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橫河電源開發(fā)測試解決方案（五）
2021-03-03 12:01:32· 來源：橫河測試測量
電源開發(fā)測試解決方案- 環(huán)境與耐久測試-環(huán)境與耐久測試目的一款高品質(zhì)的電源除了要有高性能、高能效外，還必須具有高可靠性。而其內(nèi)部使用的功率器件，會根據(jù)使
電源開發(fā)測試解決方案
- 環(huán)境與耐久測試-
環(huán)境與耐久測試目的
一款高品質(zhì)的電源除了要有高性能、高能效外，還必須具有高可靠性。而其內(nèi)部使用的功率器件，會根據(jù)使用的環(huán)境與情況的不同而受到影響，從而影響到整個產(chǎn)品的電氣性能以及使用壽命。因此在開關(guān)電源的研發(fā)及生產(chǎn)過程中，必須進行環(huán)境與耐久測試，測試電源在不同使用環(huán)境下的性能，以確保產(chǎn)品具有足夠的穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命。
環(huán)境與耐久測試項目及內(nèi)容
• 開關(guān)循環(huán)測試
• 元件溫升測試
• 高/ 低溫操作測試
• 高/ 低溫存儲測試
• 低溫啟動測試
• 溫度循環(huán)測試/ 冷熱沖擊測試
溫度相關(guān)測試
元器件溫升試驗：
開關(guān)電源在運行時，內(nèi)部元件的溫度將會升高，如果溫度超過規(guī)定值，將造成內(nèi)部元件的壽命縮短或損壞，因此需要對元器件進行溫升試驗，測試開關(guān)電源在規(guī)定的操作環(huán)境、電壓和負載條件下時，元器件的溫升狀況。
測試條件：將被測電源放置在規(guī)定的環(huán)境溫度中，依線路情況先確定溫升比較高的元件，將熱電偶粘貼在元件表面。設(shè)置好規(guī)定的輸入電壓、頻率、輸出負載后開機，并記錄輸入功率和輸出電壓。同時用記錄儀記錄元件的溫升曲線直至溫升穩(wěn)定。
高低溫測試：
開關(guān)電源內(nèi)部的器件由于溫度膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時會對整體的性能產(chǎn)生影響，加速儀器老化，縮短使用壽命。因此需要進行高低溫測試來測試電源內(nèi)部器件在極端使用環(huán)境下的耐久性。試驗項目包括高/低溫操作測試，高/低溫存儲測試、低溫啟動測試、冷熱沖擊測試。
開關(guān)循環(huán)測試
開機延遲時間測試：
開關(guān)電源使用的半導(dǎo)體功率器件，在上電和斷電時都會受到?jīng)_擊。所以需要對開關(guān)電源進行電源開關(guān)循環(huán)試驗，測試電源在滿載的情況下是否能連續(xù)承受開關(guān)操作下的沖擊，確保電源的耐久性。
測試條件：將被測電源放置在室溫環(huán)境中，輸入電壓115Vac/230Vac，輸出負載為滿載。將被測電源開關(guān)ON，持續(xù)時間為5s，然后將開關(guān)撥到OFF，持續(xù)時間5s，重復(fù)此過程。一次開關(guān)的過程為一個測試周期，整個試驗需持續(xù)至少5000個周期。試驗過程中每完成1000個周期，記錄被測開關(guān)電源的輸入功率和輸出電壓。待試驗結(jié)束后，如果待測產(chǎn)品在試驗前后的電氣性能沒有差異，則通過此試驗。
這需要測試設(shè)備具有足夠長的存儲，可以在保持較高采樣率的情況下進行長期波形捕捉。
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)，既有MOSFET器件驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快的特點(控制和響應(yīng))，又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(功率級較為耐用)。若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOSFET截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使晶體管截止。因此，IGBT安全可靠與否主要由以下因素決定：
• IGBT柵極與發(fā)射極、集電極與發(fā)射極之間的電壓
• 流過IGBT集電極－發(fā)射極的電流
• IGBT的結(jié)溫
以上環(huán)境與耐久測試項目，橫河提供完成的測試方案，包括儀器和相應(yīng)的軟件，詳情請咨詢橫河的測量專家。（未完待續(xù)）
- 環(huán)境與耐久測試-
環(huán)境與耐久測試目的
一款高品質(zhì)的電源除了要有高性能、高能效外，還必須具有高可靠性。而其內(nèi)部使用的功率器件，會根據(jù)使用的環(huán)境與情況的不同而受到影響，從而影響到整個產(chǎn)品的電氣性能以及使用壽命。因此在開關(guān)電源的研發(fā)及生產(chǎn)過程中，必須進行環(huán)境與耐久測試，測試電源在不同使用環(huán)境下的性能，以確保產(chǎn)品具有足夠的穩(wěn)定性、可靠性及使用壽命。
環(huán)境與耐久測試項目及內(nèi)容
• 開關(guān)循環(huán)測試
• 元件溫升測試
• 高/ 低溫操作測試
• 高/ 低溫存儲測試
• 低溫啟動測試
• 溫度循環(huán)測試/ 冷熱沖擊測試
溫度相關(guān)測試
元器件溫升試驗：
開關(guān)電源在運行時，內(nèi)部元件的溫度將會升高，如果溫度超過規(guī)定值，將造成內(nèi)部元件的壽命縮短或損壞，因此需要對元器件進行溫升試驗，測試開關(guān)電源在規(guī)定的操作環(huán)境、電壓和負載條件下時，元器件的溫升狀況。
測試條件：將被測電源放置在規(guī)定的環(huán)境溫度中，依線路情況先確定溫升比較高的元件，將熱電偶粘貼在元件表面。設(shè)置好規(guī)定的輸入電壓、頻率、輸出負載后開機，并記錄輸入功率和輸出電壓。同時用記錄儀記錄元件的溫升曲線直至溫升穩(wěn)定。
高低溫測試：
開關(guān)電源內(nèi)部的器件由于溫度膨脹系數(shù)不同，在溫度變化時會對整體的性能產(chǎn)生影響，加速儀器老化，縮短使用壽命。因此需要進行高低溫測試來測試電源內(nèi)部器件在極端使用環(huán)境下的耐久性。試驗項目包括高/低溫操作測試，高/低溫存儲測試、低溫啟動測試、冷熱沖擊測試。
開關(guān)循環(huán)測試
開機延遲時間測試：
開關(guān)電源使用的半導(dǎo)體功率器件，在上電和斷電時都會受到?jīng)_擊。所以需要對開關(guān)電源進行電源開關(guān)循環(huán)試驗，測試電源在滿載的情況下是否能連續(xù)承受開關(guān)操作下的沖擊，確保電源的耐久性。
測試條件：將被測電源放置在室溫環(huán)境中，輸入電壓115Vac/230Vac，輸出負載為滿載。將被測電源開關(guān)ON，持續(xù)時間為5s，然后將開關(guān)撥到OFF，持續(xù)時間5s，重復(fù)此過程。一次開關(guān)的過程為一個測試周期，整個試驗需持續(xù)至少5000個周期。試驗過程中每完成1000個周期，記錄被測開關(guān)電源的輸入功率和輸出電壓。待試驗結(jié)束后，如果待測產(chǎn)品在試驗前后的電氣性能沒有差異，則通過此試驗。
這需要測試設(shè)備具有足夠長的存儲，可以在保持較高采樣率的情況下進行長期波形捕捉。
IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)，既有MOSFET器件驅(qū)動功率小和開關(guān)速度快的特點(控制和響應(yīng))，又有雙極型器件飽和壓降低而容量大的特點(功率級較為耐用)。若在IGBT的柵極和發(fā)射極之間加上驅(qū)動正電壓，則MOSFET導(dǎo)通，這樣PNP晶體管的集電極與基極之間成低阻狀態(tài)而使得晶體管導(dǎo)通；若IGBT的柵極和發(fā)射極之間電壓為0V，則MOSFET截止，切斷PNP晶體管基極電流的供給，使晶體管截止。因此，IGBT安全可靠與否主要由以下因素決定：
• IGBT柵極與發(fā)射極、集電極與發(fā)射極之間的電壓
• 流過IGBT集電極－發(fā)射極的電流
• IGBT的結(jié)溫
以上環(huán)境與耐久測試項目，橫河提供完成的測試方案，包括儀器和相應(yīng)的軟件，詳情請咨詢橫河的測量專家。（未完待續(xù)）
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