模块电源的测试及热设计
1 模块电源的主要参数测试
本章介绍模块的主要参数测试电路和技术
1.1 测量电路的组成
模块电源的测试电路如图16所示。它由被测模块电源、测试仪表(电压表、电流表)、可调
电压源、可调负载组成。测试AC/DC模块时,可调电压由自耦变压器接200V交流电源实现。如果
测试DC/DC模块,可用直流可调电源代替自耦变压器。负载的大小应按测试模块额定负载来设置。
环境温度应在25℃左右。电压测量必须遵守标准的四线制测量法。
1.2 输出电压准确度
输出电压准确度应在额定的输出负载和标称输入电压下用一精密的、校验过的直流电压表进行测试,并按下列方式进行计算:
1.3 源效应(输入调整率)
测量源效应时。应在额定负载恒定的条件下,先测量标称输入电压时的输出电压值。再分别测量最大输入电压和最小输入电压时的输出电压值。
取这两种输出电压与标称输入电压所对应的输出电压值之间的最大偏差电压,按下式计算:
1.4 负载效应(负载调整率)
测试负载效应时,应该保持输入值在标称值的条件下,先测额定负载(满载)时的输出电压,再测空载时的输出电压,按下式计算:
1.5 温度系数
测试温度系数时,应该将被测试模块放进温度测试箱中,在额定输出负载下,改变温度,测相应的输出电压值。首先测量温度在25~C时的输
出电压,再分别测量温度为最大工作温度及最小工作温度时的输出电压值。每改变一次温度,应
使模块稳定15~30min后再测量,以温度为25~C及相应的输出电压为基准,分别计算最高工作温度和最低工作温度时,电压变化与温度变化比值的百分数,取其较高者定为该模块的温度系数。
1.6 输出纹波及噪音
纹波及噪音测量是在额定负载和25~C的环境温度下,在模块的输出端进行的交流测量。一般情况下,纹波电压可以用有效值或峰~ 峰值来测量。对一个线性电源来说,输出纹波电压是一个几乎不含高频成分的100Hz或120Hz的波形,它可以很方便地用带宽较低的示波器测量峰一峰值或用有效值电压表测量有效值。
对开关电源来说,输出纹波电压是一系列包含高频分量的小脉冲波。通常规定用峰一峰值表示而不用有效值,因为幅度高、宽度很窄的尖峰有效值很低。例如,开关电源的输出纹波峰一峰值为50mV时,其有效值可能仅有5mV时。所以,测量含有高频分量的纹波时,应该使用带宽大于20MHz的示波器测量峰一峰值。
图17是开关电源输出纹波电压的波形,它由三种不同的频率分量组合而成,首先是来自输入整流和滤波器的100Hz或120Hz的低频分量,其次是与开关频率一致的高频分量,最后是叠加在高频分量上的尖峰脉冲。
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