電源模塊白盒測試方法
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測試說(shuō)明：
電源中輔助電源有重要意義，電源模塊的正常工作靠輔助電源來(lái)保障，輔助電源工作要比主電路要求更可靠，因為即使在輸入電壓超限的條件下，輔助電源還要正常工作，以實(shí)現正常的保護邏輯，而且功率器件的驅動(dòng)，控制芯片的工作都要靠輔助電源來(lái)保障，因此，對輔助電源的要求是：無(wú)論在動(dòng)態(tài)的情況下還是在靜態(tài)的情況下，必須穩定可靠，輸出電壓穩定，以滿(mǎn)足控制和通訊電路的要求。測試工作中要充分關(guān)注輔助電源。
測試方法：
輔助電源要關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題：
A、啟動(dòng)電阻設計是否合理，限流電阻（輔助電源的輸入與高壓直流母線(xiàn)排串聯(lián)的電阻）設計是否合理；
B、靜態(tài)的情況下，輔助電源的電壓是否在全電壓、負載內；
C、大動(dòng)態(tài)的情況下，輔助電源是否正常；
D、啟動(dòng)過(guò)程中輸出電壓是否出現過(guò)沖，384X Isence端及驅動(dòng)波形是否異常；
E、輸出電壓波形監測；
F、開(kāi)關(guān)管的電應力測試；
G、輔助電源的溫度應力測試；
H、芯片的工作主要參數，如工作電壓、功耗等。
針對這些問(wèn)題，需要測試相應項目：
A、啟動(dòng)電阻和限流電阻測試
啟動(dòng)電阻的功率降額必須滿(mǎn)足設計要求，計算功率的公式為：
P＝（Bmax－V1）/R，其中Vmax為輔助電源在各種情況下最大的輸入電壓，V1為輔助電源控制芯片（UC384X）正常工作電壓，計算出來(lái)的功率不能超過(guò)選用的啟動(dòng)電阻的功率，同時(shí)啟動(dòng)電阻的溫升必須滿(mǎn)足降額要求。在最高的環(huán)境溫度、輔助電源最高的輸入電壓Vmax下，正常工作時(shí)，啟動(dòng)電阻的最高溫度（溫度穩定以后）不超過(guò)120oC（15oC的降額，135oC-15oC＝120oC），如果在常溫下測試，測試溫升需要轉換到最高工作環(huán)境溫度。
限流電阻的功率也要滿(mǎn)足降額的要求，用示波器測試正常情況下，滿(mǎn)載開(kāi)機，滿(mǎn)載關(guān)機情況下電阻兩端的電壓波形，通過(guò)電壓波形，測試出電阻兩端的電源有效值，根據有效值計算電阻的功率，要求功率在開(kāi)機和關(guān)機以及正常情況下要滿(mǎn)足降額要求。
B、靜態(tài)的情況下，輸出電壓范圍測試
測試模塊輸入電壓分別為Vinmin，Vinnom，Vinmax和輸出Iomin，Ionom、Iomax，輸出限流點(diǎn)，輸出深度限流狀態(tài)下的輔助電源每一路輸出電壓，要求每一路輸出電壓在每一種情況下都保持穩定，而且能夠滿(mǎn)足控制回路和通訊回路的可靠工作要求（注意：Vinmin為輔助電源剛剛開(kāi)始工作的電壓，Vinmax為模塊輸入過(guò)壓保護后的電壓，過(guò)壓保護和欠壓保護以后，模塊都能正常工作）。
C、動(dòng)態(tài)的情況下，輔助電源輸出電壓范圍：
用AC SOURCE調節模塊的輸入電壓和輸出負載同時(shí)跳變（輸入電壓在最高電壓和最低輸入電壓之間跳變，跳變時(shí)間為50ms，輸出從空載到滿(mǎn)載跳變，跳變時(shí)間為5ms，Tr和Tf設置為20us對應1A），在這種情況下，測試輔助電源各路輸出電壓，要求每一路輸出電壓都能保持穩定，而且能夠滿(mǎn)足控制回路和通訊回路的可靠工作要求。
D、關(guān)鍵點(diǎn)波形測試：
分別在輸入過(guò)壓點(diǎn)-5V、欠壓點(diǎn)＋5V啟動(dòng)時(shí)測試輸出電壓波形，3844 Isence端及開(kāi)關(guān)管驅動(dòng)波形，監測是否出現輸出電壓過(guò)沖、開(kāi)關(guān)管過(guò)流及開(kāi)關(guān)管驅動(dòng)端波形異常等情況。同時(shí)在各種動(dòng)態(tài)的情況下（包括輸入動(dòng)態(tài)，輸出動(dòng)態(tài)的情況下），各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的波形測試。
E、輸出電壓紋波測試：
輸出額定線(xiàn)形負載情況下，用測試電壓紋波的方法測試輸出電壓波形，其紋波P-P值應小于5％輸出電壓。
判斷標準：
以上測試項目作為檢測輔助電源性能的測試。啟動(dòng)電阻溫升正常，未出現開(kāi)關(guān)管電流及驅動(dòng)波形異常，在工作范圍內輔助電源電壓正常，在異常電壓輸入范圍輔助電源正常（在電源能夠實(shí)現保護的范圍內正常），合格；否則不合格。
2 功率半導體器件的應力測試
測試說(shuō)明：
功率半導體器件主要包括：DCDC的主功率管、輸出整流二極管、PFC的主功率管、PFC的整流二極管、PFC的夸接二極管等。這些功率半導體器件的正確使用是電源可靠性的重要保證，為保證功率器件的合理使用，需要考慮合理的電流、電壓降額和結溫降額，故測試應在以下幾個(gè)方面注意：
A、滿(mǎn)足電壓降額要求；
B、滿(mǎn)足電流降額要求；
C、滿(mǎn)足溫度降額要求
測試方法：
A、測試功率半導體器件在最?lèi)毫訔l件下的Vds電壓波形，確定最高電壓和最大尖鋒電壓。由于Vds的電壓比較高，而且最大的電壓尖鋒的頻率能夠達到30-40MHz，故一般的測試時(shí)，電壓尖鋒小于300V的，可采用一般的示波器原配探頭（一般額定電壓為300，帶寬為100M或50M，測試的波形不會(huì )失真），當電壓尖鋒大于300V時(shí)，測試以高壓無(wú)源探頭的測試結果為準（帶寬為100M），測試的波形一般也不會(huì )失真。對于有源高壓探頭，因為帶寬較窄，一般為20MHz，容易失真，不建議使用。
對于電壓應力的測試，主要測試在動(dòng)態(tài)情況下的電壓應力（因為穩態(tài)情況下的電壓應力較?。?，具體的測試條件如下：
?。?）輸入電壓為最高電壓，分別測試輸出空載、滿(mǎn)載、限流狀態(tài)、空載滿(mǎn)載跳變、空載到限流（輸出電壓為50V左右）、空載到深度限流（輸出電壓小于40V），（所有的負載跳變條件為：跳變時(shí)間5ms，Tr和Tf為1A對應20us），空載到短路情況下，器件的電壓應力。改變輸入電壓，在最低輸入電壓和額定輸入電壓下重新以上的測試。記錄測試的最大應力，記錄超標的電壓波形。
?。?）輸入電壓在最大電壓和最下電壓之間跳變（跳變時(shí)間為20ms）分別測試輸出空載、滿(mǎn)載、限流狀態(tài)、空載滿(mǎn)載跳變、空載到限流（輸出電壓為50V左右）、空載到深度限流（輸出電壓小于40V），（所有的負載跳變條件為：跳變時(shí)間5ms，Tr和Tf為1A對應20us），空載到短路情況下，器件的電壓應力。
?。?）模擬系統上運行的情況測試下，在系統上，當模塊處于浮充狀態(tài)，監控使模塊變?yōu)榫?，這時(shí)由于模塊電壓上升速度不一致，導致電壓上升較快的模塊瞬間承受過(guò)高的功率，同時(shí)模塊又沒(méi)法短路回縮（電壓高于短路回縮點(diǎn)），這是模塊的應力比較大，肯可能會(huì )導致器件應力超標。具體的模擬方法：如測試25A（或50A模塊）時(shí)，用100A的模塊和25A模塊（或50A模塊）并聯(lián)，然后帶100A的負載，調節100A模塊的輸出電壓為43A，25A（或50A）模塊的電壓為42V，這時(shí)25A（或50A）模塊沒(méi)法帶載輸出，突然調節25A（或50A）模塊的電壓為58V，這時(shí)25A（或50A）模塊電壓上升，從而瞬時(shí)帶100A的負載，測試這時(shí)的管子電壓應力。
對于100A模塊，可以采用機柜進(jìn)行模擬以上的現象，主要是讓模塊子瞬間帶很大的負載而又不讓模塊回縮，測試這時(shí)的電壓應力。具體可以根據實(shí)際的使用電路分析和測試分別模塊的最大電壓應力。
B、電流應力測試
測試功率器件載最?lèi)毫訔l件下的Ids電流波形，確定最高工作電流和最大尖鋒電流，具體的測試條件如下：
?。?）輸入電壓最低電壓，輸出電壓為最大，分別測試輸出滿(mǎn)載、限流、空載滿(mǎn)載跳變、空載到限流（輸出電壓為50V左右）、空載到深度限流（輸出電壓小于40V），（所有的負載跳變條件為：跳變時(shí)間5ms，Tr和Tf為1A對應20us），空載到短路情況下，器件的電流應力。
?。?）輸入電壓載最大電壓和最小電壓之間跳變（跳變時(shí)間為201ms），分別測試輸出滿(mǎn)載、限流、空載滿(mǎn)載跳變、空載到限流（輸出電壓為50V左右）、空載到深度限流（輸出電壓小于40V），（所有的負載跳變條件為：跳變時(shí)間5ms，Tr和Tf為1A對應20us），空載到短路情況下，器件的電流應力。
具體可根據實(shí)際使用電路分析和測試，分別求出使用的最大額定電流。
C、溫度應力
分別測試功率器件的最高溫升，溫升應該滿(mǎn)足降額要求。測試最高溫度下器件的殼溫是最直接的判據；作為替代方式可以測試常溫下的溫升ΔT，則器件的最高溫升為：
Tcasemax = Tenvmax +ΔT
Tjmax = Tcasemax + P*Rth
Tcasemax：最高殼溫；Tenvmax：最高環(huán)境溫度；Tjmax：最高結溫；P：器件的功耗；Rth：從結到殼的熱阻
測試時(shí)，溫度測試必須在最高的環(huán)境溫度下測試。
測試的條件為：輸入溫最低的輸入電壓，輸出為最大功率（最高的輸出電壓，額定的輸出電流）用多點(diǎn)溫度測試儀測試各個(gè)功率器件的溫升，同時(shí)打印溫度曲線(xiàn)，直到溫度曲線(xiàn)為平滑曲線(xiàn)為止（即溫度已達到穩定）。
同時(shí)必須測試風(fēng)扇損壞時(shí)，在最?lèi)毫忧闆r下的溫度應力，也必須滿(mǎn)足降額要求。
判斷標準：
?。?）對于電壓應力，在各種條件下，滿(mǎn)足測試的最大Vds小于器件的額定工作電壓，合格；如果測試的最大Vds大于器件的額定工作電壓，項目組能夠出具體器件認證器件合格的《器件超額使用報告》，合格，否則不合格。
?。?）對于電流應力，在各種條件下，滿(mǎn)足測試的最大電流小于器件的額定工作電流，合格；如果測試的最大電流大于器件的額定工作電流，項目組能夠出具體器件認證器件合格的《器件超額使用報告》，合格，否則不合格。
?。?）對于溫度應力，必須有15oC的降額，也就是說(shuō)，在最高的環(huán)境溫度下測試，器件的表面溫度必須小于（器件的額定結溫-15oC－P*Rth），一般P*Rth取15oC，符合上述說(shuō)明，合格；否則不合格。
關(guān)鍵詞：
電源模塊白盒測
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