摘要：在電子設備產(chǎn)品設計時，電源產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響其技術(shù)性能以及工作安全性和可靠性,。當電源出現(xiàn)問題時就會導致整個產(chǎn)品的癱瘓,，電源產(chǎn)品的全方位測試則顯得尤為重要。

我們以電動摩托車充電器為例,，充電器作為電動摩托車四大件（控制器,、充電器、電池,、電機）之一,，是電動摩托車重要的組成部分，也直接影響著電動摩托車安全,。劣質(zhì)充電器可能引起觸電,、起火甚至是爆炸的嚴重后果。因此充電器在研發(fā),、生產(chǎn),、認證等階段都會進行嚴苛的測試認證，圖 1為致遠電子為其提供的整套測試方案,。

圖1測試方案圖

充電器的重要電路組成部分就是開關電源,，如圖2所示。當電源長時間運行時,，會發(fā)生電壓電流不穩(wěn)定的問題,，甚至出現(xiàn)過壓、欠壓、過載,、過熱等有可能導致設備損壞的情況,。所以需要嚴格地對電源進行輸入、輸出,、異常工況,、開關器件等進行全方位測試，以及為了驗證產(chǎn)品穩(wěn)定性對其進行耐久測試,。今天重點介紹兩款測試利器給大家——PA功率分析儀與ZDL示波記錄儀,。

圖2 開關電源電路拓撲圖

一、測試設備—PA功率分析儀

PA功率分析儀可對電源的輸出電壓,、電流,、功率、諧波及轉(zhuǎn)換效率等參數(shù)進行準確測量,，致遠的PA5000H功率分析儀擁有0.05%功率測量精度,，5MHz帶寬以及豐富的諧波測量功能廣泛適用于電源產(chǎn)品的研發(fā)與測試。

1. 功率分析儀—電參數(shù)測試

功率分析儀關注穩(wěn)態(tài)測試,，功率分析儀的可同時測試交流輸入,，直流輸出，對整體能效和電參數(shù)進行同步分析,，測試輸入和輸出的電壓,、電流、測試電壓,、電流有效值,、功率因數(shù)、效率,、諧波等,，如圖3所示。

圖3 電參數(shù)測試

2. 功率分析儀—效率與功率因數(shù)測試

功率分析儀測試交流輸入功率和直流輸出功率,，設置電子負載從空載到滿載，使用功率分析儀的X-Y的顯示模式,，可以直接測試到效率和功率因數(shù)從空載到滿載的曲線圖,。

圖4  效率曲線圖

圖5  功率因數(shù)曲線圖

3. 功率分析儀—IEC諧波測試

用電產(chǎn)品會根據(jù)IEC61000-3-2和IEC61000-3-11標準進行諧波測試，驗證其是否滿足標準要求,，PA功率分析儀可以測量高達500次諧波,，并有多種組合顯示方式能同時顯示各次諧波含量。

圖6  IEC諧波測試

4. PA功率分析儀—沖擊電流測試

通常在給負載通電的一瞬間會產(chǎn)生大電流,，電流過大會對設備的正常工作造成影響,。利用PSA可編程交流電源可模擬輸出啟動相位在0°、90°和270°時的電壓情況，用PA功率分析儀對電子產(chǎn)品的開機沖擊電流進行測試,。

圖7  沖擊電流測試

二,、測試設備—ZDL示波記錄儀

ZDL6000示波記錄儀標配8個板卡卡槽，各輸入通道之間相互絕緣隔離,，為電源用戶可省下大量高壓差分探頭,，可以提供電壓、電流,、溫度…等多種輸入板卡,，通道最多可達128CH，為客戶觀測波形時序,，查找異常信號提供最佳解決方案,。 

1. 示波記錄儀—驅(qū)動時序測試

一般測試驅(qū)動時序的方法是用示波器加差分探頭，測試MOS的Vgs和Vds,，使用電流探頭測試電感電流,，可觀察到對應的驅(qū)動信號質(zhì)量和電感電流工作模式，若是用示波記錄儀進行測試,，則不需要差分探頭,，測試更加準確，并且更加方便,，如圖8所示,。

圖8 驅(qū)動時序測試

2. 示波記錄儀—異常捕獲與耐久測試

異常捕獲：電源產(chǎn)品在長時間運行時，不知道會出現(xiàn)什么問題,，示波器無法設置觸發(fā)條件,，不容易捕捉到異常，而使用示波記錄儀記錄波形后可進行回看,，有效捕獲異常波形,；

耐久測試：電源產(chǎn)品需要頻繁on/off實驗，幾千次可能只有一次故障,，所以需求記錄儀長時間記錄下來分析產(chǎn)品的穩(wěn)定能,。

圖9 多路同步耐久測試

3. 元件溫升測試

設備中關鍵部位的溫度異常會導致設備性能下降甚至損壞。因此溫升測試是產(chǎn)品研發(fā)過程中必不可少的一項,。使用ZDL6000可以靈活組合電壓采集卡,、16通道卡、溫度采集卡等多種板卡同步測量,。例如在溫升測試中就可以裝配100M卡與溫度卡,，同步測試器件工作電壓、電流以及關鍵部位的溫升情況,。

圖10元件溫升測試

三,、總結(jié)

為了保證電源長時間運行的穩(wěn)定性,，要對電源進行全面測試分析，測試項目將多達幾十項,，一定要根據(jù)測試項目,，選擇做合適的測試儀器，發(fā)揮儀器的最大性能,，在電參數(shù),、能效、諧波測試方面用功率分析儀,，在隔離測試,、多通道同步分析、耐久測試,、異常捕獲方面用示波記錄儀,。