测试原理培训课件.ppt

1、培训目录1.路华的两大类型产品简介2.负载性质3.常用的测试仪器原理简介4.目前的测试项目及方法外置电池包原理图外置电池包原理图1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:25-Aug-2009Sheet of File:D:PersonalAdministrator桌面新建文件夹PREVIO13.DDBDrawn By:R19470RR20470RR21470RR22470RLED1LED2LED3 LED4L266UH/1.2AD2SK34451Q2 SPP4435IN+R62KQ5S3904R71Kp+L310UHD3 SS34C8100u

2、F/10VC22220uF/10VPWMPWMOUT+R2615K 1%C2033pfR23100K 1%R2549.9K 1%C1833pf/50VIN-OUT-I_BATTSW1R420K 1%R3100K 1%R5 10KR9100K 1%R8100K 1%R13100KR2410kPA3/PFD1PA22PA13PA04PD0/PWM5Vref6VSS7PB0/AN08PB1/AN19PB2/AN210PB3/AN311PB4/AN412RES13VDD14OSC115OSC216PA717PA618PA5/INT19PA4/TMR20U3HT46R51AR17100KR1810KC1

3、50.1F/50VC170.01uF/50VC140.1F/50VR16 75K1%C191000pF/50VC120.1uF/50VR120.1RC30.1F/50VI_BATTPIN18C510UF/16VC240.1F/50VR280.1RR2710KI_USBPIN18I_USBV_SENSV_SENSC16 0.01uF/50VR1510KR10 1KC90.1F/50VC100.1F/50VQ8S3904Q6S3904Q3S3904Q4S3906C114.7UF/25V降压线路升压线路R141kR2975K 1%R3049.9K 1%R3175K 1%R3249.9K 1%D+D-

4、12384567COMPFBSHDNGNDLXVCCFREQSSU5FP62903V3V3VP-VIN2VSS1VO3U2 HT7530VREFtemprPA7C40.1uF/50VC70.1F/50VL4ACBW 2012 09D600BC234.7UF/25VL1AACBW 2012 09D600B4.2V/1ADC4.8V-6.0V5.30V/0.60AD1SK34Q7AO3401AL1BACBW 2012 09D600BC210.1F/50VD4IN414823841U6ALM358+5+5R35390K 1%R368.87K 1%3VC250.1F/50V0.0924VC260.1U

5、F/50VR37 1KR111K 5%R21KR1330RC10.1uF/50V51648237Q1AO88121VM23DP45VSS6DOVDDCOU1R5402N187KDB+B-电池组线路过充4.25V,过放3.0VP-C2104M/25VP+R3410K 1%R33220RVREFtemprPA7tNTC10K 1%3435 B=25/85 ACRU4TL431带26#黑色引线 R508.2K 5%C20更改为104K 10%X7R 0603 培训内容：1.交流电：大小和方向都随时间做周期性变化的电压或电流2.直流电：大小和方向不随时间变化的电压或电流3.标示：IN、OUT、P、B、

6、L、N4.PWM：脉宽调制5.电池：镍氢、锂离子6.Buck：降压型变换器7.Boost：升压型变换器镍氢电池：1.正极-氢氧化镍、负极-贮藏合金、电解液-氢氧化钾。2.标称电压1.25V，充饱最高1.4V（正常电压在1.3V-1.36V），放电最低1V。3.普通镍氢电池自放电效应每月大于容量的30，电池充的越满，自放电效应就越高，存放时以“半满”状态为佳。目前有低自放电效应的镍氢电池，在20摄氏度以下存放1年可保持70的电量。4.充足电后，充入电池的电流不是转换为电池的贮能，而是在正极板上产生氧气超电位。氧气是由于电解液电解而产生的，不是由于氢氧化镉还原为镉而产生的。在氢氧化钾和水组成的电解

7、液中，氢氧离子变成氧、水和自由电子，虽然电解液产生的氧气能很快在负极板表面的电解液中复合，但是电池的温度仍显著升高。此外由于充电电流用来产生氧气，所以电池内的压力也升高。由于从大量的氢氧离子中比从很少的氢氧化镉中更容易分解出氧气，所以电池内的温度急剧上升，这样就使电池电压下降。长期涓流充电会产生枝晶现象，会照成正、负极短路。松下公司（panasonic）不允许的涓流充电：0.033C每小时至 0.05C每小时之间；镍氢最长充电时间不能超过20小时。锂离子电池：1.正极活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，负极活性物质为石墨，或近似石墨结构的碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔，隔膜一种特殊的

8、复合膜，可以让离子通过，但却是电子的绝缘体。有机电解液溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液2.锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属，当其暴露在空气中时，会与氧气产生激烈的氧化反应而爆炸，为了提升安全性及电压，科学家发明了石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子，这些材料的结构分子，形成纳米细小的储存格，来储存锂原子。电芯电压高于4.2V后，会产生副作用。电压越高，副作用越大。一部分储存格会垮掉，多余的锂原子会堆积于负极材料的表面，形成树枝状的结晶，这些结晶会穿过隔膜纸，使正、负极短路，造成外壳破裂，产生爆炸。充电电流过大，也会产生结晶。电芯有自放电现象，电压低于2.4V时，部分材

9、料开始破坏，从而不能存储电能。3.电芯的理想截止电压为3V，过充电压4.25V，最大充电电流1C。Buck变换器变换器楞次定律：楞次定律：感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化Boost变换器变换器适配器原理图适配器原理图1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:19-Dec-2009Sheet of File:F:40W30WSP-30W REV.DdbDrawn By:R22+EC3+EC4PC1-1PC817R180RL2 3*15V+V-D8CY1222/250VC2222/1KV1234D1-41

10、N4007F1T 2A/250VEC168UF/400V EC222uF/50VAC:100-240VC2103/50VTP1TP2R5220KD6IN4007D5FR107PC1PC1-2R10220KC5102/1KVR21100RD8R17U3TL43130W系列R19C4104/50VACACMOVR1120KR1347RR3430RR15 47RQ1 5N60CMOSFET N514623VCCGNDRTFBDRVCSU1OB2263D7IN4148C1100P/50VR12 0.56R/1WR8820KR41.5MR1410KR162.2KCX10.1UF/275VR7220KR2

11、0 100RR11MR21MR411RLF1UU9.8共模电感34A-A+211234T1-1T1-2NLLEDLEDR231KZD118V680UF/25V GL470R/0805470UF/25V3.6K18K 培训内容：1.RCC（ringing choke convertor）自激回扫变换器 培训内容：1.阻性负载：即和电源相比当负载电流负载电压没即和电源相比当负载电流负载电压没有相位差时负载为阻性有相位差时负载为阻性(如负载为白帜灯如负载为白帜灯:电炉电炉)Z=R=U/I2.容性负载：即和电源相比当负载电流超前负载电即和电源相比当负载电流超前负载电压一个相位差时负载为容性压一个相位差

12、时负载为容性(如负载为补偿电容如负载为补偿电容)XC=1/2fc3.感性负载：即和电源相比当负载电流滞后负载电即和电源相比当负载电流滞后负载电压一个相位差时负载为感性压一个相位差时负载为感性(如负载为电动机如负载为电动机;变变压器压器)XL=2 fL 外置电池包测试项目外置电池包测试项目充电电路放电电路电池手机负载1.充电指示状态 产品的单片机在读取外部不同的电压采样信号后，会点亮相应的指示灯状态，来按比例显示电量多少。用电子负载仪CV模式测试。如CV3.5V、3.7V、3.9V、4.1V分别代表电量的25、50、75、95.2.充电电流 用电子负载仪CV模式3.7V测试，验证产品的单片机的P

13、WM输出。3.饱充电压 锂离子电池的上限电压是4.2V，通常充电范围4.15V-4.25V，用电子负 载仪CV模式4.1V测试。4.过充电压 用电子负载仪CV模式4.25V测试。5.静态功耗 电池包在存放过程中，PCM板电路的自身损耗。采用直流电源对PCM板供电，串接电流表测试。6.放电电流 用电子负载仪的CC、CV模式测试。7.短路保护 用电子负载仪的短路继电器测试。8.过流 用电子负载仪的CC、CV模式测试。9.放电恢复 用电子负载仪CC 0A模式测试。10.负载调整率目的及适用范围为规范通信电源一次模块的常规测试（含一次电源的测试项目、测试条件、测试说明、测试方法及判定标准等）特制定本规

14、范。本规范适用于物料品质中心所认证的各种一次电源。YD/T 731-2002测试标准名词解释输入启动冲击电流：也叫浪涌电流，当输入电压按规定时间间隔接通或断开时，输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬时电流功率因数：交流输入有功功率与交流输入实在功率之比为功率因数稳压精度：也叫输出电压精度或电压可变率，是在出现改变输出电压的因素时，输出电压的变动量与额定输出电压的百分比纹波：是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关转换频率同步的成分，用峰峰值表示，常规要求纹波应在输出电压的0.5%以下开关电源测试总规范噪声：是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频噪声成分，用峰-峰值表示，通常要求噪声在输出电压的

15、1%左右电磁兼容性（EMC）：是指电气装置或系统在共同的电磁环境条件下，既不受电磁环境的影响，也不给环境以影响。常用的测试仪器设备调压器：量程需满足电源规格要求的最大输入电压范围，输出功率需满足待测电源的最大功率要求。示波器：数字示波器、模拟示波器万用表：FLUKE系列电子负载：博技电子负载、Chroma电子负载电量测试仪、直流电源、电流表等设备常规测试项目、测试方法及判定标准输入电压范围测试说明：测试一次电源正常工作的输入电压范围，在该范围内一次电源稳定工作测试方法：万用表万用表被测电源220VAC可调负载装置调压器图1：一次电源测试连线图按上图连线方式将电源测试线路连接好，调节调压器使输入

16、电压在上/下限（一般要求为额定值电压的85%110%）分别输入时，被测电源分别在全负载范围内变化的情况下，均能正常起机并能正常工作，可以判定为此项测试合格。交流输入过/欠压保护测试说明：电源产品在监视电网电压过高/过低变化时，为保证其自身安全工作，因此它要具备有交流输入过/欠压保护功能。测试方法：（如图1）调节调压器使输入电压慢慢升高，当被测电源告警或关机（无输出）时记录此电压值即为该电源的过压保护点，回调后使其正常工作，此电压值即为它的过压保护恢复点。同样调节调压器使输入电压慢慢降低，当被测电源告警或关机（无输出）时记录此电压值即为该电源的欠压保护点，回调后使其正常工作，此电压值即为它的欠压

17、保护恢复点。判断标准：标准要求为输入过压保护点应不低于额定值的115%，输入欠压保护点应不高于额定值的80%，具体的保护电压值需参照产品规格书的要求。启动冲击电流测试说明：启动冲击电流是指被测电源在输出满载的条件下，输入电压在规定时间内接通和断开时，输入电流在达到稳定状态前的最大瞬间电流值。测试方法：调节电子负载使被测电源满载，在规定时间内连续开/关机5次，用数字示波器和电流探头电流采样，5次采样数据中最大的电流值即为该产品的启动判断标准：标准要求输入启动冲击电流峰值需不大于额定输入电流有效值的150%（此标准不适合路华科技）（此标准不适合路华科技），对于有特殊要求的电源，以产品规格书指标为判

18、据。整机效率和功率因数测试说明：测试条件为输入电压为额定电压，输出负载为满载。测试方法：被测电源220VAC可调负载装置调压器图2：效率及功率因数测试线路整机效率为被测电源在额定输入电压输出满载时，输出电流（I0）和输出电压（V0）的乘积得出该电源的输出功率，然后与输入端功率计显示的输入有功功率的百分比，为整机的输出效率。功率因数为输入有功功率与输出实在功率（V1I1）的比值。电压表电流表IiIoVoVi功率计电压表功率计电流表平均效率测试说明：额定负载的25、50、75、100所求的平均效 率。测试方法：采用MCU计算。耐压测试测试说明：AC2500V+输入电压2，60S。测试方法：用 高压

19、仪器产生的高压与AC输入端及DC输出端形成回路。空载模式最大能空载模式最大能耗要求耗要求额定功率额定功率空载空载能耗能耗0 W to 50 W0.3 W 50 W to 250 W0.5 W工作模式最低能效要求工作模式最低能效要求,O/P 1 W to 49 W0.0750 x Ln(额定功率)+0.561 49 W 0.86工作模式最低能效要求工作模式最低能效要求,O/P 6 V额定功率额定功率平均能效平均能效0 W to 1 W 0.48 x额定功率+0.14 1 W to 49 W0.0626 x Ln(额定功率)+0.622 49 W 0.87判断标准标准要求整机功率不小于1500W的

20、电源，它的整机效率应不小于90%，其功率因数应不小于0.92；整机功率小于1500W的电源，其整机效率应不小于85%，功率因数应不小于0.95。具体的实际判断标准以产品规格书要求为准。输入电压调整率测试说明：输入电压调整率又叫线性调整率、源效应等，是指电源在输出满载的条件下，输入电压全范围变化时输出电压偏离输出电压整定值的百分比。测试方法：输出带满载的情况下，调节调压器使输入电压分别为上限电压、额定电压和下限电压时，取三组输出电压数值（U1、U0、U2）然后根据计算公式：输入电压调整率=(U-U0)/U0100 得出被测电源的电压调整率，公式中U为U1和U2相对于U0变化最大的值。判断标准：标

21、准要求电源产品的电压调整率应不超过输出电压整定值的0.1%，具体要求的值可参考产品规格书。负载调整率测试说明：负载调整率为输入电压为额定值时，输出负载在全范围变化引起输出电压波动不应超过一定的范围。测试方法：输入电压取额定值输入时，输出负载分别带最小载、半载和满载时，记录三组输出电压值（U1、U0、U2），然后根据计算公式：负载调整率=(U-U0)/U0100 得出被测电源的负载调整率，公式中U为U1和U2相对于U0变化最大的值。判断标准：标准要求电源产品的负载调整率应不超过输出电压整定值的0.5%。具体要求的值需参考产品规格书。稳压精度测试说明：输入电压在该电源的全范围内变化，输出负载电流在

22、最小载和满载范围内变化，测试输出电压偏离整定值的百分比。测试方法：先取电源在额定值输入、输出半载时的输出电压整定值（U0）。然后取被测电源在输入下限电压，负载在小载和满载之间变化时，输出电压相对输出电压整定值变化最大的电压值（U1）。再取然后取被测电源在输入上限电压，负载在小载和满载之间变化时，输出电压相对输出电压整定值变化最大的电压值（U2）。最后根据计算公式：稳压精度=(U-U0)/U0100，公式中U为U1和U2相对于U0变化最大的值。判断标准：标准要求电源产品的稳压精度应不超过输出电压整定值的0.6%，具体要求数值可参考产品规格书。开关机过冲幅度测试说明：开关机过冲幅度是指电源在开机或

23、关机时，引起直流电压变化的最大峰峰值。测试方法：利用面板开关或输入开关开机或关机，用数字示波器的单机触发功能监测输出电压在开机/关机过程中产生的过冲幅度。判断标准：标准要求电源产品的开关机过冲幅度最大不应超过输出电压整定值的10%。启动时间测试说明：在额定输入电压和额定负载的条件下，输出电压上升到额定输出电压值的时间。测试方法：用双通道数字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，并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：标准要求电源产品的启动时间应在310秒范围内，具体的值可参考产品规格书。负载动态响应.测试说

24、明：电源在额定输入电压时，输出负载呈周期性变化引起输出电压的变化量。测试方法：数 字存 储示 波器被测电数 字 万 用 表调压器交流输入直 流数 字万 用表直流负载电 流 表源图 3：动 态 负 载 响 应 测 试 接 线 图调节输入电压为额定值，输出电压设为额定输出电压时，将输出直流电子负载设置为额定负载的25%50%25%和50%75%50%之间周期性变化，负载变化时间和负载变化速率可参考产品规格书要求的参数设置，然后利用数字示波器监测被测电源的直流输出电压的变化波形，从而计算出电压幅度变化量、超调量及恢复时间。判断标准：标准要求电源产品负载动态响应其恢复时间不应大于200us，其超调量不

25、应超过输出电压整定值得5%。（恢复时间是指输出电压上升至大于稳压精度处开始，恢复至小于等于并再不超过稳压精度处为止的这段时间）均流并机性能测试（均分负载）测试说明：此性能指多个同型号电源一起并机工作时，电源自身电路或系统监控单元控制，使其应能做到均分负载的功能。测试方法：将多个同型号电源产品的输出端并接在一起，然后逐个打开电源的输入控制开关，调节输出电子负载使其分别为额定负载的50%和100%，分别记录各个电源产品的输出电流值，然后计算出各个电源产品并机工作时的均流不平衡度。判断标准：标准要求电源产品的并机均流不平衡度应不超过输出额定电流值的5%，具体要求的数值可参考产品规格书。纹波与噪声测试

26、说明：纹波是指电源输出端上叠加的一种与输入频率和开关转换频率同步的成分；噪声是指出现在输出端子间纹波以外的一种高频杂音。下图为开关电源的纹波噪声示意图：测试方法：被测电源在额定输入电压和额定输出负载时，用示波器检测叠加在直流输出端的纹波噪声。判断标准：标准要求电源在020MHZ频带内，其纹波噪声应小于或等于200mv。具体要求的数值可参考产品规格书。输出电压调节范围和输出过欠压保护测试说明：此项测试内容为根据客户要求和需要而增加的一项测试项目，具体的设定值也是根据客户要求来设定的。测试方法：被测电源在额定输入电压和50%额定输出负载的条件下，调节输出电压微调电阻，使其输出电压慢慢上升，直到电源

27、告警或关闭输出时，记录该电压值即为欠压保护点。同理，可得出该电源的输出过压保护点。噪声纹波噪声纹波输入工频周期图3.开关电源的纹波噪声示意图判定标准：输出电压范围应满足的性能指标，输出过欠压保护点可参考产品规格书的要求。输出限流及短路功能测试说明：开关电源产品应有直流输出电流限制性能，当直流输出电流达到限流值时，模块应进入限流工作状态。同样，电源还应具有输出短路保护功能，当模块输出短路时，模块应进入保护状态，当故障排除后，模块应能恢复正常工作。电源限流主要有以下几种方式：IoIU Uo限 流 型限 流 和 截 止 型 的 组 合IoIU Uo减 流 型IoIU Uo截 止 型IoIU Uo图

28、5：限 流 特 性判断标准：标准要求电源产品限流保护范围应在其额定输出电流的105%110%之间，具体的数值可参考产品规格书。（输出短路保护功能测试仅限于有此功能的电源产品进行测试，短路方式分两种：先将输出短路，然后开机；先开机，然后将输出短路，两种方式电源均要求能保护且电源不损坏，方可判定合格）容性负载特性测试目的：测试模块带容性负载能力，特别是启动过程中，输出电压的上升特性和启动后的稳定能力。测试说明：一般测试用的容性负载大小可按额定输出电流大小决定，通常为最大容性负载按1000UF/A计算，最小容性负载按100UF/A 计算，当电源的输出额定负载大于10A时，按10A计算它的容性负载大小。AWG mm2 14 2.081 16 1.309 18 0.8226 20 0.5134式中：R-导体直流电阻（）-导体长度（M）-S-导体载面积（CM ）-导体电阻率（.CM /M）铜：0.0175.mm2/m