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序号 版本号 修订日期 修订概述 修订人 备注 1 V1.0
目录 1. 引言 ................................................................................................................................................................................. 3 1.1
编写目的 .................................................................................................................................................................... 3 1.2
定义 ............................................................................................................................................................................ 3
1.3
参考资料 .................................................................................................................................................................... 3 2. 整机电源设计目标 ......................................................................................................................................................... 3 3. 测试条目 ......................................................................................................................................................................... 4 4. 测试所 需 工 具说明 ......................................................................................................................................................... 4 4.1
需要的软件工具 ........................................................................................................................................................ 4 4.2
需要的硬件工具 ........................................................................................................................................................ 4 4.2.1 交流电源—— Chroma 61601 ............................................................................................................................. 4 4.2.2 示波器—— TDS3032C ....................................................................................................................................... 4 4.2.3 电子负载—— Chroma 630101A ........................................................................................................................ 4 4.2.4 电流探头—— TCP303+TCPA300 ...................................................................................................................... 4 4.2.5 安规测试仪——台湾华仪 7440 安规综合测试仪
........................................................................................... 4 4.2.6 数字功率计——横河 WT200 ............................................................................................................................ 4 4.2.7 数字万用表—— Agilent 34401 .......................................................................................................................... 4 4.2.8 环路分析仪—— Agilent 4395A 网络分析仪
..................................................................................................... 4 4.2.9 温箱
..................................................................................................................................................................... 4 4.2.10 EMC 测试试验室
.............................................................................................................................................. 4 4.2.11 安规测试试验室
............................................................................................................................................... 4 5. 常规性能测试 ................................................................................................................................................................. 4 5.1
输入部分性能测试 .................................................................................................................................................... 4 5.1.1 输入电压范围、过欠压保护点测试
................................................................................................................. 4 5.1.2 输入频率范围
..................................................................................................................................................... 5 5.1.3 最大输入电流
..................................................................................................................................................... 5 5.1.4 输入启动冲击电流
............................................................................................................................................. 5 5.1.5 总谐波电流
......................................................................................................................................................... 5 5.1.6 效率及功率因数曲线
......................................................................................................................................... 6 5.1.7 静态耐压(有别于安规耐压测试)
................................................................................................................. 6 5.2
输出部分性能测试 .................................................................................................................................................... 6 5.2.1 默认输出电压
..................................................................................................................................................... 6 5.2.2 电压调整率
......................................................................................................................................................... 6 5.2.3 负载调整率
......................................................................................................................................................... 7 5.2.4 输出电压纹波
..................................................................................................................................................... 7 5.2.5 动态响应
............................................................................................................................................................. 7 5.2.6 启动时间
............................................................................................................................................................. 7 5.2.7 开关机过冲
......................................................................................................................................................... 8 5.2.8 输出限流、短路测试
......................................................................................................................................... 8 6. 电源功能测试(仅当电源具备相应功能时测试)
)
...................................................................................................... 8 6.1
并机功能测试 ............................................................................................................................................................ 8 6.2
告警、指示功能测试 ................................................................................................................................................ 8 6.3
1+1、N+1 备份功能测试 .......................................................................................................................................... 9 7. 电源可靠性测试 ............................................................................................................................................................. 9 7.1
安规测试 .................................................................................................................................................................... 9 7.2
EMC 测试 ................................................................................................................................................................... 9 7.3
环境适应性测试 ........................................................................................................................................................ 9 8. 整机联调测试 ................................................................................................................................................................. 9
8.1
功率裕量测试 ............................................................................................................................................................ 9 8.2
热插拔测试 ................................................................................................................................................................ 9 8.3
环路适应性测试 ...................................................................................................................................................... 10 9. 电源一致性测试 ........................................................................................................................................................... 10 10. 测试结论 ..................................................................................................................................................................... 10
1. 引言 1.1 编写目的
(描述编写本文档的目地:整机电源测试指导)
1.2 定义
(说明本文档应用到的缩约语。)
1.3 参考资料
(列出编写本文档参考的文件名。)
2. 整机电源设计目标
(根据整机电源设计方案列出整机电源常规性能设计目标、功能设计目标、可靠性设计目标及整机联调目标,并从整机概要设计中把“整机功能模块方框图”和“面板接口示意图”抄过来。)
3. 测试条目 (根据设计目标、功能模块方框图和面板示意图按条目的方式列出要测试的测试项。)
4. 测试 所需 工具 说明 4.1 需要的软件工具
(列出完成测试需要的软件工具。)
4.2 需要的硬件工具
(列出完成测试需要的硬件工具。)
4.2.1 交流电源——Chroma 61601 Chroma 61601 交流电源输出的电压范围从 0 到 300V 可调,频率范围从 15 到 1.5kHz 可调,可设波形开关机角度,供测试浪涌电流及输出维持时间。还可设定电压及频率的变动率,用来扫描待测物电源输入规格范围。
4.2.2 示波器——TDS3032C TDS3000C 提供了 100 MHz- 500 MHz 的带宽及高达 5 GS/s 的采样率,可以准确地表示信号。
4.2.3 电子负载——Chroma 630101A Chroma 6310A 系列可编程直流电子负载主要应用于多路或单路输出的 AC/DC 电源、多路或单路的 DC/DC 输出变换器、充电器及电源类电子元件性能测试,对工程师在设计研发、生产线测试及品保的产品检测作业上提供快速有效的测试方案。
4.2.4 电流探头——TCP303+TCPA300 满量程 150A,分辨率 5mA,带宽达 15MHz。
4.2.5 安规测试仪——台湾华仪 7440 安规综合测试仪 7440 具备交/直流耐压、绝缘阻抗、接地阻抗测试,为行业内常见产品。
4.2.6 数字功率计——横河 WT200 横河 WT200 数字功率计其基本精度为 0.1%,为行业内常见产品。
4.2.7 数字万用表——Agilent 34401 Agilent 34401 数字万用表为经典六位半数字万用表。
4.2.8 环路分析仪——Agilent 4395A 网络分析仪 4.2.9 温箱 4.2.10 EMC 测试试验室 4.2.11 安规测试试验室
5. 常规性能测试 试 1 5.1 输入部分性能测 试
5.1.1 输入电压范围、过欠压保护点测试 测试 方法:
:
第一步、输入电压范围(必测):能满载启动和正常工作的最小、最大输入电压。其下限为在满载情况下逐渐调低输入电压到保护关机,再调高输入电压直到恢复,然后满载开关机,此时电压值即为下限;其上限为在满载情况下逐渐调高输入电压到保护关机,再调低输入电压直到恢复,然后满载开关机,此时电压值即为上限。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证;2、安规试验时验证。
第二步、输入过压保护点和回差(电源具备过压保护时测试):使输出电流为额定值的 50%下调高输入电压,直到电源出现过压保护,此值即为过压保护点;然后逐步调低输入电压,直到电源恢复正常,差值即为回差电压。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证;2、安规试验时验证。
第三步、输入欠压保护点和回差(电源具备过压保护时测试):使输出电流为额定值的 50%下调低输入电压,直到电源出现过压保护,此值即为欠压保护点;然后逐步调高输入电压,直到电源恢复正常,差值即为回差电压。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试;2、安规试验时验证。
第四步、改变输入频率 45Hz~60Hz,重复测试第一步到第三步。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证;
判决依据:
:
所有测试结果满足电源规格书所提供的指标要求。
测试结果:
测试结果。
5.1.2 输入频率范围 测试方法:
在定电流满载情况下,逐步对输入频率进行扫描,电源能正常启动与工作,输出电压在额定范围内。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证;
判决依据:
:
输出电压在额定范围内,无其他异常现象出现。
测试结果:
测试结果。
5.1.3 最大输入电流 测试方法:
第一步、使电源工作于定电流满载情况下; 第二步、在额定范围内对输入电压按从低到高逐步扫描,用功率计测量最大输入电流真有效值; 第三步、在额定范围内对逐步改变输入频率,重复第二步,找到其中最大输入电流真有效值即为最大输入电流。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证;2、安规试验时验证。
判决依据:
:
最大输入电流在规格书标称范围内。
测试结果:
测试结果。
5.1.4 输入启动冲击电流 测试方法:
第一步、使电源工作于定电流满载情况下; 第二步、操作开关给电源上电,用示波器分别测量启动冲击电流的峰值及稳定交流输入的峰值。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书标称要求,并且小于等于额定电压输入下最大稳态输入值的 150%。
测试结果:
测试结果。
5.1.5 总谐波电流 测试方法:
第一步、使电源工作于定电流满载情况下; 第二步、在额定范围内对逐步改变输入频率测试,记录最大值;
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书标称要求,一般参考值小于等于 10% 。
测试结果:
测试结果。
5.1.6 效率及功率因数曲线 测试方法:
第一步、分别取电源额定输出电流 5%~100%内 10 点(可多取),做出额定输入电压下的负载效率曲线与负载功率因数曲线; 第二步、使电源工作于定电流满载情况下,在额定范围内改变输入电压,做出满载下的输入电压效率曲线与输入电压功率因数曲线; 第三步、改变输入频率,重复第一步与第二步,比较得出效率与功率因数最小值即为电源效率与功率因数。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书标称要求,如客户有能效要求时需满足另满足其要求。
测试结果:
测试结果。
5.1.7 静态耐压(有别于安规耐压测试)
测试方法:
第一步:空载下,调高输入电压到达 300Vac,持续 2 小时; 第二步:将输入电压恢复到额定值,测量输出电压,电流是否正常; 第三步:关机 1 分钟后接入负载满载启动,测试输入电压和电流; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
施加高压期间可以不工作,单不能损坏,高压拆除后,输入输出电压电流无异常。
测试结果:
测试结果。
5.2 输出部分性能测试
5.2.1 默认输出电压 测试方法:
第一步:调整输入电压、频率至额定值,使电源工作于定电流半载状态; 第二步:测试输出电压; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
输出电压满足规格书要求。
测试结果:
测试结果。
5.2.2 电压调整率 测试方法:
第一步、使电源工作于定电流满载情况下; 第二步、调整输入电压至额定值,此时测量输出电压记做 U0,额定范围内扫描输入电压,测量其相对于 U0 的最大变化量,并记做ΔU;根据公式ΔU/U0 X 100%算得电压调整率; 第三步、在额定范围内逐步改变输入频率,重复第二步,比较得出电压调整率最大值即为电源
电压调整率。
此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求并且不高于+-1%。
测试结果:
测试结果。
5.2.3 负载调整率 测试方法:
第一步、调整输入电压、频率至额定值; 第二步、使电源工作于半载状态,测试器输出电压并记做 U0; 第三步、从空载到满载进行扫描,测量输出电压与 U0 的最大差值并记做ΔU,根据公式ΔU/U0 X 100%算得负载调整率; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求并且不高于+-2%。
测试结果:
测试结果。
5.2.4 输出电压纹波 测试方法:
第一步、调整输入电压、频率至额定值; 第二步、使电源定电流工作于 0~100%内逐步变化,通过示波器观察开关频率附近纹波; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求。
测试结果:
测试结果。
5.2.5 动态响应 测试方法:
第一步、调整输入电压、频率至额定值; 第二步、使电源工作于定电流并在额定电流的 25%——50%——25%之间跳变,测量输出电压的变化量及时间; 第三步、使电源工作于定电流并在额定电流的 50%——75%——50%之间跳变,测量输出电压的变化量及时间; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求并且恢复时间不大于 200uS,超调量不高于额定值的+-5%。
测试结果:
测试结果。
5.2.6 启动时间 测试方法:
第一步、调整输入电压、频率至额定值,调节负载为满载状态; 第二步、测量从交流输入电压的 90%开始到输出电压上升至标称值的 90%,记录此段时间,即为电源上升时间; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求并且在 3~10 秒范围内。
测试结果:
测试结果。
5.2.7 开关机过冲 测试方法:
第一步、使电源分别工作于空载、5%、50%负载下,开关机,测试其输出电压变化的最大峰值; 第二步、逐步扫描输入电压,重复第一步; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求并且不高于输出额定值的-10%。
测试结果:
测试结果。
5.2.8 输出限流、短路测试 测试方法:
第一步、调整输入电压、频率至额定值; 第二步、逐步加大负载时电源输出电压下降至额定值的 90%,此时的输出电流为限流值; 第三步、直接将输出电压正负极短路连接; 第四步、重复第一步至第三步 10 次; 此项我司现阶段操作方法:1、选型阶段到供应商处测试或第三方验证。
判决依据:
:
满足规格书要求并且测试期间无异常。
测试结果:
测试结果。
6. 电源功能测试(仅当电源具备相应功能时测试)
6.1 并机功能测试
测试方法:
第一步、按规格书要求将两电源模块进行并联; 第二步、在电源空载情况下分别测试两模块输出电流; 第三步、调整负载为两电源模块总功率之和,分别测试测试两电源模块输出电流; 判决依据:
:
满足规格书要求并在空载时输出电流小于等于 1mA,满载时均流度小于等于 5%。
测试结果:
测试结果。
6.2 告警、指示功能测试
测试方 法:
第一步、按规格说明书要设置电源至满足告警、指示所需条件; 第二步、观测告警、指示状态; 判决依据:
:
满足规格书要求。
测试结果:
测试结果。
6.3 1+1 、1 N+1 备份功能测试
测试方法:
第一步、按规格说明书要设置电源至满足告警、指示所需条件; 第二步、观测告警、指示状态; 判决依据:
:
满足规格书要求。
测试结果:
测试结果。
7. 电源可靠性测试 7.1 安规测试
(请参考公司安规测试规范。)
7.2 C EMC 测试
(请参考公司 EMC 测试规范。)
7.3 环境适应性测试
(请参考公司环境适应性测试规范。)
8. 整机联调测试 8.1 功率裕量测试
测 试方法:
第一步、根据应用场景、配置模式将整机工作在最大功耗状态; 第二步、测试当前电源输出功率与额定输出功率差值并记为ΔW,额定功率记为 W0,根据公式ΔW/W0 X 100%即为功率裕量; 判决依据:
:
满足整机需求规格定义且不低于 30%。
测试结果:
测试结果。
8.2 热插拔测试
测试方法:
第一步、将所有电源开关置于导通状态; 第二步、当单板处于正常工作状态时,拔插单板后重新配置业务,检查业务等是否工作正常,并测量电源上下电输出电压、电流波形; 第三步、重复第二步 20 次; 第四步、当单板处于正常工作状态时,拔插电源板后重新配置业务,检查业务等是否工作正常,并测量电源上下电输出电压、电流波形; 第五步、重复第四步 20 次; 判决依据:
:
满足单板、整机需求规格定义,上下电输出电压电流波形无异常; 测试结果:
测试结果。
8.3 环路适应性测试
测试方法:
:
第一步、配置整机业务使其分别工作于最小业务配置、典型业务配置、满业务配置模式下; 第二步、分别在各种业务配置模式下测量输出电压电流波形; 判决依据:
:
满足整机电源需求规格定义且电源无自激动、纹波符合要求。
测试结果:
测试结果。
9. 电源一致性测试 (请参考转产一致性测试指导。)
10. 测试结论 (根据各测试项目的结果得出测试结论。)
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