载输出的情况下,测量输入的启动 冲击电流,利用电流探头和示波器的触发功能,测定输入的冲击电流,至少测试五次 取最大的一次作为测试结果, 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。

7.1.7开关机过冲幅度 测试说明: 输入全电压范围,输出为浮充电压,各种负载条件下,要求开关机过冲电压幅 度≤输出整定电压值的± 10%,即小于等于5.35V。 测试方法: 变换输入电压、负载电流,利用示波器触发功能测量输出电压的开机时的过冲 幅度和关机时的过冲幅度,在输入全电压范围,输出各种负载条件下,开关机过冲幅 度均不能超过输出整定电压值的± 10%。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。 7.1.8负载动态响应 测试说明: 输入,输出电压为额定值, 输出负载在额定值的 25%-50%-25% 和

50%-75%-50%变化,输出电压的超调量≤0.5%额定输出电压,即输出电压超调量 ≤0.267V。 测试方法: 输入为额定电压,输出整定在额定值,采用并联固定负载的方法实现50%到75% 负载跳变, 50 %固定,用电阻箱实现 0 到 25% 跳变,用示波器测量输出电压的变化。

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25%到50%跳变时,25%固定,用电阻箱实现0到25%跳变,用示波器测量输出电压的 变化。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。 7.1.9 杂音电压以及音响噪声测试 测试说明: 在额定输入,浮充电压输出,输出负载从空载到满载变化时,杂音指标应满 足: (1)电话衡重杂音电压 (2)峰-峰值杂音电压 (3)宽频杂音电压 300~3400Hz≤1mV 0 ~20 MHz≤150mV 3.4 KHz~150KHz≤50mV 0.15MHz~30 MHz≤20mV (4)离散杂音电压 3.4 KHz~150KHz≤5mV 150 KHz~200KHz≤3mV 200 KHz~500KHz≤2mV 0.5 MHz~30 MHz≤1mV (5)音响噪声小于55dB 测试方法: A. 电话衡重杂音电压的测试: 1.电网电压为额定值,负载为100%时,输出电压为额定值,用杂音计测输出 端的衡重杂音电压值,杂音计的输入应用0.1UF的直流无极性电容隔直。 2.在模块的额定输出功率范围内,调节模块的输出负载,使衡重杂音达到 最大并记录。 B.峰-峰值杂音电压测试 1. 电网电压为额定值,输出电压为额定值,负载为100%,用示波器测试输 出端的峰-峰值杂音电压值。 2.示波器需与市电隔离,其机壳应悬浮,测量时,示波器水平扫描速度低 于 0.5S ,示波器的带宽为 20MHz ,在模块的额定输出功率范围内,调节模块的输出负 载,使杂音电压值达到最大并记录。

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C.宽频杂音电压的测量 1. 输入输出电压为额定值,负载为100%负载时,用杂音计宽频分档测量输 出端的宽频杂音电压值。 2.在模块的额定输出功率范围内,调节模块的输出负载,使宽频杂音电压 值达到最大并记录。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。

7.1.10缺相和相不平衡测试 测试说明: 断开电网的任一相,模块应该能够关机保护并报警;缺相恢复后模块应能自 动恢复工作。三相电网出现相不平衡时,只要输入电压最高相比最低相不平衡度不超 过30%时,模块应能够正常工作,不平衡度大于30%时,模块应保护关机,不平衡度 恢复后,模块应能自动恢复工作。 测试方法: 利用AC SOURCE组成三相电源,对模块供电。调节三相电压源为额定输入电

压,模块为额定输出电压和额定输出电流,分别实现缺相,然后恢复,测试模块的缺 相保护功能。 调节三相电压源为额定输入电压,模块为额定输出电压和额定输出电流,分 别调节某相电压逐渐下降(其余两相为额定输出电压,测量三相电压),直到模块关 机保护,并有相应报警,再逐渐升高该相电压,模块应能自动恢复。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格; 7.1.11输出外特性曲线测试 测试说明: 测试模块在最低输入电压,额定输入电压,最高输入电压,均浮充状态下 的输出外特性曲线(输出电压/输出电流关系曲线)。 测试方法:

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在均浮充状态下, 调节输入电压为额定输入电压,用XY记录仪测量输出电 压和输出电流的关系曲线。记录拐点处的电流值。或用手工记录的方式测量模块的输 出外特性曲线。 判定标准: 输出外特性符合产品规范书要求为合格; 否则,不合格; 7.1.12效率和功率因数曲线测试 测试说明: 常温下, 测试额定输入电压,输出为均充电压时,从轻载到满载时的效率 曲线和功率因数曲线; 曲线和功率因数曲线, 测试方法: 调节输入电压分别额定电压,输出为均充电压,调节输出负载,分别记录输 入功率,输出功率,输入功率因数。计算效率并得出效率和功率因数曲线;调节输出 为满载, 输入电压从最低到最高变化, 分别测量输入功率,功率因数,输出功率计 算效率,作效率和功率因数曲线。 判定标准: 额定输入,均充电压 57.6V输出,在30~100A范围内,模块的效率大于等于 90%,最高效率点大于等于92%。 7.1.13模块设置精度测试 测试说明: 模块的输出电压由监控单元软件设置在42~58V之间连续可调,模块的输出电压值 于与设置值相差± 0.1V 测试方法: 额定输入,空载,半载,满载输出,用监控测试软件调节模块的输出电压,从 最低电压到最高电压,间隔0.5V纪调节一个值,并纪录模块的输出电压值。 判断标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。 7.1.14模块内监控测温精度测试 测试说明: 测试满载输出,输入电压从最低到最高范围内变化时的效率 结果作为热设计的参考,作电源的损耗曲线;

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对于模块内有监控测温功能的软件,用监控测试软件测量模块的测温精度为 ≤± 2℃ 测试方法: 从冷机态开始,用温度记录仪测量模块内最靠近温度探头的地方的温度值,将 该值与监控测量软件测得的温度值进行比较,两者之差应满足规格书规定的要求。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。 7.1.15模块内监控电压和监控电流测量精度测试 测试说明: 对于内部有监控控制的模块,当用监控控制软件测量模块的输出电压和输出 电流时,监控电压测量精度应≤± 0.5%,监控电流测量精度应≤± 2%。 测试方法: 监控电压测量精度:用监控测试软件分别调节模块的输出为最低值,额定值, 最高值,输出负载设置为最低负载,50%负载,100%负载,测量模块实际输出电压值, 将该值与监控测试软件上测量的电压值进行比较,两者之差为△V,监控电压测量精度 按以下公式计算: 监控电压测量精度=△V/模块实际输出电压。 监控电流测量精度:输出电压为浮充电压值,从最低负载开始按适当的步长调 节负载,使输出电流逐步增加至最大输出电流至短路回缩电流值,测量模块的实际输 出电流值,将该值与监控测试软件测得的电流值相减结果为△I,监控电流测量精度计 算公式为:监控电流测量精度=△I/额定输出电流。 判定标准: 监控电压测量精度和监控电流测量精度符合规格书的要求,合格;否则,不合 格。

7.1.16限流精度测试 测试说明:

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模块采用无级限流模式,输出电流点可以调节,限流调节步长为1A,限流精 度为± 1A,同时该限流点设置值保存在模块内监控中作为缺省限流值直至监控模块重新 改写设置值为止。最高限流点为110A。 测试方法: 模块的输出电压为浮充电压,用监控测试软件从最大电流点开始以规格书规定 的步长调节模块的限流点,测量并计算模块的实际限流点与监控设置的限流点之差 值,该值应小于± 1A。改变模块的限流值后,关机,待辅助电源掉电后重新开机,模块 的限流值应与关机前设置的限流值一样。 判定标准: 符合测试说明,合格,否则,不合格。

7.1.17风扇调速以及风扇故障测试 测试说明 由模块内监控输出风扇调速信号,风扇的风速由低到高为线性调节;当风扇 出现故障时,模块应报警,但不保护。 测试方法 用万用表测量风扇两端的电压,在温度升高或电流增大时,风扇两端的电 压应线性增大。将风扇的输入线拔掉,模块应出现告警,但不保护。 判定标准 符合测试说明,合格否则,不合格; 7.1.18限流及短路性能测试 测试说明: 1.限流 在全输入电压范围内,模块输出负载增加时,模块进入限流状态应能保持输 出 电流稳定,输出电压下降(注意模块的回缩现象)。 模块限流特性为无级限流。 2.短路

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在深度限流时的特性影响模块的开机和短路性能,应充分注意;深度限流的 特性应属于回缩。 测试方法: 1.在额定输入电压,额定输出电压状态下,不断增加输出负载,当输出电压超 出企标规定的稳压精度范围,输出电流基本不变时的电流为限流值;变换输入电压, 重复测试限流值;通过监控调节限流点,分别在最小限流, 最大限流,和50%限流处 测试。 2. 在深度限流时,输出电压低于某一值时, 继续减小输出负载电阻值,测试输出电 流变化,此时模块输出电压电流应减小,模块处于回缩状态,此时,模块不应出现啸 叫,输出电压不应出现振荡等异常现象。(将输出保险丝短路)在各种电压条件下将 模块测输出短路,多次短路不应损坏。将输出保险丝加上,每次短路时间间隔为10分 钟,经过 5 次短路后,输出保险丝不应烧毁,测试短路时流过保险管的电流,计算 i^2*t,该值的一半即为保险管的正确选择值,过分偏大或偏小都不合格。长时间短路 电源应能稳定工作在短路回缩点。 判断标准: 符合测试说明,合格; 否则,不合格。

7.1.19启动时间测试 测试说明: 在额定输入电压、输出电压和额定负载下,测试模块从电压输入开始到输 出电压上升稳定到额定输出电压的时间,一般要求为3~8S。 测试方法: 用双通道示波器分别测量输入电压和输出电压(注意应有一个通道采用高压 探头,避免输入和输出的共地),测试输入电压建立和输出电压上升稳定到额定输出 电压的时间为启动时间。 判断标准: 符合企标要求,合格,否则,不合格。

7.1.20温度系数测试

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测试说明: 测试在不同环境温度,额定输入电压,额定输出电压,满载输出情 况下的 电压漂移,要求在企标规定的工作温度范围内温度系数的不超过0.2‰/℃。 测试方法: 分别在温度上限和温度下限情形下,额定电压输入,额定电压和额定电流输出 情况下的输出电压(稳定后)V1,V2,计算温度系数 ∣(V1-V0)/(V0 *(T1-T0))∣, ∣(V2-V0)/(V0*(T2-T0))∣,取较大值。 V0、V1、V2分别为常温、高温、低温额定输入额定负载时输出电压,T0、T1、 T2分别为常温、高温、低温时环境温度。 判定方法: 温度系数<0.2‰/℃合格;否则不合格。

7.1.21输入掉电特性 测试说明: 测试模块在输入突然断电时,输出电压的变化特性。 测试方法: 在额定输入电压,额定输出电压和满载输出情况下,用双通道示波器测量输入 电压和输出电压,监视输入突然掉电时输出电压的变化。. 判定标准: 无过冲振荡合格;有过冲振荡不合格;对有掉电保持时间要求的电源其保持 时间应符合企标要求,否则不合格。 7.1.22反复开关机测试 测试说明: 测试模块在输入电压及各种负载范围条件下反复开关机功能. 测试方法: 一:调节输入电压分别为最低电压、额定电压、最高电压 ; 输出空载、半 载、满 载 时反复开关机, 测量输出电压上升波形和下降波形.

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二:输出短路情况下开机,电源模块能工作在短路状态下一段时间不损 坏,放开 短路后电源能稳定工作. 三:模块输出并联的电源,在输出端接有电压情况下能反复开机,测量输出 电压上升波形. 判定标准: 在各种条件下模块不会损坏,电压过冲不超过10%.,合格;否则不合格。

7.1.23负载突变特性 测试说明: 测试以下情况的特性 1.模块输出突加,突减负载 2.输出从限流态到恒压的转换 3.输出从空载到短路 4.短路开机后放开 5.负载在最小载到满载多次跳变 测试方法: 1. 用空开使输出从空载突加 100%负载,输出从满载到空载测量输出电压 波形;模块不 应出现输出振荡, 输出电压的过冲不超过整定值的10%. 2.模块从限流态到恒压态的转换过程应平缓, 不应有啸叫等现象 3.各种输入电压下,输出多次从空载到短路, 电源不应损坏; 4. 输出短路后开机, 模块应能稳定在短路回缩点, 不损坏; 放开短路 后应能 定起机,正常工作. 5.开机后,用示波器监测输出电压,输出在最小载到满载多次跳变, 切 至固定 负载后输出应稳定到额定输出电压范围, 不应出现振荡等其它现 象; 判定标准: 符合测试方法说明,合格;否则, 不合格。

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7.1.24重要元器件温升测试 测试说明: 为验证热设计,需测试功率部分元器件温升;要求元器件使用温度不能超过 规定值,并有相应的裕量。同时可利用电解电容温升估算电解电容寿命。 测试方法: 采用热电偶或其它温度传感器紧密贴合在被测元器件可能的温度最高点。需 要注意的是,温度测试时尽量不要影响被测模块的散热状态,如风道等因素;测试时 模块在最低输入电压,额定输入电压,最高输入电压,额定输出电压,满载输出, 57.6V 输出,最大电流点, 110A 输出,此时的最高输出电压点,连续记录各被测点温 度,同时记录输出电压值,直到各元器件温度稳定止。 计算功率器件结温Tj=Tc+盩+Rth*Pw 其中 Tj:功率器件结温 Tc: 功率器件壳温 Rth:功率器件结与壳间的热阻 Pw:稳态时功率器件平均功耗 ⊿T: 判定方法: 作为热设计和电解电容寿命计算的参考;元器件温升不应该超过额定值, 并有相应裕量。 符合上述说明,合格; 否则, 不合格 7.1.25均流性能测试 测试说明: 测试模块并机工作时的均流性能。并机工作时应能做到按比例均分负载,模块在 50%-100%标称输出电流范围内其均分负载的不平衡度不得超过直流输出电流标称值 的5%; 注意试验中不应出现电压攀升现象,输出电压不超出企标。 测试方法: 1.分别在半载下整定模块输出电压,使两模块输出电压存在电压差,(电压差为 模块额定输出*稳压精度)两模块输出并联,插上均流线,并机工作;负载在全范围变 化,分别测量两模块的输出电流以测量模块的均流性能。 模块最高工作环境温度与测试时环境温度之差

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2. 调节两模块的压差,直至两模块的电流相差5%, 断开均流, 测量两模块半载 下的电压值。 3.均充电压下, 模块处于限流状态, 测量两模块的电流值,应能均流,模块输 出电压稳定不应出现振荡或啸叫等现象。 应注意试验过程中一个模块开机、另一个模块反复开关情况下,是否出现不正常 现象。 判断标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。

7.2温度以及环境试验
7.2.1低温工作试验 测试说明: 模块在-5± 3℃的低温箱内放置一段时间,使模块内部温度和环境温度一致 后,反复开关模块,监测模块是否正常;监测输出电压,通电加载至模块输出电压稳 定后(至少2h),测试杂音电压和稳压精度指标。 测试方法: 接好输入、输出线及测量引线后,将模块放置于温箱内(模块不工作), 温箱工作后,使其温度在-5± 3℃稳定1小时后,开关模块看其能否启机和正常工作;开 机使模块正常工作(额定输入电压,额定输出电压满载输出),监测输出电压正常工 作一段时间(至少2h),待输出电压稳定后,测量杂音电压和稳压精度指标。全范围 内变换输入电压和输出电流,用示波器观察输出电压是否出现振荡等不正常现象。 判定标准: 低温下应能正常开机,杂音电压和稳压精度满足企标要求,输出电压不 应出 现振荡等不正常现象,合格;否则,不合格。

7.2.2高温工作试验 测试说明:

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考虑到实际工作环境与温箱中环境的差别,要求模块在50℃± 3℃的温箱中 在额定输入,额定输出电压满载输出条件下能稳定工作。同时监测输出电压和机壳温 度,并测量杂音电压和稳压精度等指标。 测试方法: 设定温箱工作温度50℃并升温,接好模块输入引线、输出引线和各测量引线 后移模块置温箱中,输入额定电压,额定输出电压,满载输出;监测各机壳温度及输 出电压值,(至少2h)待输出电压和机壳温度稳定后一段时间测量杂音电压和稳压精 度等指标,注意实验过程中不能改变模块散热状态。全范围内变换输入电压和输出电 流,用示波器观察输出电压是否出现振荡等不正常现象。 高温试验时的温度设定以以下原则确定: 1.假定模块元器件温升相对于机壳是不变的. 2.考虑到系统上散热条件较差,大量试验说明环境温度为40 ℃时,模块机壳温度 已比40 ℃加上温升还高10 ℃左右,故高温试验温度确定为50 ℃。 判定标准: 模块在50℃下工作输出电压不应有大的漂移,功率元器件的温度必须低于最 高值,模块应能稳定运行,杂音电压和稳压精度等指标符合企标要求,输出电压不出 现振荡等不正常现象,合格;否则,不合格。 7.2.3低温贮存试验 测试说明: 模块在-40℃± 3℃环境中贮存2h后,各性能指标应无明显变化。 测试方法: 将不包装电源模块置于温箱中,不通电,使温箱中温度保持-40± 3℃模块存贮 2h后,再在室温下恢复1-2h,测试各指标。 判定标准: 各指标与常温指标无太大差别,并符合企标要求,合格;否则,不合格。 7.2.4高温存储试验 测试说明: 模块在85± 2℃环境中贮存2h后,各性能指标应无明显变化。 测试方法:

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模块无包装,不通电情况下置于温箱中,设定温度70± 2℃贮存2小时后,再在 室温下恢复1-2h,测试模块各项指标。 判定方法: 贮存后模块指标与常温无明显差别,并符合企标要求,合格;否则,不 合 格。 7.2.5恒定湿热试验 测试说明: 产品无包装,不通电,在温度40 !2℃,相对湿度(93± 3)%条件下,持续 试验时间48小时后,测试各指标。 测试方法: 在正常条件下进行模块指标初测;把无包装,不通电模块置于温箱内,设定温箱 温度 40± 2 ℃,相对湿度( 93± 3 )%并工作,从到达设定值起计时至 48 小时后取出模 块。在正常大气条件下恢复1-2h后,测试各项指标,特别是模块外观,杂音电压和稳 压精度及绝缘电阻等指标。 判定标准: 绝缘合格,各指标与常温无明显差别并符合企标要求,合格;否则,不合格。

7.2.6高低温循环试验 测试说明: 测试电源在规定的最高温,最低温连续变化环境中运行性能,在高低温循 环试验后测试各指标与常温应无明显差别并符合企标要求。 测试方法: 模块在额定输入电压,额定输出电流情况下工作;冲击温箱温度 -5 ℃和 40℃交 替; -5 ℃( 0.5 小时)→ 25 ℃( 0.5 小时)→ 40 ℃( 0.5 小时)→ 25 ℃( 0.5 小

时)→-5℃(0.5小时)→40℃(0.5小时)的循环两次;温度变化取温箱所能提供的 最快变化。试验后测试模块各项指标。 判定方法: 各项指标应与常温下无明显差别,并符合企标要求,合格;否则,不合格。

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7.3电磁兼容性(EMC)测试
7.3.1 静电放电抗扰性试验(ESD) 测试说明: 测试电源模块对各种原因造成的静电放电的抗扰性能力,包括由于操作者触 摸电源模块或附近物体产生的静电放电,应进行接触放电和空气放电抗扰性试验。采 用等级为LEVEL3 测试方法: 详见IEC1000-4-2; 使电源模块在额定输入浮充输出状态下工作,分别选取输出电流为 10A , 50A,100A,在每个选定点上以正、负极性各施加10次单次放电,试验电压从小至大逐 步增加至要求电压。放电点为操作者可能接触的部位。当放电造成功能丧失或劣化需 人工干预时即使不到要求电压亦应停止试验。 判定标准: 空气放电8KV接触放电6KV,电源模块应能正常工作,如果出现功能劣化或丧失判 为不合格。 7.3.2 快速瞬变电脉冲群抗扰性试验(EFT) 测试说明: 检验电源模块对来自供电电源端口的快速瞬变电脉冲群的抗扰性,这些快速 瞬变可能来自开断感性负荷,继电器开关,电机启动或电弧放电等暂态过程。采用等 级为LEVEL4 测试方法: 详见IEC1000-4-4;电源模块在额定输入浮充满载状态工作,从发生器到模块 间的连线<1m,模块机壳或保护地接PE;与实验台之间垫上10cm的绝缘物。试验电压从 小逐步增加到要求电压,若在某一电压下出现不可恢复的功能丧失或劣化,停止试 验。 判定方法: 电源模块在4KV,2.5KHZ的脉冲群干扰下能正常工作或虽出现功能劣化或丧失 但可自恢复,合格;功能永久丧失或劣化或需人工干预才能恢复为不合格。

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7.3.3 冲击抗扰性试验(雷击试验) 测试说明: 检验电源模块对操作或雷电瞬变产生的过电压冲击的抗扰性,评估设备遭受 电力线路和互联线路上大能量骚扰的能力,这些干扰包括操作瞬态(如:电容器组操 作,电网的切换、装置的短路或其它系统故障)和雷击瞬态(如:直击雷击于户外线 路而注入大电流流过接地电阻或外部回路阻抗而产生电压,间接雷击在建筑物内、外 导体上感应的电压和电流,附近直接对地放电的雷击入地电流耦合到设备接地系统的 公共接地路径。) 测试方法: 详见 IEC1000-4-5;采用 level 4。

注意发生器和被测电源模块间连线 <2m ;分别进行共模和差模冲击抗扰性试 验。共模选择12Ω输出阻抗,试验电压4KV;差模选用2Ω输出阻抗,试验电压2KV。试 验电压从低逐步升至选定电压,出现模块的功能劣化或丧失不可自动恢复或永久丧失 劣化(或出现绝缘不够造成的放电)时停止试验。 判定标准: 共模4KV,差模4KV,模块正常工作或功能有短时劣化或丧失但可自恢复,合 格;出现由绝缘不够造成放电和功能永久丧失或劣化或需人工干预才能恢复为不合 格。 7.3.4噪声抗扰性试验 测试说明: 测试电源模块在输入电源端口串有高频噪声干扰时的稳定运行能力. 测试方法: 分别测试电源模块抗共模和差模噪声干扰能力. 共模噪声干扰: 模块输入分别接三相和 SIMULATOR 地,电源线长度小于 2m ,按下列方式测 试。 测试项目 共模噪声 干扰 脉冲宽度 50ns, 100ns, 200ns, 相位 0~360 极性 +, 耦合 L1,L2, L3

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差模噪声 干扰

250ns 400ns 的任意组合 50ns, 100ns, 200ns, 250ns 400ns 的任意组合

0~360

+,

-

L1,L2, L3

判定标准: 测试过程在中,模块能正常工作,沒有死机炸机等异常现象为合格,否则,不 合格

7.3.5电流谐波测试 测试说明: 测试电网在正弦波电压输入时,输入电流的谐波成分。 测试方法: 额定输入,电源模块在半载和满载情况下测试输入电流谐波成分,采用 PM3000测试,HD48100-3电源模块归入A类设备,详见标准IEC1000-3-2。 判定方法: 电流谐波符合1000-3-2,合格;否则,不合格; 奇次谐波 3 5 7 9 11 13 15~39 电流限值 2.30A 1.14A 0.77A 0.40A 0.33A 0.21A 0.15*15/n 偶次谐波 2 4 6 8~40 电流限值 1.06A 0.43A 0.30A 0.23*8/n

7.3.6传导干扰测试 测试说明: 测量通过电源线的传导干扰,频率范围 150KHZ ~ 30MHZ ;要求通过 标准 CLASS A。 CISPR22

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测试方法: 详见 CISPR 22 标准

电压源通过人工电源网络LISN后对模块供电,用EMI传导干扰测试仪分别 测量各线的传导干扰;CLASS A准峰值和平均值要求如下: 频率范围 MHz 0.15—0.50 0.50--30 CLASS B作为 参考 限值 准峰值 79 73 ,其准峰值和平均值要求如下: 限值 dB(uv) 平均值 56-46 46 60 50 dB(uv) 平均值 66 60

频率范围 MHz 准峰值 0.15—0.50 66-56 0.50--5 56 5-30 注:在衔接点处采用较低的极限值。 判定方法: 通过CLASS

A,合格;否则不合格。

7.3.7辐射干扰测试 测试说明: 电波暗室法测量电磁辐射干扰,采用CLASS A 标准。 测试方法: 详见CISPR 22 CLASS A 要求如下: 10m距离的辐射干扰限值 频率范围 MHz 准峰值限制 dB/m,1uv/m=0dB/m 30---230 40 230—1000 47 CISPR 22 CLASS B 要求如下: 频率范围 MHz 准峰值限制 dB/m,1uv/m=0dB/m 30---230 30 230—1000 37 注:在衔接点处采用较低的极限值。

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判定方法: 至少CLASS A,合格;否则不合格。

7.3.8 输入电压暂降、中断、缓变测试 测试说明: 验证模块在电网电压暂降、中断、缓变时模块正常运行的能力;模块内辅助 电源上下电与输入电压上下电时序一致; 测试方法: 用示波器监测输出电压,详见IEC 1000-4; 判定方法: (1)在任何情形下输出电压过冲不超过输出电压整定值的10%。 (2)输出电压整定值不发生变化; (3)各种工作逻辑正常; (4)不发生不正常损坏或保护; 符合上述说明,合格;否则不合格。 7.3.9辐射电磁场 测试说明: 大多数设备都可能通过某些方式受电磁辐射影响,本试验是为验证模块抗御 辐射电磁场的性能,以评估模块受无线电频率电磁场干扰的性能。本模块采用的标准 为LEVEL-2。在进行试验时,模块应能正常工作,不应出现工作不正常的现象。 测试方法: 在电波暗室中按以下程序测试: 1)按3V/m的场强在80MHz~1000MHz频率范围内进行场强校正 2)在80MHz~1000MHz 范围内,用 1KHz的正弦波对信号进行80%幅度的调制, 根据需要停下来调整射频信号水平或切换振荡器和天线扫描速度不应超过1.5*10^(-3) 十进制/S在频率增大的扫描中,扫描补偿不能超过基波的1%,且在两校正点间用线性 插值。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。

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7.3.10工频磁场抗扰性试验 测试说明: 本试验的目的在于验证设备在受到与其指定位置和安装条件有关的工频 磁 场作用时的抗扰性,这种工频磁场由导体中的工频电流所产生,少量由邻近的其它装 置所产生。本试验采用的等级为LEVEL-2,在试验过程中模块不应出现不能正常工作 的现象。 测试方法: 在试验区的试验台进行该试验,试验步骤参照 IEC1000-4-8,试验所采用 的磁场强度为3A/m。 判定标准: 在试验过程中,模块能正常工作,合格;否则,不合格。 7.3.11对射频感应的传导干扰测试 测试说明: 本试验的目的是在于验证模块对射频感应的传导骚扰的抗扰性,本试验的干 扰源基本上是一个来自于射频发射机的电磁场,该电磁场会影响所连接安装设备整个 长度的电缆。被干扰设备的尺寸与波长相比是较小的。采用等级为LEVEL-2 测试方法: 按 IEC1000-4-6的要求,使用低功率的便携发射机(典型额定值小于1mV) 进行试验,在试验过程中,模块应能正常工作,不应出现工作不正常的现象。 7.3.12电压起伏和闪烁限制 测试说明: 测试模块在输出电流变化时,对输入电压源的影响应满足 IEC1000-3-3要 求 测试方法: 按照IEC1000A - 3 -3的要求,采用ACSOURCE及其配套附件作为测试的电压源, 将模块的输入电压调节到400Vac,输出负载由空载到满载跳变时,输入电压的最大电 压跌落不应超过4%。 判定标准: 符合测试说明,合格;否则,不合格。

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7.4安全测试
7.4.1绝缘强度和绝缘电阻 测试说明: 要求输入对输出, 输入对机壳, 输出对机壳之间绝缘电阻≥2MΩ 绝缘强度要求: 输入对输出 AC3000V/1min/30mA AC1500 V/ 1min /30mA AC500V/1min /30mA

输入对机壳 输出对机壳

试验过程中应无击穿放电和飞弧现象 测试方法: 将输入,输出分别短接起来,用额定电压500V兆欧表测试输入对输出, 输入对机壳,输出对机壳之间绝缘电阻值。绝缘电阻测试合格后才能测试绝缘强度。 将输入,输出分别短接起来,用绝缘耐压测试仪测试输入对输出,输入对机壳,输出 对机壳的绝缘强度。测试时电压应该从零逐步上升到要求电压值并在此电压保持一分 钟,记录漏电流值; 判定标准: 符合测试说明,则合格;否则,不合格。 7.4.2 ABNORMAL TEST 测试说明: 模拟正常工作中,发生 ABNORMAL现象时,可能的损坏和发生的现象;特别是 不能引起火灾及其它不可控制的灾难性事故和对人身安全的影响;遇到不可解释的现 象,应特别注意。 测试方法: 利用接触器在电源模块正常工作时模拟 ABNORMAL现象,用示波器测量相关波 形,记录发生的现象和损坏的元器件;特别注意验证设计中的某些特点及保护功能的 实现;遇到不可解释现象时要特别注意。 判定方法:

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测试结果作为参考;可能发生火灾或危及人身安全时应注意, 保护功能不能 实现应仔细分析原因。 7.4.3 漏电流测试

测试说明: 电源模块由于接地不良漏电流太大对人体可能造成安全危害,必须保证漏电 流小于规定值。 测试方法: 详见GB4943-1995 判定方法: 单电源模块的漏电流值<3.5mA 合格;否则应该加贴大漏电流标志. 5.2采用漏电流表测量电源模块的漏电流值。

7.4.4电源端口电容放电测试 测试说明: 验证在电网电源外部端接处,不会因接在电源电路的电容器贮存有电荷而存 在电击危险。 测试方法: 详见 GB4943—1995;

由于电源回路中电容器贮存有电荷,在电网电源外部端接处,可能存在电击 危险;要求接在外部电源电路上的电容其放电时间常数不超过1s;可通过测试电压衰 减来测试,经过一个时间常数,电压将衰减到起始值的37%。 判定方法: 参考指标; ,时间常数 <1s 合格;否则,不合格。

7.4.5安规地测试 测试说明: 测试电源模块接地是否良好,以保证即使在模块结缘损坏情况下不会对人身安全 造成影响,接地电阻值应小于0.1欧. 测试方法:

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电源模块正常接地,在接地端通以20A电流(电压低于12V),测量接地端与接地点 的的电压值, 根据电压和电流值计算电阻值. 判定标准: 可在系统测试时测量;电阻值小于0.1欧合格;否则,不合格.

7.5极限测试
7.5.1模块输出电流极限测试 测试说明: 模块输出电流极限测试是测试模块在输出限流点放开之后所能输出的最大电 流,测试的目的是为了验证模块的限流点设计是否适当,模块的器件选择是否合适。 如果模块的输出电流极限值偏小,表明模块的输出电流裕量不够,如果模块的输出电 流极限值设计过大,表明模块的输出电流裕量过高,模块的成本还可以降低。 测试方法: 将模块的输出限流点放开,按额定输出电流的5%逐步增加模块的输出电流, 每个电流值保持30分钟,直至模块损坏,纪录模块损坏时的输出电流值即为模块的输 出电流极限值。为了防止在测试过程中模块出现积热损坏,每一个测试点测试完成之 后,须将模块冷却到测试前的冷机状态。 判定方法: 模块的极限电流设计在模块额定输出电流的140%~160%为合格,否则,不合 格。 7.5.2温度极限测试. 测试说明: 温度极限测试包括两个方面:一是在风扇损坏或高温情况下, 电源模块能 够正常实现关机保护和开机运行, 二是去掉温度保护情况下 ( 模拟温度保护故障 ) , 电源模块损坏的最高温度,根据这些数据能够对以后的问题提供依据。 测试方法: A.电源模块温度保护测试 常温下,电源模块带最大负载运行, 风扇堵转,电源模块在自身功耗作 用下出现温度升高,当温度继电器附近的温度升高至85± 5℃时,模块应出现保护,保 护后,模块温度逐渐降低当温度减低到一定值时,模块恢复工作,温度回差应为

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15± 5℃。 保护前模块不应损坏, 温度降低后,电源模块能够自动运行, 连续五次保 护,电源模块均能正常工作,合格。 B.温度极限测试 电源模块置于温箱中, 使其温度保护不起作用,电源模块带最大负载 稳 定运行,从模块的最高工作环境温度开始以1℃/小时的速率设定温箱升温, 直到源模 块损坏。记录模块损坏时的环境温度值即为模块的工作环境极限温度值。 7.2.3判定标准: 电源模块温度保护五次后能正常工作,合格; 记录温度极限时的损坏情况 (运行时间、温度、损坏器件等详细情况), 作为资料参考。 7.5.3环境湿度极限测试 测试说明: 湿度极限测试是测试模块在正常工作时的湿度极限值,作为模块的设计和维 护的参考。 测试方法: 电源模块置于可以调节湿度的温箱中, 电源模块带最大负载稳定运行,工作 环境湿度以5%RH/小时的速率设定温箱升温, 直到电源模块损坏。记录模块损坏时的 环境温度值即为模块的工作环境极限温度值。 判定标准: 纪录模块损坏时的极限湿度,作为模块资料参考; 7.5.4静态高压输入 测试说明: 在输入静态高压时,PFC电路实现了过压保护,此测试主要是评估电源模块 在静态高压情况下的可靠性。 测试方法: A. 按规格书要求将模块输入电压调整为最大静态耐压点 490V,运行一 小时。 B. 从最大静态耐压点开始,以5V/H的速率向上调高输入电压,直至模 块损坏,纪录模块损坏时的输入电压值即为模块的最高静态极限输入电压。记录器件 损坏情况,分析原因。

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判定标准: 在上述 A 条件下,电源模块不出现损坏或其它不正常现象, 合格; 否则, 不合格。在B类条件下,纪录模块的最高静态输入电压,作为模块的资料参考。

7.6可靠性试
7.6.1输出短路 测试说明: 在各种输入和输出状态下将模块输出短路,模块应该能够实现保护或回缩, 反复多次短路, 故障排除后,模块应该能自动恢复正常运行。 测试方法: A.空载到短路:在输入电压范围内,将模块从空载到短路,模块应能正常 实现输出限流或回缩,短路排除后,模块应能恢复正常工作。工作时间为4小时。 B. 满载到短路:在输入电压范围内,将模块从满载到短路,模块应能正常 实现输出限流或回缩,短路排除后,模块应能恢复正常工作。 工作时间为4小时。 C.短路开机:将模块的输出先短路,再上市电,在模块的输入电压范围内上 电,模块应能实现正常的限流或回缩,短路故障排除后,模块应能恢复正常工作。 工 作时间为4小时。 判定标准: 以上试验后,电源模块开机能正常工作; 开机壳检查, 电路板及其它部分 无异常现象,合格; 否则, 不合格。 7.6.2输入反复开关机 测试说明: 电源模块输出带最大负载情况下, 输入电压分别为(输入过压点-5V), 额定 值, (输入欠压点+5V)条件时, 输入反复开关, 测试电源模块反复开关机的性能。 测试方法: A. 输入电压为额定值 ,电源模块带最大负载,用一接触器控制电压输入, 合5分钟, 开1分钟, 连续运行10小时,电源模块应能正常工作; B. 输入电压为过电压点-5V,电源模块带最大负载, 用一接触器控制电压 输入, 合5分钟,开1分钟, 连续运行10小时,电源模块应能正常工作,

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C. 输入电压为欠压点- 5V ,电源模块带最大负载, 用一接触器控制电压输 入, 合5分钟,开1分钟,连续运行10小时,电源模块应能正常工作。 判定标准: 以上试验中,电源模块正常工作,试验后电源模块功能正常,性能无明显变 化,合格;否则,不合格。

7.6.3 输入低压点循环 测试说明: 电源模块的输入欠压保护的设置有回差, 往往发生以下情况:输入电压较 低,接近电源模块欠压关断点,带载时欠压,断后,由于电源内阻原因,负载卸掉后 电压将上升,可能会造成电源模块处于在低压时反复开关的状态。 测试方法: 电源模块带满负载运行,输入电压从(输入欠压点关断-3V) 到 (输

入欠压点恢复点+3V)缓慢变化,时间设置为5~8分钟,反复循环运行,电源模块应能正 常稳定工作,连续运行10小时,电源模块性能无明显变化。 判定标准: 一次电源模块正常连续运行,10小时后性能无明显变化,合格;否则,不合 格。 7.6.4输入瞬态高压 测试说明: PFC电路采用平均值电路进行过欠压保护,因此在输入瞬态高压时,PFC电路 可能不会很快实现保护,从而造成损坏,测试电源模块在瞬态情况下的稳定运行能力 以评估可靠性。 测试方法: A.额定电压输入,用双踪示波器测试输入电压波形和过压保护信号,输入电 压从限功率点加5V跳变为300V,从示波器上读出过压保护前300V的周期数n,作为以下 试验的依据。 B. 输入额定电压,电源模块带满负载运行,在输入上叠加300V的电压跳变, 叠加的周期数为(n-1), 叠加频率为1次/3分钟,共运行3000次,

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判定标准: 在上述条件下,电源模块能够稳定运行,不出现损坏或其它不正常现象,合 格; 否则,不合格。 7.6.5输入电压跌落及输出动态负载 测试说明: 电源模块在实际使用过程中,当输入电压跌落时,电源模块突加负载的极限情 况是有可能发生的,此时功率器件、磁性元件工作在最大瞬态电流状态,试验可检验 控制时序、限流保护等电路及软件设计的合理性。 测试方法: A.将输入电压调整为在欠压点+5V(持续时间为5S)、过压点-5V(持续时间为 5S)之间跳变,输出调整在最大负载(最大额定容量、持续时间为500mS)、空载(持 续时间为500mS)之间跳变,运行5小时; B .将输入电压调整为在过压点-5V(持续时间为5S)、0V (持续时间为5S)之 间跳变,输出调整在最大负载(即最大额定容量、持续时间为1S)、空载(持续时间 为500mS)之间跳变,运行5小时。 判定标准: 在上述条件下,电源模块能够稳定运行,不出现损坏或其它不正常现象,合 格;否则,不合格。若出现损坏情况,记录故障问题。以提供分析损坏原因的依据。 7.6.6高压空载,低压限流态运行试验 测试说明: 高压空载运行是测试模块的损耗情况,尤其是带软开关技术的模块,在空载情况 下,软开关变为硬开关,模块的损耗相应增大;低压满载运行是测试模块在最大输入 电流时,模块的损耗情况,通常状态下,模块在低压输入,满载输出时,效率最低, 此时模块的发热最为严重。 测试方法: A.将模块的输入电压调整爲输入电压保护点-3V,模块的输出为最低输出电压,空 载运行,此时,模块的占空比为最小,连续运行10H,模块不应损坏; B.将模块的输入电压调整为输入欠压保护点+3V,模块的输出为最高输出电压的 拐点状态,此时模块的占空比爲最大,连续运行10H,模块不应出现损坏;

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C. 将模块的输入电压调整为效率最低点时的输入电压,模块输出为最高输出电压 的拐点状态,连续运行10H,模块不应出现损坏; 判定标准: 在上述条件下工作,模块沒有出现损坏,合格;否则,不合格。 7.6.7电解电容寿命估算 测试说明: 根据测量的电解电容温度和纹波值估算电解电容寿命。 测试方法:

2 由公式Ln=Lo?

?T?Tn?/10

/Bn 计算电解电容使用寿命。

T:最高使用温度(电解电容性能给定105℃或85℃)。 Tn:电容实际使用温度 Bn:温度修正系数

使用温度 Bn 判定方法:

60 2.37

70 2.17

85 1.67

105 1.00

作为MTBF的参考指标。 7.6.8振动实验 测试说明: 频率为10~55HZ,振幅0.35mm,加速度50m/s2,振动X、Y、Z方向各30min或 采用随机振动。 测试方法: 详见GB 2423.10 FC。 判定标准: 振动实验前,测试电源的输出纹波值及其他静特性;每个方向振动后,先打 开机箱检查,不应出现元器件松动,脱装,断腿和相碰等现象;检验各项指标应无明 显变化。 符合上述说明,合格; 否则, 不合格 7.6.9冲击试验(半正弦) 测试说明:

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峰值加速度150m/s ,时间11ms,三个垂直方向X、Y、Z各连续冲击3次共18 次。 测试方法: 见GB2423.5Ea。 判定标准: 冲击实验前,测试电源的静特性;每个方向振动后,先打开机箱检查,不 应出现元器件松动,脱装,断腿和相碰等现象;测试各项指标应无明显变化。 符合上述说明,合格; 否则, 不合格 7.6.10 电网特殊波形试验 测试说明: 检验电源模块在电网波形畸变可能形成的尖峰、毛刺和谐波情形下稳定运行 能力。 测试方法: 利用AC Source对模块供电,模块满载输出;用AC Source模拟尖峰、毛刺和谐波 电压输入,测量输入电流和输出电压模块应能稳定运行,试验中应注意X电容,辅助电 源,软启动电阻等其它可能出现问题的地方。 判定方法: 在实际中可能出现尖峰、毛刺、谐波电压情形下能稳定运行,合格,否则,不合 格。 7.6.11有源PFC性能测试 测试说明: 带有源PFC的电源模块,对电网的尖峰、毛刺和谐波比较敏感,应进行全面 仔细的测试。 测试方法: 利用AC Source交流源作为输入电压源,输出分别带半载、满载,测试输入电流 波形和电压波形,同时监测PFC后的电压;测试电网在尖峰、毛刺、谐波情况下输入电 压、电流的相位及幅值关系;测量PFC开关管的电流和电压验证在全电压范围和毛刺、 尖峰、谐波等情况下开关管和其它功率器件的安全性及电流跟踪电压变化的能力。 判定标准:

2

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PFC测试作为可靠性参考,出现严重问题时,应及时解决。 7.6.12纹波电流测试 测试说明: 电解电容的纹波电流是其寿命的重要影响因素, 并反应在电容的温升上, 测试主电路中电解的纹波电流小于额定值. 测试方法 A. 抬高电解电容的引线, 用电流枪测试电容的纹波电流值 B. 用一个示波器带两把电流枪测试电容前后的电流值, 分别为CH1和CH2通 道, 测 量值在MATH通道相减后的值为纹波电流值. 判定标准 纹波电流小于额定值并有降额,合格; 否则,不合格. 7.6.13瞬变特性测试 测试说明: 模块在各种极限状况和瞬变状态,如输出由空载到短路,满载到短路,电压 跳变等情况下模块内部元器件的安全性验证。 测试方法: 测量极限状态下(如:低电压输入大电流输出,高电压输入及负载变化 等),以及在瞬变特性情况下(如输出由空载到短路,负载到短路,电压跳变等), 测量开关管、整流管、主变压器等的电流和电压 波形,各器件使用应不能超过安全工 作区并有裕量。 判定方法: 电流、电压应低于元器件额值,合格;否则,不合格。

7.7电源白盒测试
7.7.1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 共 66 页 第 41 页





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还要正常工作,以实现正常的保护逻辑,而且功率器件的驱动, 控制芯片的工作都要 靠辅助电源来保障, 因此, 测试工作中要充分关注辅助电源。 测试方法: 辅助电源要关注以下问题: A.软启动电阻设计是否合理. B.控制电源电压是否在全电压负载范围内正常. C.各辅助电源之间的绝缘和隔离是否良好. D.电压异常时辅助电源的工作情况是否合理, 辅助电源的工作电压范围. E.启动过程中输出电压是否出现过冲, 3844 F.输出电压波形监测. 针对这些问题, 需要测试相应项目: 软启动电阻测试 高压输入时, 启动电阻的正常工作的温升, 频繁开关机时的温升 , 开机过 程中电阻上的电流特性. 输出电压范围测试 测 试 输 入 电 压 分 别 为 Vinmin , Vinnom , Vinmax 和 输 出 Iomin , Ionom , Iomax, 输出限流点, 输出深度限流状态下的辅助电源电压. 绝缘电阻及绝缘强度测试 测试辅助电源各绕组之间的绝缘电阻和绝缘强度, 与隔离主电路之间的绝缘电 阻和绝缘强度. 输入电压范围测试 在负载为Iomin, Ionom,Iomax时分别测试辅助电源变化± 10%时的输入电电压 范围. 关键点波形测试 分别在输入过压点—5V、欠压点+5V启动时测试输出电压波形、3844 Isence端 Isence端及驱动端波形是否异常

及开关管驱动端波形,监测是否出现输出电压过冲、开关管过流、端及开关管驱动端 波形异常等情况。 输出电压纹波测试

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输出额定线性负载情况下,用测试电压纹波的方法测试输出电压波形,其纹波 峰-峰值应小于0.5%输出电压。 判定标准: 以上测试项目作为检测辅助电源性能的测试; 辅助电源之间应绝缘良好, 启动 电阻温升正常,未出现开关管电流及驱动波形异常, 在工作范围内辅助电源电压正 常, 在异常电压输入范围辅助电源正常 ( 在电源能够实现保护的范围内正常 ), 合

格; 否则, 不合格. 7.7.2驱动电路分析及测试 测试说明: 功率器件的驱动技术是电源可靠性的重要保障, 好的驱动方式能够实现有 效的开通和关断, 高效率,低的EMI干扰,快速实现功率器件的保护等功能, 测试中 应对功率管驱动进行测试, 测试中应采用差分隔离探头.并注意以下问题. A.驱动电路分析. B.驱动电压 C.驱动波形 D.驱动回路 E.瞬态情况下驱动波形 测试方法: 1.驱动电路分析 审核驱动电路方式, 驱动电阻应满足推荐要求, 如果采用加速电容或

快速关断方式时应评估其作用, 负压关断时应确认其影响, 一般情况下GS应有稳压 管, 分析驱动电路确认电路设计合理. 2.驱动电压 MOSFET和IGBT驱动为电压方式, 高的驱动电压会击穿栅极, 测试在空载, 轻载,半载,满载,限流状态及输入电压为最低, 额定, 最高条件下的驱动波形, 要保证驱动电压低于规定电压, 一般峰值应小于20V.同时注意驱动电压要满足饱和驱 动. 3.驱动波形

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测试在空载,轻载,半载,满载,限流状态及输入电压为最低, 额定, 最 高条件下的驱动波形, 波形的上升和下降沿应平滑, 且满足效率和EMI要求, 开通 中不应有下跌,关断后不会出现尖冲, 死区时间满足设计要求. 对比PWM芯片输出波形和驱动波形, 确认驱动波形和PWM输出波形一致. 4.驱动回路 功率器件 (MOSFET & 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,且驱动回路必须和功率回路分开. 5瞬态状态下的波形 在瞬态条件下, 如输出突加负载, 突减负载, 由限流态到稳压态的转 换, 从稳压到限流态的转换, 输出短路, 短路开机, 输出短路放开的情况下驱动 正常. 由保护到恢复的过程中, 驱动正常.波形的上升和下降沿应平滑, 开通中不应 有下跌,关断后不会出现尖冲, 死区时间满足设计要求.驱动波形不应出现振荡等现 象. 判定标准: 驱动波形满足测试方法要求, 合格; 否则,不合格. 7.7.3功率器件应力测试 测试说明: 功率器件的正确使用是电源可靠性的重要保证, 为保证功率器件的合理使 用, 需要考虑合理的电流电压降额和结温降额, 故测试应在以下几个方面应注意: A.合理的驱动 B.满足电压降额要求 C.满足电流降额要求 D.满足温度降额要求 测试方法: 1 驱动要求 驱动满足器件要求, 详见"驱动波形分析和测试" 2 电压降额测试 测试功率器件最恶劣条件下的Vds电压波形, 确定最高电压和最大尖峰电压, 最高的电压可能出现在以下一些条件下

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最大尖峰电压可能出现在以下一些条件下 A.最高电压输入时 B.最大负载条件下 C.从稳压到限流转换或从限流到稳压态的转换 D.从空载突加负载到满载或从满载突卸负载到空载 E.输出由空载到短路或有短路放开到空载 具体可根据实际使用电路分析和测试分别求得使用的最大额定电压V和最 大尖峰电压Vmax. 3 电流降额测试 测试功率器件最恶劣条件下的Ids电流波形, 确定最高工作电流和最大尖峰电 流, 最高工作电流可能出现在以下一些条件下. 最大电流尖峰可能出现在以下一些条件下 A.最低电压输入,最大功率输出时 B.从稳压到限流转换或从限流到稳压态的转换 C.从空载突加负载到满载或从满载突卸负载到空载 D.输出由空载到短路或有短路放开到空载 E.最大输出功率条件下 F.输入电压从最低到最高跳变 G.开机瞬间 具体可根据实际使用电路分析和测试分别求得使用的最大额定电流I和 最大尖峰电流Imax. 4 温升测试: 测试功率器件最高的温升, 温升应该满足降额要求. 测试最高温度下器 件的壳温是最直接的判据; 作为替代方式可以测试常温下的温升⊿T, 则器件的最高 温升为 Tcase max=Tenv max Tjmax=Tcase max + Tcase max: Tjmax 最高壳温; : 最高结温; + ⊿T

P× Rth

Tenv max: 最高环境温度 P : 器件的功耗

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Rth

: 从结到壳的热阻 器件最高温升发生在器件的最大功耗时, 对于硬开关电路, 一般发生在

最高电压或最大电流处 ; 对于软开关电路则可能发生在出现软开关条件的最大电流 处, 实际测试中要针对具体电路分析. 判定标准: 所测试的结果应满足的降额要求:

降额要求 (1)电压降额: 允许使用电压的降额系数为: 参数 产品等级 工作状态 Ⅰ的降额因子 Ⅱ的降额因子 (2)电流降额 允许的电流降额系数为: 参数 产品等级 工作状态 Ⅰ的降额因子 Ⅱ的降额因子 (3)结温降额 产品等级 工作状态 Ⅰ的降额因子 Ⅱ的降额因子 (4)安全工作区降额: Tjmax Tjmax 142℃/95% * Max 135℃/90% * Max Imax Imax 参数 95% 100% B 85% 100% A B A Vmax Vmax 95% 100% 90% 100% B A

允许的安全工作区必须降额的系数为: 坐标轴 产品等级 工作状态 Ⅰ的降额因子 V轴 95% 90% B A

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Ⅱ的降额因 子

I轴 V轴 I轴

90% * 100% * 100%

85% * 95% * 95%

7.7.4磁性元件测试 测试说明: 电源中磁性元件主要在输入共模电感, PFC电感, 变压器, 滤波电感, 输出共模电感, 驱动变压器,谐振电感等处使用, 起着EMI滤波及能量传递等作用, 评价磁性元件应用是否恰当主要关注以下方面: A.是否存在饱和现象 B.温升是否满足要求, 磁心温升是因为铁损(涡流损耗,磁滞损耗)和铜损造 成. 常用的磁性材料有: 铁氧体, 坡莫合金, 非晶态合金等, 根据其特性, 分别应用在不同场合. 正确的设计才能保证磁性元件应用的合理, 由于随温度的变化磁心的特性 有较大变化, 因此最恶劣的条件下的验证是必要的. 测试方法: 1.输入和输出共模电感 一般不会存在饱和问题, 其主要作用是实现EMI要求, 同时有抑制输入 的共模串扰的作用, 其考虑主要是良好的绝缘, 在要求频段内的电感量, 分布电

容小, 温升满足要求. 前三点由EMC测试保证, 温升需要测试, 测试常温下最大电 流条件下,( 铜损最大)条件下的温升⊿T, 以衡量设计的合理性. 2.PFC电感 PFC 电感在功率回路中起着能量传递的作用, 虽然一般PFC控制芯片具有 限流作用, 但是电感的饱和将引起严重温升和输入电流波形畸变, 因此需测试最恶 劣条件下的工作情况. A.测试最低电压输入, 最大功率输出时的PFC电感电流波形, 电流波形不 会出现非正常的上翘, 即不会饱和.

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B. 将输入电压调整为在欠压点+5V(持续时间为5S)、过压点-5V(持续时 间为5S)之间跳变,输出调整为最大线性负载时,测试PFC电感电流波形, 电流波形 不会出现非正常的上翘, 即不会饱和. C.测试常温下的温升⊿T, 应满足温升要求. D.测试最高工作温度下的温升⊿T, 与常温比较无太多差异, 且磁心温度 不超过要求. 如果可能测试最高温度, 最低电压输入,最大功率输出条件下的磁芯是否 饱和及温升情况将是最好的检测方式, 但是鉴于其困难, 用以上三种方式替代. 3.变压器 随电路拓扑不同, 变压器的要求也不同, 不考虑集成磁情况, 一般有 双极性变压器(全桥, 半桥,推挽等开关电源变压器), 单端正激类变压器, 单端反 激类变压器 等类型, 且与具体采用的复位技术有关. 变压器的饱和和温升问题是值得注意的问题, 可从以下方面考核: A.变压器最大输入电流(变压器输入电压最低, 输出功率最大)情况下的电流波 形, 电流波形不应该出现异常的上翘. B. 将输入电压调整为在欠压点+5V(持续时间为5S)、过压点-5V(持续时间为 5S )之间跳变,输出调整在最大线性负载(持续时间为 500mS )、空载(持续时间为 500mS)之间跳变,测试变压器电流波形, 电流波形不会出现非正常的上翘, 即不会 饱和. C.测试常温下的温升⊿T, 应满足温升要求. D.测试最高工作温度下的温升⊿T, 与常温比较无太多差异, 且磁心温度不超 过要求. 如果可能测试最高温度, 变压器最低电压输入,最大功率输出条件下的磁 芯是否饱和及温升情况将是最好的检测方式, 但是鉴于其困难, 用以上三种方式替 代. 4.输出滤波电感 输出滤波电感工作在直流状况下, 和特性. 输出滤波电感要求在最恶劣的情况下不出现饱和现象, 温度满足要求. 电感量的大小影响主电路的工作稳定性

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A.电感中流过最大电流(电源输出处于限流状态, 输出最大电流时)情况下的 电流波形, 电流波形不应该出现异常的上翘. B.测试常温下的温升⊿T, 应满足温升要求. C.测试最高工作温度下的温升⊿T, 与常温比较无太多差异, 且磁心温度不 超过要求. 如果可能测试最高温度, 电源最大输出电流条件下的磁芯是否饱和及温升 情况将是最好的检测方式, 但是鉴于其困难, 用以上三种方式替代. 判定标准: (1).测试中电感或变压器中电流在最恶劣状况下不会出现饱和. (2).常温下的磁性元件温升和最高工作温度下的温升相等. (3).换算到最高温度及最恶劣输出状态下磁性元件及线包上的表面温度不超 过90℃. 7.7.5 PFC性能测试 测试说明: PFC中要考虑的问题主要有以下几个方面: A.额定输入, 额定输出状况下的谐波能否满足标准要求. B.驱动是否正常 C.电感是否满足要求 D.电流波形细节的观察 E.输入电压及谐波的适应性 F.输入电压的中断, 跌落和缓慢变化的适应性 G.输入电压尖峰,缺口和畸变的适应性 H.功率器件使用的合理性. I. PFC 环 路 设 计 的 合 理 性

J.输入电压跳变,输出负载跳变 K.瞬态高压输入 测试方法: 1. 额定输入, 额定输出状况下的谐波测试

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输入电压谐波满足要求时, 使用功率分析仪测试额定输入额定输出条件下输入 电流谐波是否满足IEC1000-3-2要求. 2 驱动电路的测试 见7.2 驱动电路分析及波形测试. 3 磁性元件测试. 见7.4 磁性元件测试. 4.电流波形细节观察 电流波形细节观察能够发现设计的不合理, 使用示波器, 电流枪测试输 入电流波形, 展开观察正常情况下的电流波形, 不应该出现异常的脉冲宽度变化 ; 在输入谐波及电压中断,跌落和缓慢变化时, 电流波形不会出现异常, PFC 电压正 常, 功率器件电流和电压耐量符合要求; 输入电压尖峰,缺口和畸变时, PFC电压正 常, 功率器件电流和电压耐量符合要求. 5.输入电压谐波的适应性 A.输入电压频率30Hz时, PFC工作无异常, 能稳定运行 B.在3次谐波条件下, PFC稳定运行, 电流波形无异常畸变

C.在输入电压为最高和最低时, A,B条件下PFC能稳定运行 D.输入THD<40%(包括3次, 5次, 7次, 9次)时在输入电压为最高和最低时 PFC能稳定运行. E.输入电压从最高到最低缓慢变化, 中断和跳变时, PFC能稳定工作. 6.输入电压的中断, 跌落和缓慢变化的适应性 A.额定输入条件下, 输入电压的中断, 跌落和缓慢变化时, PFC输出电 压及输入电流是否正常. B.输入电压在最低, 最高的中断, 跌落, 以及从最低到最高的缓慢变化 和跳变, PFC能稳定工作. 7.输入电压尖峰,缺口和畸变的适应性 A.额定输入时, 小于峰值1.5倍电压尖峰(每周期≤3个, 从0值算起, <2mS), 100%的电压缺口( 每周期≤3个,<2mS), PFC工作正常. B.输入电压最高和最低时, 小于峰值1.5倍电压尖峰(每周期≤3个, 从 0值算起), 100%的电压缺口( 每周期≤3个), PFC工作正常.

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8.功率器件使用的合理性. 见 7.3 功率器件应力测试. 9.PFC环路设计的合理性 A.电路分析 PFC 控制有自己的特征, 是一个双环控制系统, 其设计有相应特征, 对比采用电路和典型电路, 分析设计的合理性. B.反馈环测试 PFC电压环一般较慢, 设计为10~20Hz, 测试在输入电压和输出负载范围内典 型点测试, 满足幅值裕度>6dB, 相位裕度>30° , 交越频率为10~20Hz. PFC 反馈环测试请参见附录A. C.动态响应测试 PFC输出电压接高压电子负载: I. 作25%-75%的动态响应, 输出电压变化<5%.

ii. 100%突加负载和100%卸载试验, 输出电压变化<10%. iii.输出额定负载,输入在最大电压、最小电压之间跳变,PFC不应出现保护现 象。 10 .输入电压跳变,输出负载跳变的适应性 A.将输入电压调整为在欠压点+5V(持续时间为5S)、过压点-5V(持续时间为 5S )之间跳变,输出调整在最大线性负载(持续时间为 500mS )、空载(持续时间为 500mS)之间跳变。 在上述条件下,应能够稳定运行, 不出现损坏或其它不正常现象, 合格; 否 则, 不合格.若出现损坏情况,记录故障问题。以提供分析损坏原因的依据。 11.瞬态高压输入 A.额定电压输入, 用双踪示波器测试输入电压波形和过压保护信号, 输入 电压从220V跳变为300V,从示波器上读出过压保护前300V的周期数n,作为以下试验的 依据. B.输入额定电压, 带最大线性负载运行, 在输入上叠加300V的电压跳变, 叠加的周期数为(n-1), 叠加频率为1次/3分钟, 共运行3000次.

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在上述条件下, 应能够稳定运行, 不出现损坏或其它不正常现象, 合格; 否则, 不合格. 判断标准: 满足上述测试要求为合格,否则为不合格。 7.7.6 DC/DC反馈环测试 测试目的: 在闭回路下测得的系统开环传递函数,可以反应系统的稳定性,以及在不稳定 的情况之下的调试趋势。 环路的传递函数由主电路和校正网络决定, 每种主电路都会有一适当 的校正网络, 合适的校正网络不但可以得到稳定的静态态性能, 而且可以获得良好 的动态特性, 通过测试和调整可以获得满意的校正网络. 测试方法: 一般地,测试接线图如下图所示:
+ R



G1

G2

C

Z
H

-


S

Y +

S

Ref

T

HP4194A

注:R:参考基准信号 H:分压网络 号 Y:仪器测试端 G1,G2:部分主电路

; ;

C:输出信号 S :注入测试信

;

Z:仪器参考端

利用 HP4194A 和信号耦合变压器在控制信号的总反馈端接成如上图接法,利用 HP4194 的矢量相除可以直接得出: T/R=–Y/Z=–G1G2H ,固定引进 180 度相移,因此在

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HP4194A得BODE 图上,可以得到增益为0dB处的相位为相位裕度,在相位为0deg处的增 益为增益裕度。 参数设置为: ? ? ? 电压环测试信号:10~50mV(视测试点噪声而定) 副边限流环测试信号:5~10mV (视测试点噪声而定) 当输出电压高于42V时,TEST端和REFRERECE端要用分压电路分压到42V之内,同时

测试信号也要相应增大,增大的倍数为:1/分压比。 ? ? 扫描频率范围为:10Hz ~ 开关频率。 在全输入电压,全负载范围内测试系统的稳定性。

测试判据: 输入电压, 输出电压, 负载等都将影响环路的稳定性, 测试中应该在输入 电压( 最高,额定,最低), 负载情况(最小载, 半载, 满载), 输出电压(额定, 最高)情况下测试. 对于充电器或通信电源, 要在限流状态和并机均流状态下测试. 相位裕度在30deg到150deg;增益裕度大于6dB,两者同时满足则环路稳定, 否则不稳定。 7.7.7 均流性能测试 测试目的: 通过均流性能测试,可发现单机测试所未能发现的问题。测试具体集中在均流 性能、限流及限流放开时是否存在震荡现象、并机开关机是否异常等问题上。 测试方法: A. 分别在额定输出时调整两电源输出电压,使其相差 0.3V ,均流精度应小于 5%; B.并机时改变负载,在进入限流状态、深度限流、以及限流放开时输出电压不 应出现震荡现象(电压波动应小于2V); C.并机时反复同时、不同时分别开关机,测试在空载、额定负载、轻度限流、 以及深度限流状态时能否正常开机启动,不应出现异常保护、输出电压震荡(电压波 动大于2V)等现象,启动结束后模块工作正常,均流精度应小于5%; 判断标准:

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满足上述测试要求为合格,否则为不合格 7.7.8 其它测试 测试说明: 模拟实际中可能发生的情况, 检测电源在这些情况下的工作逻辑。 测试方法: 1. 模块处于限流均充状态, 由于电网原因发生过欠压保护;过欠压恢复 后,电 源应能正常工作, 不能出现关机等不正常状态. 2.模块正常工作时, 突然限流均充一段时间后,慢慢减小负载,电源应能正 常工作, 不能出现关机等不正常现象. 3.模拟上述情况, 利用AC_SOURCE在欠压, 额定电压, 过压 状态下跳变, 模块处于均充限流状态, 稳定运行一段时间, 模块应能正常工作. 判定标准: 符合测试方法说明,合格; 否则, 不合格.

8.其它说明
(1)提交测试时要提供相应的资料; (2)测试过程中测试人员与开发人员保持联系; (3)测试表格见附录; (4)未做特殊说明模块均工作在浮充状态; (5)最小负载无要求时取5%额定负载,项目规范书有要求时按规范书要求; (6)输入电压范围为输入欠压点+5V到输入过压点-5V;

9.附录表格

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华为电气 研发部 项目名称

测试序列号

密级

测试项目手册

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测试阶段: 测试人员: 测试时间: 审 批 核:_______________ 日期:______________ 准:_______________ 日期:______________

磁盘波形记录
磁盘文件名 波形记录描述 磁盘文件名 波形记录描述

测试过程问题记录
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AC/DC 电源模块测试表格
1. 输入过欠压点 负载情况 欠压报警 空载 半载 满载 A A 欠压点 欠压恢复 限功率点 N/A 放开功率点 N/A 过压点 关断点 恢复点

2.负载效应,源效应,稳压精度 项目 空载 半载 满载 Vmin( A A V) 限功率点( V ) N/A Vnom( V) Vmax( V )

3.输出电压范围和输出过欠压点

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输出电压范围 空载 半载 A 满载 A 4.启动冲击电流

欠压点

过压点

浮充电压范围

均充电压范围

输入电压 Vin=min V Vin=nom V Vin=max V * 保存典型冲击电流图像

负载 满载 满载 满载 A A A

冲击电流

A

5.开关机过冲 电压 空载 半载 满载 Vin=min V Vin=nom V Vin=max V * 均充电压下空载开关机是否出现保护现象?保存此时开机和关机波形.

6.负载动态响应 输入 电压 25%-50%-25%
恢复时间 过冲电压

50%-75%-50%
恢复时间 过冲电压

0%

过冲

+ + Vin=min V Vin=nom V Vin=max V * 均充电压下,0%-100%跳变是否出现不正常现象? 停止跳变后振荡, 过压保护? *保存典型图像. *记录特殊现象 7.杂音电压测量 杂音电压 输入电压 电话 衡重 峰---峰 值 宽频杂音
3.4k~150kHz 0.15M~30MHz

-

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欠压点 V 额定点 V 过压点 V

半载 满载 半载 满载 半载 满载 杂音电压 输入电压

A A A A A A 离散杂音 3.4~150K 150~200K 200~500K 0.5~30M

额定点 V

半载 满载

A A

8.输出外特性测试 * 测试额定输入电压, 输出均充情况下的输出外特性 * 测试限功率输入电压,输出均充情况下的输出外特性 输入电压: 额定电压 输出电压 输出电流 输出电压 输出电流 V

输入电压: 限功率电压 输出电压 输出电流 输出电压 输出电流

V

9.效率和功率因数 *额定输入电压, 浮充电压输出情况下,负载变化时的效率和功因曲线 输入电压: 额定值 V

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输出电流 效率 功因 输出电流 效率 功因 *输出为浮充电压,额定电流, 输入电压变化时的效率和功因曲线 输入电压 效率 功因 输入电压 效率 功因 10.均流性能测试 *半载情况下整定输出压差, 测试均流性能 条件 压差 V
模块1电压 模块1电流 模块2电流

均流性能
总电流



模块2电压

压差 V

模块1电压

模块2电压

压差 V

模块1电压

模块2电压

*调节两模块压差,使满载下均分系数为 5%, 断开均流测量半载下的输出电压 均流情况
模块1电流 模块2电流 总电流 均分系数

压差
模块1电压 模块2电压

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11.限流及短路性能测试 A.短路特性 1. 回缩 2. 恒流 3. 外拖 ? ? ? 输出整流二极管电流容量是否足够 ?

4.初级限流, 脉冲工作 ? 5. 短路回缩, 但有初级限流, 那种情况起作用? 6.反复短路是否损坏? 短路电流 欠压点 额定点 过压点 V V V 现象描述

B.限流性能 *在限流状态,输入电压额定,输出电压变化 Vin=额定值 输出电压 限 流 值 56V Vac 38V

*在限流态, 输出电压不变,输入电压变化 输入电压 150V 172V 300V

限 流 值

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12.启动时间 启动时间 欠压点 V 额定点 V 过压点 V *保存输入电压到输出稳定的典型波形 13.反复开关机测试 注意: 是否出现过流保护?是否出现过压保护?是否出现不能启动现象? 是否出现损坏现象? 是否出现啸叫? 输出并联情况下, 一模块反复开关机是否正常? 现象记录 欠压点 V 额定点 V 过压点 V 14.绝缘电阻和绝缘强度 绝缘电阻 标准 输入对机壳 输入对输出 输出对机壳 15.瞬态特性测试 1. 模块开机后突加突减负载(0%--100%) 2.输出从限流态到空载转换 3.输出从空载到短路 4.短路开机后放开 5.负载在空载到满载多次跳变 空载 半载 满载 现象记录

绝缘强度 漏电流

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在均充和浮充状态下,进行以上试验,用示波器监测输出电压变化,注意这些过程中 是否出现过压保护? 是否出现电压跌落? 是否出现啸叫? 是否损坏? 输出电压是否振荡? 电压过冲是否超过10%? 对于重要电源请测试 PFC开关管, PFC 电感,续流二极管,主开关管, 主变压器,输出整流管的电压电流波 形, 确认是否出现过压, 过流, 饱和?

16.其它测试 1.报警逻辑是否正常? 2.辅助电源在全范围内是否稳定工作? 3.用于监控的A/D或D/A转换的电源是否稳定?

17.元器件温升测试 根据效率测试结果,输出为均充状态, 在损耗最大的状况下测量重要元器件温升,作 为热设计的验证. 功率部件:功率器件, 磁性元件, 功率电阻, 与功率部件相连的PCB板 电解电容:用于功率目的的电解电容 重要IC :PWM芯片, 驱动芯片

18 .电网谐波尖峰抗扰性测试 . 1.输入谐波能否正常工作? 2.电压尖峰,毛刺状态下能否正常工作? 3.输入电压瞬变时能否正常工作? 特别是在APFC情况下除以上问题外,还应注意: 1.输入电流波形跟踪电压波形是否正常? 共 66 页 第 63 页





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2.各种输入瞬变条件下,开关管的电压电流耐量是否足够? 3.PFC反馈环路对谐波和电压尖峰的适应性?

19. 风扇堵转和过温保护 A.风冷模块 断开风扇, 模块能否正常实现过温保护和恢复?至少进行3次以上试验, 过温保护前 模块是否损坏, 保护后性能是否明显改变?

B.自然冷模块 将模块置于温箱中不断升温直至模块保护,温度下降后是否能恢复?至少进行3次以 上试验,过温保护前模块是否损坏,保护后性能是否明显改变? 20.高电压,低电压和限流态运行试验 开始时间 低压限流态运行 高压限流态运行 高压轻载运行 结束时间 现象记录

环境试验
21.高温试验 在企标规定温度加10篊情况下运行4小时测量以下指标 1. 输入过欠压点和峰-峰值
负载情况 欠压报警 满载 A 欠压点 欠压恢复 限功率点 过压点 放开功率 点 关断点 恢复点 电话衡重

2.负载效应,源效应,稳压精度 项目 空载 半载 满载 欠压点( A A V) 限功率点( V ) 额定电压( V ) 过压点( V )

22. 低温运行试验

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模块放入温箱暂时不通电,待温度下降并稳定后反复开机, 看能否起机,并测量以下指 标.
1. 输入过欠压点和峰-峰值
负载情况 欠压报警 满载 A 欠压点 欠压恢复 限功率点 过压点 放开功率 点 关断点 恢复点 电话衡重

2.负载效应,源效应,稳压精度 项目 空载 半载 满载 23.低温存储
1. 输入过欠压点和峰-峰值
负载情况 欠压报警 满载 A 欠压点 欠压恢复 限功率点 过压点 放开功率 点 关断点 恢复点 电话衡重

欠压点( A A

V)

限功率点( V )

额定电压( V )

过压点(

V )

2.负载效应,源效应,稳压精度 项目 空载 半载 满载 24.高温存储
1. 输入过欠压点和峰-峰值
负载情况 欠压报警 满载 A 欠压点 欠压恢复 限功率点 过压点 放开功率 点 关断点 恢复点 电话衡重

欠压点( A A

V)

限功率点( V )

额定电压( V )

过压点(

V )

2.负载效应,源效应,稳压精度 项目 空载 半载 满载 欠压点( A A V) 限功率点( V ) 额定电压( V ) 过压点( V )

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25.高低温循环 (对户外电源有此要求)
1. 输入过欠压点和峰-峰值
负载情况 欠压报警 满载 A 欠压点 欠压恢复 限功率点 过压点 放开功率 点 关断点 恢复点 电话衡重

2.负载效应,源效应,稳压精度 项目 空载 半载 满载 欠压点( A A V) 限功率点( V ) 额定电压( V ) 过压点( V )

EMC测试
26.电流谐波测试 谐波次数 谐波电流 谐波次数 谐波电流

27.传导干扰测试 额定输入,分别测试半载,满载情况下的传导干扰. 注意采用Class A 还是 Class B.

28.电压暂降,短期中断和电压变化抗扰性试验 A.电压跌落和段时中断 试验等级 %Ut 电压跌落和短 时中断%Ut 持续时间 (周期) 现象记录

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0.5 0 100 1 5 10 25 50 0.5 40 60 1 5 10 25 50 0.5 70 30 1 5 10 25 50 B.短期电压变化
电压试 验等级 电压减小 所需时间 减小的电压 持续时间 电压增加所 需时间 现象记录

40%Ut 0%Ut

2S 2S

1S 1S

2S 2S

29.静电放电抗扰性试验(ESD) 接触放 电电压 1KV 1.5KV 2KV 2.5KV 放电 极性 + + + + 放电点 现象记录

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放电极性 + 3KV + 3.5KV + 4.5KV + 5KV + 5.5KV + 3.5KV + 6KV + 6.5KV + 7KV + 7.5KV + 8KV + 30.快速瞬变电脉冲群抗扰性试验(EFT) 电源端口, L1,N/PE : L1,L2,L3/PE 电压 等级 重复率 脉冲 周期 脉冲 数 现象记录

3KV + 3.5KV + 4KV + 4.5KV + 5KV + 5.5KV + 6KV + 空气放电电压 2KV

放电点

现象记录

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0.5KV 5KHz 1KV 5KHz 1.5KV 5KHz 2KV 5KHz 2.5KV 5KHz 3KV 5KHz 3.5KV 5KHz 4KV 2.5KHz 特殊现象记录

300ms 300ms 300ms 300ms 300ms 300ms 300ms 300ms

75 75 75 75 75 75 75 37

31.噪声抗扰性试验(Noise) *: 试验时注意: 由于电路有不同的频响, 并不一定是脉宽越宽问题越大; 因此要求不同 脉宽,不同相位,不同的耦合相都应扫描.
耦合相 L1 脉冲电 压 400V 600V 800V 1000V 1200V 1400V 1600V 1800V 2000V 2200V 2400V 2600V 2800V 极性 + + + + + + + + + + + + + 脉宽 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 相位 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 现象记录

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3000V

+ -

50ns~1us 50ns~1us

0~360 0~360

耦合相 L2

脉冲电 压 400V 600V 800V 1000V 1200V 1400V 1600V 1800V 2000V 2200V 2400V 2600V 2800V 3000V

极性 + + + + + + + + + + + + + + -

脉宽 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us

相位 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360

现象记录

耦合相 L3

脉冲电 400V 压 600V 800V 1000V 1200V

极性 + + + + + -

脉宽 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us

相位 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360

现象记录

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1400V 1600V 1800V 2000V 2200V 2400V 2600V 2800V 3000V

+ + + + + + + + + -

50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us

0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360

**在脉宽和相位表中记录出问题的点
耦合相 N 脉冲电 压 400V 600V 800V 1000V 1200V 1400V 1600V 1800V 2000V 2200V 2400V 2600V 2800V 3000V 极性 + + + + + + + + + + + + + + 脉宽 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 50ns~1us 相位 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 0~360 现象记录

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**在脉宽和相位表中记录出问题的点 32.冲击抗扰性试验(Surge) * 各种条件下,冲击5次, 时间间隔一分钟
耦合方 式 差 1KV 模 2? 1.5KV 2KV 2.5KV 3KV 0.5KV 共 1KV 1.5KV 2KV 模 12? 2.5KV 3KV 3.5KV 4KV 冲击电 压 0.5KV 极性,相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 +, 各种相位 -, 各种相位 现象记录

33.ABNORMAL TEST 方法与目的: 模拟正常工作,发生Abnormal 现象时, 可能发生的损坏和现象: 特别是可能引起 火灾及其它不可控制的灾难性故障和对人身安全的影响. 遇到难以理解的现象时,应特别注意; 对一些确可预知的项目可省略. 试验中注意保存典型波形. 序号 1 2 3 4 5 6 试验项目 输出短路 输出电容短路 输出电容开路 输出电感短路 输出电感开路 输出二极管短路 共 66 页 第 72 页 试验记录





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7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

输出二极管开路 输出续流二极管短路 输出续流二极管开路 主变次级短路 主变次级开路 主变原边短路 主变原边开路 隔直电容短路 谐振电感短路 谐振电感开路 开关管CE开路 开关管CE短路 开关管GE短路 开关管GE开路 输入滤波电容短路 输入滤波电容开路 PFC续流管短路 PFC续流管开路 PFC电感开路 PFC电感短路 PFC主开关管CE开路 PFC主开关管CE短路 PFC主开关管GE开路 PFC主开关管GE短路 PFC辅助电感短路 PFC辅助电感开路 PFC辅助开关管CE短路 PFC辅助开关管CE开路 PFC辅助开关管GE短路 PFC辅助开关管GE开路 输入X电容短路 输入压敏过压 输入二极管短路

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