電源測試全攻略（三）：白盒測試

5 DC/DC反饋環(huán)測試

測試說(shuō)明：

每種DC/DC主電路拓撲都有其典型的反饋效正網(wǎng)絡(luò )結構，合適的校正網(wǎng)絡(luò )不但可以得到穩定的靜態(tài)性能，而且可以獲得良好的動(dòng)態(tài)特性，通過(guò)測試和調整可以獲得滿(mǎn)意的校正網(wǎng)絡(luò )。在閉回路下測得的系統開(kāi)環(huán)傳遞函數，可以反應系統的穩定性，以及在不穩定的情況之下的調試趨勢。由于溫度對環(huán)路參數會(huì )導致一定的影響，故除了進(jìn)行常溫下的環(huán)路測試以外，還必須進(jìn)行高、低溫和濕度下進(jìn)行環(huán)路測試。

測試方法：

一般的，測試接線(xiàn)圖如下圖所示：

注：R參考基準信號;C輸出信號;H分壓網(wǎng)絡(luò );S注入測試信號;Y儀器測試端;Z儀器參考端;G1和G2為部分主電路

利用HP4149A和信號耦合變壓器在控制信號的總反饋端結成如上圖的結法，利用HP4149的矢量相除可以直接得出：T/R=-Y/Z=-G1G2H，固定引進(jìn)180度相移，因此在HP4149的BODE圖上，可以得到增益為0dB處的相位為相位裕度，在相位為0deg處的增益為增益裕度。

參數設置為：

電壓環(huán)測試信號：10～50mV(視測試點(diǎn)噪音而定)²

副邊限流環(huán)測試信號：5～10mV(視測試點(diǎn)噪音而定)²

當輸出電壓高于42V時(shí)，TEST端和REFRERECE端要用分壓電路分壓到42V之內，同時(shí)測試信號也要相應增大，增大的倍數為：1/分壓比。

² 在掃描頻率范圍為：10Hz～開(kāi)關(guān)頻率

在全輸入電壓，全負載范圍內測試系統的穩定性²

測試判據：

輸入電壓，輸出電壓，負載、溫度、濕度等都將影響環(huán)路的穩定性，在不同溫度(高溫、低溫和常溫)，不同輸入電壓(最高、最低和額定)，不同輸出負載(最小負載為5%額定負載、半載、滿(mǎn)載，對于空載的要求，不能有嘯叫聲)，不同輸出電壓(額定、最高、最低)各種情況下組合，所有測試結果同時(shí)滿(mǎn)足相位裕度在30deg到15deg，增益裕度大于60dB，合格;否則不合格。

6 PFC性能測試

測試說(shuō)明：

APFC技術(shù)隨著(zhù)對電流諧波的要求將日益應用廣泛。公司目前主要應用UC3854和MC33368兩種芯片，其中UC3854為電流連續的平均電流型，MC33368為臨界電流型，輸入電壓范圍較小，功率也較小(一次電源主要使用的是UC3854)。

PFC中要考慮的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

A、額定輸入，額定輸出狀況下的諧波能否滿(mǎn)足標準要求;

B、驅動(dòng)是否正常;

C、電感是否滿(mǎn)足要求;

D、電流波形細節的觀(guān)察;

E、輸入電壓及諧波的適應性;

F、輸入電壓的中斷，跌落和緩慢變化的適應性;

G、輸入電壓尖鋒，缺口和畸變的適應性;

H、功率器件使用的合理性;

I、PFC環(huán)路設計的合理性;

J、輸入電壓跳變，輸出負載跳變;

K、瞬態(tài)高壓輸入。

測試方法：

(1)額定輸入、額定輸出情況下的諧波測試

輸入電壓諧波滿(mǎn)足要求時(shí)，使用功率分析儀測試額定輸入額定輸出條件下輸入電流諧波是否滿(mǎn)足IEC1000-3-2要求。

(2)驅動(dòng)電路的測試

見(jiàn)規范驅動(dòng)電路分析及其波形測試。

(3)磁性元件測試

見(jiàn)規范磁性元件測試。

(4)電流波形細節觀(guān)察

電流波形細節觀(guān)察能夠發(fā)現設計的不合理，使用HP4149A示波器，用電流槍測試輸入電流波形，展開(kāi)觀(guān)察正常情況下的電流波形，不應出現異常的脈沖寬度變化。在輸入諧波及電壓中斷、跌落和緩慢變化時(shí)，電流不會(huì )出現異常，PFC電壓正常，功率器件電流和電壓耐量符合要求;輸入電壓尖鋒、缺口和畸變時(shí)，PFC電壓正常，功率器件電流和電壓耐量符合要求。

(5)輸入電壓諧波的適應性

A、輸入電壓頻率30Hz時(shí)，PFC工作無(wú)異常，能穩定運行;

B、在3次諧波條件下，PFC穩定運行，電流波形無(wú)異?；?

C、在輸入電壓為最高和最低時(shí)，A，B條件下PFC能穩定運行;

D、輸入THD《40%(包括3次、5次、7次、9次)時(shí)在輸入電壓為最高和最低時(shí)PFC能穩定運行;

E、輸入電壓從最高到最低緩慢變化，中斷和跳變時(shí)，PFC能穩定工作;

(6)輸入電壓的中斷，跌落和緩慢變化的適應性

A、額定輸入條件下，輸入電壓的中斷、跌落和緩慢變化時(shí)，PFC輸出電壓及輸入電流是否正常;

B、輸入電壓在最低、最高的中斷、跌落，以及從最低到最高的緩慢變化和跳變，PFC能穩定工作。

(7)輸入電壓尖鋒、缺口和畸變的適應性

A、額定輸入時(shí)，小于峰值1.5倍電壓尖鋒(每周期≤3個(gè)，從0值算起，《2ms)，100%的電壓缺口(每周期≤3個(gè)，《2ms)，PFC工作正常;

B、輸入電壓最高和最低時(shí)，小于峰值1.5倍電壓尖鋒(每周期≤3個(gè)，從0值算起，《2ms)，100%的電壓缺口(每周期≤3個(gè)，《2ms)，PFC工作正常。

(8)功率器件使用的合理性

見(jiàn)功率器件應力測試。

(9)PFC環(huán)路設計的合理性

A、電路分析

PFC控制有自己的特征，是一個(gè)雙環(huán)控制系統，其設計有相應特征，對比采用電路和典型，分析設計的合理性。

B、反饋環(huán)測試見(jiàn)DC/DC的環(huán)路測試

C、動(dòng)態(tài)響應測試

PFC輸出電壓接高壓電子負載：

I、作25%-75%的動(dòng)態(tài)響應，輸出電壓變化《5%;

II、100%突加負載和100%卸載試驗，輸出電壓變化《10%;

III、輸出額定負載，輸入在最大電壓和最小電壓之間跳變，PFC不應出現保護現象。

(10)輸入電壓跳變，輸出負載跳變的適應性

將輸入電壓調整為在欠壓點(diǎn)+5V(持續時(shí)間為5s)過(guò)壓點(diǎn)-5V(持續時(shí)間為5s)之間跳變，輸出調整在最大線(xiàn)形負載(持續時(shí)間為500ms)、空載(持續時(shí)間為500ms)之間跳變。

在上述條件下，應能穩定運行，不出現損壞或其他不正?，F象，合格;否則不合格。若出現損壞情況，記錄故障問(wèn)題，以提供分析損壞原因的依據。

(11)瞬態(tài)高壓輸入

A、額定電壓輸入，用雙蹤示波器測試輸入電壓波形和過(guò)壓保護信號，輸入電壓從220V跳變?yōu)?00V，從示波器上讀出過(guò)壓保護前300V的周期數n，作為以下試驗的依據。

B、輸入額定電壓，帶最大線(xiàn)形負載運行，在輸入上疊加300V的電壓跳變，疊加的周期數為(n-1)，疊加頻率為1次/3分鐘，共運行2小時(shí)。

在上述條件下，應能夠穩定運行，不出現損壞或其他不正?，F象，合格;否則不合格。

判定標準：

符合測試說(shuō)明，合格;否則不合格。