横河电源开发测试解决方案（二）

- 电源电压/电流特性分析 -

分析电压/电流特性的意义

电源在工作过程中，电网供电的电压和频率波动，输入电流的浪涌冲击，负载的变化等都会对电源的工作状态以及使用寿命产生影响。因此正确地分析电源的电压/电流特性是电源品质以及过载能力评估的关键，也是我们标定电源规格指标的最重要参考依据。

电压/电流相关测试项目及内容

不同类型的电源其电压/电流特性分析内容多有出入，以下几项测试在电源特性分析中被普遍采用，也是作为评价电源品质高低的重要依据：
输入电流与浪涌、输出纹波噪声、电压调整率、负载调整率、输出电压过冲、输出电压上升及下降时间等测试项目。

浪涌电流是指电气设备在接通瞬间的电流特性，对供电网络及用电设备的安全都很重要。在电源接通瞬间超限的浪涌电流，有可能导致熔断丝烧断或者合闸开关触点烧坏，整流桥过流损坏等危害。因此，通过测量浪涌电流，可以确认流过各元器件的电流是否设计允许值。另外，在设计开关电源时，通常会通过测量I2t( 最大电流平方x 时间) 来选择合适的熔断器。

测试内容：

1. 输入电压为额定输入电压范围(通常定义为100V-240V Vac/50-60Hz)。
2. 输出负载产品的额定满载测试。
3. 被测品在冷机时取AC相位90°或360°送电时的电流值。

纹波的是直流电压中包含周期性交流成分，而更多情况下周期性的纹波夹杂随机性的噪声叠加在直流信号中，有可能对电路产生不良的影响。
干净的电源是电路稳定工作的前提，因此纹波和噪声的测量在开关电源设计和改良中显得尤为重要，成为电源品质高低的一项判断依据。

目前测量纹波和噪声电压是利用宽频带示波器来测量的方法，它能精准地测出纹波和噪声电压值。
测纹波和噪声电压的要求如下：要防止环境的电磁场干扰(EMI) 侵入，使输出的噪声电压不受EMI 的影响；要防止负载电路中可能产生的EMI 干扰；对小型开关型模块电源，由于内部无输出电容或输出电容较小，所以在测量时要加上适当的输出电容。
对策如下：

电压调整率又称为源效应或电网调整率，是指电源带一定负载时输出电压随输入AC 电压变化率。考察的是输入交流电网电压在一定范围内变动时，电源输出电压不能有太大的跳动。一般定在±2% ~ ±5%。电源在输入电压变化时提供稳定输出电压的能力。

负载调整率又称负载效应，是指输出电压随负载变化的波动，条件是输入为额定电压。电源负载的变化会引起电源输出的变化, 负载增加, 输出降低, 相反负载减少, 输出升高。好的电源负载变化引起的输出变化减到最低, 通常指标为3%~5%。

测试方法:

1. 依规格设定测试负载LOAD 条件。
2. 依据规格设定输入电压AC LINE 和频率FREQUENCY值。
3. 记录待测品输出电压值是否在规格内。

电源的上升和下降时间是表征电源特性很重要的一个参数，且不同的行业对于电源模块的上升和下降时间需求也是不同的。
如PC电脑，为了保持断电后数据有时间存储，也就是常说的hold up时间，所以供电电源的电压下降时间不能过快。而LED driver电源则无此要求，要求下降时间快，因此上升时间和下降时间是作为电源产业标准测试中必须提供的规格。通常定义从10%爬升到90%额定电压为电源的上升时间，下降时间同理为从90%-10%。

测试方法:

1. 依规格设定测试输入电压AC LINE 和频率FREQUENCY 值。
2. 操控电源开关，切换输入状态。
3. 记录并测量输出电压的上升/ 下降时间。