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开关电源的浪涌电流测试方法

开关电源的浪涌电流测试方法
开关电源的浪涌电流测试方法

开关电源适配器浪涌抗扰实验分析

开关电源适配器浪涌抗扰实验分析 自从开关电源适配器开始实行标准以来,我国在1999年和2008年推出了两个有关雷击浪涌抵抗的相关标准。这两个标准分别对应国际上的两种现行标准。虽然与雷击浪涌有关的GB/T17626.5规定在我国已经有两个版本,但因为大多数国内产品迟迟未根据新标准进行修订,所以造成了 GB/T17626.5-1999和GB/T17626.5-2008两个标准并存的局面。本文将为大家介绍开关电源适配器雷击浪涌抗扰度实验方法,以及实验等级。 ?标准主要模拟间接雷击(开关电源通常都无法经受直接雷击),如雷电击中户外电网线路,有大量电流流入外部线路或接地电阻,因而产生了干扰电压;间接雷击(如云层间或云层内的雷击)在外部线路上感应出的脉冲电压和电流;雷电击中线路邻近物体,在其周围建立强大电磁场,在外部线路上感应出电压;雷电击中附近地面,地电流通过公共接地系统时所引进的干扰。 ?电源适配器在浪涌抗扰试验标准处模拟自然界的雷击外,还提到了变电所等场合,因为开关动作而引进的干扰,如主电源系统切换时的干扰;同一电网,在靠近开关电源适配器附近的一些小开关跳动时形成的干扰;切换伴有谐振线路的晶闸管设备;各种系统性的故障,如设备接地网络或者接地系统间的短路和飞弧故障。 ?雷击浪涌抗扰度试验方法 ?1、根据试验品的实际使用和安装条件进行布局和配置,包括有些标准会改变体现波形发生器信号内阻的附加电阻。 ?2、根据产品要求来定试验电压的等级及试验部位。 ?3、在每个选定的试验部位上,正、负极性的干扰至少要各加5次,每次浪涌的最大重复率为1次/min。因为大多数系统用的保护装置在两次浪涌之间

开关电源测试标准

开关电源测试标准

开关电源的测试 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容能力(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式: ·AC-DC:如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) ·DC-DC:如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机,通信交换机二次电源) ·DC-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、通信交换机振铃信号电源 ·AC-AC:如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: 一、功能(Functions)测试: ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后 续的规格能够符合。通常,当调整输出电压时,将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac), 并且将输出电流设定为正常值或满载电流,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其 电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率:

开关电源浪涌吸收方法

开关电源的冲击电流控制方法 开关电源的输入一般有滤波器来减小电源反馈到输入的纹波,输入滤波器一般有电容和电感组成∏形滤波器,图1. 和图2. 分别为典型的AC/DC电源输入电路和DC/DC电源输入电路。 由于电容器在瞬态时可以看成是短路的,当开关电源上电时,会产生非常大的冲击电流,冲击电流的幅度要比稳态工作电流大很多,如对冲击电流不加以限制,不但会烧坏保险丝,烧毁接插件,还会由于共同输入阻抗而干扰附近的电器设备。

图3.通信系统的最大冲击电流限值(AC/DC电源) 图4.通信系统在标称输入电压和最大输出负载时的冲击电流限值(DC/DC电源) 欧洲电信标准协会(the European Telecommunications Standards Institute)对用于通信系统的开关电源的冲击电流大小做了规定,图3为通信系统用AC/DC电源供电时的最大冲击电流限值[4],图4为通信系统在DC/DC电源供电,标称输入电压和最大输出负载时的最大冲击电流限值[5]。图中It为冲击电流的瞬态值,Im为稳态工作电流。 冲击电流的大小由很多因素决定,如输入电压大小,输入电线阻抗,电源内部输入电感及等效阻抗,输入电容等效串连阻抗等。这些参数根据不同的电源系统和布局不同而不同,很难进行估算,最精确的方法是在实际应用中测量冲击电流的大小。在测量冲击电流时,不能因引入传感器而改变冲击电流的大小,推荐用的传感器为霍尔传感器。

2. AC/DC开关电源的冲击电流限制方法 2.1 串连电阻法 对于小功率开关电源,可以用象图5的串连电阻法。如果电阻选得大,冲击电流就小,但在电阻上的功耗就大,所以必须选择折衷的电阻值,使冲击电流和电阻上的功耗都在允许的范围之内。 图5. 串连电阻法冲击电流控制电路(适用于桥式整流和倍压电路,其冲击电流相同)串连在电路上的电阻必须能承受在开机时的高电压和大电流,大额定电流的电阻在这种应用中比较适合,常用的为线绕电阻,但在高湿度的环境下,则不要用线绕电阻。因线绕电阻在高湿度环境下,瞬态热应力和绕线的膨胀会降低保护层的作用,会因湿气入侵而引起电阻损坏。 图5所示为冲击电流限制电阻的通常位置,对于110V、220V双电压输入电路,应该在R1和R2位置放两个电阻,这样在110V输入连接线连接时和220V输入连接线断开时的冲击电流一样大。对于单输入电压电路,应该在R3位置放电阻。 2.2 热敏电阻法 在小功率开关电源中,负温度系数热敏电阻(NTC)常用在图5中R1,R2,R3位置。在开关电源第一次启动时,NTC的电阻值很大,可限制冲击电流,随着NTC的自身发热,其电阻值变小,使其在工作状态时的功耗减小。 用热敏电阻法也由缺点,当第一次启动后,热敏电阻要过一会儿才到达其工作状态电阻值,如果这时的输入电压在电源可以工作的最小值附近,刚启动时由于热敏电阻阻值还较大,它的压降较大,电源就可能工作在打嗝状态。另外,当开关电源关掉后,热敏电阻需要一段冷却时间来将阻值升高到常温态以备下一次启动,冷却时间根据器件、安装方式、环境温度的不同而不同,一般为1分钟。如果开关电源关掉后马上开启,热敏电阻还没有变冷,这时对冲击电流失去限制作用,这就是在使用这种方法控制冲击电流的电源不允许在关掉后马上开启的原因。

开关电源测试规范

主题:为方便做电源的朋友测试,特奉献此开关电源测试规范。[转] 为方便做电源的朋友测试,特奉献此开关电源测试规范。[转] wwxc: 开关电源测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既:K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo (百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为 Ro=|△Uo/△IL| 欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即:纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。 五.过流保护。是一种电源负载保护功能,以避免发生包括输出端子上的短路在内的过负载输出电流对

雷击浪涌试验详细介绍

,. 雷击浪涌试验细则 1 试验环境布置 考虑试验安全性问题,建议将试验设备LSG506A以及CDN-532A接地。 LSG背面板 接地线 参考接地板 图1 浪涌试验环境布置 1.1 EUT电源端的试验配置 EUT电源端的试验包括AC主回路三相的试验和控制模块供电端子单相的试验。各项试验中包括线-线与线-地两种方式。示意图分别见图2-图5。

,. 图2 交流线(三相)上电容耦合的试验配置,线-线 图3交流线(三相)上电容耦合的试验配置,线-地 耦合网络

,. 图4 交/直流上电容耦合的配置,线-线 图5 交/直流上电容耦合的配置,线-地 注:图2-图5为干扰叠加在电源线上的原理图,并不是进行试验时我们的接线图。 1.2 EUT非屏蔽互联线的试验配置

,. 图6 非屏蔽互连线的试验配置,电容耦合方式 注:此方法用于对EUT 的I/O ,控制线端子进行浪涌试验。需使用40欧姆的电阻,以保护EUT 受试设备。 1.3 EUT 屏蔽通信线的试验配置 图7 屏蔽线的试验配置,直接施加 根据GB17626.5中7.6节的要求,非金属外壳产品的屏蔽线试验,可以直

,. 接施加在屏蔽线上。如上图所示,以共模的方式将浪涌干扰加到屏蔽线层上。 2 CPS 试验方法 2.1 KB0-T 、KB0-R 、KB0-B 的 AC 主回路电源端口试验 (1)试验判据 标准中无明确要求,参照试验判据表1,给出试验结果。 (2)施加干扰电压水平 主回路电源线的试验水平为线-地4kV ,线-线2kV 。脉冲在正负两个极性进行,相角为0°、90°。在每一极性和相角施加5次脉冲(共20个脉冲),每个脉冲之间的时间间隔为1min 。 (3)受试设备接线方式 KB0-T 、KB0-R 和KB0-B 主回路串联,进行线-线、线-地试验的接线方式分别如图8、9所示。图8中左图所示为标准中规定的受试设备的AC 主回路接线图,即将主回路三相串联,并用升流器分别给受试设备提供0.9倍和2倍的额定电流(0.9倍时,EUT 中的脱扣器应不动作,2倍额定电流时应在规定的时间内动作)。由于使用了升流器给EUT 供电,因此LSG 试验设备中的EUT 电源不接(悬空)。 升流器 L N PE LSG本机开关 01 背面板 正面板 LSG试验设备 接地 01内置CDN EUT电源 本机电源 EUT AC 主回路 开 开

开关电源的防浪涌电路

开关电源模块的输入电路大都采用整流加电容滤波电路。在输入电路合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流(如图1所示),特别是大功率开关电源,其输入采用较大容量的滤波电容器,其冲击电流可达100A以上。在电源接通瞬间如此大的冲击电流幅值,往往会导致输入熔断器烧断,有时甚至将合闸开关的触点烧坏,轻者也会使空气开关合不上闸,上述原因均会造成开关电源无法正常投入。为此几乎所有的开关电源在其输入电路设置防止冲击电流的软起动电路,以保证开关电源模块正常而可靠的运行。 图1 合闸瞬间滤波电容电流波形 2 常用软起动电路 (1)采用功率热敏电阻电路 热敏电阻防冲击电流电路如图2所示。它利用热敏电阻的Rt的负温度系数特性,在电源接通瞬间,热敏电阻的阻值较大,达到限制冲击电流的作用;当热敏电阻流过较大电流时,电阻发热而使其阻值变小,电路处于正常工作状态。采用热敏电阻防止冲击电流一般适用于小功率开关电源,由于热敏电阻的热惯性,重新恢复高阻需要时间,故对于电源断电后又需要很快接通的情况,有时起不到限流作用。 图2 采用热敏电阻电路 (2)采用SCR R电路 该电路如图3所示。在电源瞬时接通时,输入电压经整流桥VD1VD4和限流电阻R对电容器C 充电。当电容器C充电到约80%的额定电压时,逆变器正常工作,经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R,开关电源处于正常运行状态。 图3 采用SCR R电路

这种限流电路存在如下问题:当电源瞬时断电后,由于电容器C上的电压不能突变,其上仍有断电前的充电电压,逆变器可能还处于工作状态,保持晶闸管继续导通,此时若马上重新接通输入电源,会同样起不到防止冲击电流的作用。 (3)具有断电检测的SCR R电路 该电路如图4所示。它是图3的改进型电路,VD5、VD6、VT1、RB、CB组成瞬时断电检测电路,时间常数RBCB的选取应稍大于半个周期,当输入发生瞬间断电时,检测电路得到的检测信号,关闭逆变器功率开关管VT2的驱动信号,使逆变器停止工作,同时切断晶闸管SCR的门极触发信号,确保电源重新接通时防止冲击电流。 图4 具有断电检测的SCR R电路 (4)继电器K1与电阻R构成的电路 该电路原理图如图5所示。电源接通时,输入电压经限流电阻R1对滤波电容器C1充电,同时辅助电源VCC经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的充电电压达到继电器的动作电压时,K1动作,旁路限流电阻R1,达到瞬时防冲击电流的作用。通常在电源接通之后,继电器K1动作延时0.3~0.5秒,否则限流电阻R1因通流时间过长会烧坏。 图5 由继电器与电阻构成的电路 然而这种简单的RC延迟电路在考虑到继电器吸合电压时还必须顾及流过线包的电流,一般电阻的阻值较小而电容的容量较大,延迟时间很难准确控制,这主要是电容容量的误差和漏电流造成,需要仔细地挑选和测试。同时继电器的动作阈值取决于电容器C2上的充电电压,继电器的动作电压会抖动及振荡,造成工作不可靠。 (5)采用定时触发器的继电器与限流电阻的电路 该电路如图6所示(仅画出定时电路,主电路同图5),它是图5的改进型电路。电源接通时,输入电压经整流桥和限流电阻R1对C1充电,同时定时时基电路555的定时电容C2由辅助电源经定时电阻R2开始充电,经0.3秒后,集成电路555的2端电压低于二分之一模块电源电压,其输出端3输出高电平,VT2导通,继电器K1动作,限流电阻R1被旁路,直流供电电压对C1继续充电而达到额定值,逆变器处于正常工作状态。由于该电路在RC延迟定时电路与继电器之间插入了单稳态触发器和电流放大器,确保继电器动作干脆、可靠,有效地起到防止冲击电流的效果,而不会像图5电路那样由于继电器动作的不可靠性而烧坏限流电阻及继电器的自身触点。

开关电源的测试步骤

开关电源的测试步骤 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容能力(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式: AC-DC:如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) · DC-DC:如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机,通信交换机二次电源) · DC-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、通信交换机振铃信号电源· AC-AC:如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: 一、功能(Functions)测试: 输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) 电源调整率(Line Regulation) 负载调整率(Load Regulation) 综合调整率(Conmine Regulation) 输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) 输入功率及效率(Input Power, Efficiency) 动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) 电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间

正向冲击电流浪涌电流试验标准

正向冲击电流(浪涌电流)试验标准 Forward Surge Test 一、目的:检验器件经正向大电流冲击而不失效的能力。 二、试验设备:浪涌电流测试仪(10~2000A) 三、环境试验条件及判据: (1)标准状态 标准状态是指预处理, 后续处理及试验中的环境条件。论述如下: 环境温度: 15~35℃ 相对湿度: 45~75% (2)判定状态 判定状态是指初测及终测时的环境条件。论述如下: 环境温度: 25±3℃ 相对湿度: 45~75% 四、操作规范: 4.1要严格按照PFD - Ⅲ型高温反偏试验台“技术说明书”操作顺序操作。 4.2常规产品规定每季度做一次周期试验,试验条件及判据采用或等效采 用产品标准;新产品、新工艺、用户特殊要求产品等按计划进行。 4.3采用LTPD的抽样方法,在第一次试验不合格时,可采用追加样品抽 样方法或采用筛选方法重新抽样,但无论何种方法只能重新抽样或追 加一次。 4.4若LTPD=10%,则抽22只,0收1退,追加抽样为38只,1收2退。 抽样必须在OQC检验合格成品中抽取。 五、操作规程: 1.整流二极管

1.1把被检测样品按二极管的极性正确地在夹具上固定好。 1.2测试台的黑色多路开关打在“0”位,切记不能打在“1~4” 档的任何一档。 2.整流桥堆 2.1 把被测样品整流桥堆放在夹具上夹好。 2.2 把多路黑色开关打向“1~4”任何一档,切记不能打在“0”档。 3.把充电/浪涌开关打在浪涌位置,浪涌/浪涌+反压大在浪涌位置, 反向电压调节旋钮反时针调到零。 4.启动电源,此时,IFSM、VFM、浪涌次数、10个数码管显示全为 零,10ms指示灯亮。 5.按一下薄膜面板上的SET键,此时,IFSM4个数码管闪烁,此时 您可根据要求设置浪涌电流值了,设置数0~9自左向右切换,F1为10ms,F2为8.3ms,如有误操作可用Del键修改,当数值确定后,按ENT键确定,IFSM显示设置的浪涌电流值。 注意: 1.在设置电流值时,最右边一位数码只有0、5有效,最左边一 位数码管只有0、1、2有效,其余数不认。 2.当设置错误时按ENT键无效、IFSM数码管闪烁。 3.只有在充电/浪涌开关打在浪涌时才可以设置,在充电时设置 无效。 6.把充电/浪涌开关打向充电,样品测试台中大接触器吸合,充电 电瓶表指示、当指示到40V左右时,充电指示发光管(绿色)闪

(完整版)开关电源测试规范

开关电源测试规范 第一部分:电源指标的概念、定义 一.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式。 1.绝对稳压系数。 A.绝对稳压系数:表示负载不变时,稳压电源输出直流变化量△U0与输入电网变化量△Ui之比。既: K=△U0/△Ui。 B.相对稳压系数:表示负载不变时,稳压器输出直流电压Uo的相对变化量△Uo 与输出电网Ui的相对变化量△Ui之比。急: S=△Uo/Uo/ △Ui/Ui 2. 电网调整率。 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有时也以绝对值表示。 3. 电压稳定度。 负载电流保持为额定范围内的任何值,输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对变化△Uo/Uo(百分值),称为稳压器的电压稳定度。 二.负载对输出电压影响的几种指标形式。 1.负载调整率(也称电流调整率)。 在额定电网电压下,负载电流从零变化到最大时,输出电压的最大相对变化量,常用百分数表示,有时也用绝对变化量表示。 2.输出电阻(也称等效内阻或内阻)。 在额定电网电压下,由于负载电流变化△IL引起输出电压变化△Uo,则输出电阻为Ro=|△Uo/△IL|欧。 三.纹波电压的几个指标形式。 1.最大纹波电压。 在额定输出电压和负载电流下,输出电压的纹波(包括噪声)的绝对值的大小,通常以峰峰值或有效值表示。 2.纹波系数Y(%)。 在额定负载电流下,输出纹波电压的有效值Urms与输出直流电压Uo之比,既 y=Umrs/Uo x100% 3.纹波电压抑制比。 在规定的纹波频率(例如50HZ)下,输出电压中的纹波电压Ui~与输出电压中的纹波电压Uo~之比,即: 纹波电压抑制比=Ui~/Uo~ 。 这里声明一下:噪声不同于纹波。纹波是出现在输出端子间的一种与输入频率和开关频率同步的成分,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的0.5%以下;噪声是出现在输出端子间的纹波以外的一种高频成分,也用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的1%左右。纹波噪声是二者的合成,用峰-峰(peak to peak)值表示,一般在输出电压的2%以下。 四.冲击电流。冲击电流是指输入电压按规定时间间隔接通或断开时,输入电流达到稳定状态前所通过的最大瞬间电流。一般是20A——30A。

浪涌保护器工作原理

以下是电源系统SPD选择的要点: 1、根据被保护线路制式,例如:单相220V、三相220/380VTNC/TNS/TT等,选择合适制式SPD 2、根据被保护设备的耐冲击电压水平,选择SPD的电压保护水平Up。一般终端设备的耐冲击电压1.5kV,具体可参照GB50343-5.4。Up值小于其耐冲击电压即可。 3、根据线路引入方式,有无因直击雷击中而传到雷电流的风险,选择一级或者二级SPD。一级SPD是有雷电流泄放参数的10/350波形的。 4、根据GB50057-6.3.4里的分流计算,计算线路所需的泄放电流强度,选择合适放电能力的SPD,需要SPD标称放电电流参数大于线路的分流电涌电流即可。 至于型号,不同厂家型号不一,没什么参考价值。建议选择知名品牌,现在防雷市场鱼龙混杂,不 ? 的元件,MOV 作响应快的优点,特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。抑制二极管在击穿区内的伏安特性可用下式表示:I=CUα,上式中α为非线性系数,对于齐纳二极管α=7~9,在雪崩二极管α=5~7. ?抑制二极管的技术参数主要有: (1)额定击穿电压,它是指在指定反向击穿电流(常为lma)下的击穿电压,这于齐纳二极管额定击穿电压一般在2.9V~4.7V范围内,而雪崩二极管的额定击穿电压常在5.6V~200V范围内。(2)最大箝位电压:它是指管子在通过规定波形的大电流时,其两端出现的最高电压。 (3)脉冲功率:它是指在规定的电流波形(如10/1000μs)下,管子两端的最大箝位电压与管子中电流等值之积。

(4)反向变位电压:它是指管子在反向泄漏区,其两端所能施加的最大电压,在此电压下管子不应击穿。此反向变位电压应明显高于被保护电子系统的最高运行电压峰值,也即不能在系统正常运行时处于弱导通状态。 (5)最大泄漏电流:它是指在反向变位电压作用下,管子中流过的最大反向电流。 (6)响应时间:10-11us 作为辅助元件,有些浪涌保护器还配有内置保险丝。保险丝是一种电阻器,当电流低于某个标准时,它的导电性能非常好。反之,当电流超过了可接受的标准,电阻产生的热量会烧断保险丝,从而切断电路。如果MOV不能抑制电涌,过高的电流将烧断保险丝,保护连接的设备。该保险丝只能使用一次,一旦烧断就需要更换。 ?SPD前端熔断器应根据避雷器厂家的参数安装。 如厂家没有规定,一般选用原则: 当:B>A 当:B=A 当:B

开关电源测试标准

开关电源的测试 良好的开关电源必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容能力(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他之特定需求等。 开关电源包括下列之型式: ·AC-DC:如个人用、家用、办公室用、工业用(电脑、周边、传真机、充电器) ·DC-DC:如可携带式产品(移动电话、笔计本电脑、摄影机,通信交换机二次电源) ·DC-AC:如车用转换器(12V~115/230V) 、通信交换机振铃信号电源 ·AC-AC:如交流电源变压器、变频器、UPS不间断电源 开关电源的设计、制造及品质管理等测试需要精密的电子仪器设备来模拟电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格),并验证能否通过。开关电源有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合,因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合众多不同规格之需求。 电气性能(Electrical Specifications)测试 当验证电源供应器的品质时,下列为一般的功能性测试项目,详细说明如下: 一、功能(Functions)测试: ·输出电压调整(Hold-on Voltage Adjust) ·电源调整率(Line Regulation) ·负载调整率(Load Regulation) ·综合调整率(Conmine Regulation) ·输出涟波及杂讯(Output Ripple & Noise, RARD) ·输入功率及效率(Input Power, Efficiency) ·动态负载或暂态负载(Dynamic or Transient Response) ·电源良好/失效(Power Good/Fail)时间 ·起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间 常规功能(Functions)测试 A. 输出电压调整: 当制造开关电源时,第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后续的规格能够符合。通常,当调整输出电压时,将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac), 并且将输出电流设定为正常值或满载电流,然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。 B. 电源调整率: 电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验

开关电源保护电路实例

开关电源保护电路实例 摘要:为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。 1 引言 评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。 图1 采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,开关电源处于正常运行状态。

图2 采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路 图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间,输入电压经整流(D1~D4)和限流电阻R1对滤波电容器C1充电,防止接通瞬间的浪涌电流,同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时,K1动作,其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1,电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数(R2C2),通常选取为0.3~0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动。 2.2 过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高2℃,可靠性下降10%,温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6,为了避免功率器件过热造成损坏,在开关电源中亦需要设置过热保护电路。

开关电源芯片通用测试要求和步骤-antonychen

开关电源芯片通用测试要求和步骤 By Antony Chen 开关电源必须通过一系列的测试,使其符合所有功能规格、保护特性、安规(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,长城等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容(如FCC、CE等之传导与幅射干扰)、可靠性(如老化寿命测试)、及其他特定要求等。 测试开关电源是否通过设计指标,需要各种精密的电子设备去模拟电源在各种环境下实际工作中的性能。 一、理论上的DCDC测试指标清单 1.描述输入电压影响输出电压的几个指标形式(line) 1.1绝对稳压系数:K=△Uo/△Ui 1.2相对稳压系数:S=△Uo/Uo / △Ui/Ui 1.3电网调整率(也称线性调整率): 它表示输入电网电压由额定值变化+-10%时,稳压电源输出电压的相对变化量,有 时也以绝对值表示。 line reg=△Uo/Uo*100%@ -10%

雷击浪涌试验细则

. . . . 雷击浪涌试验细则 1 试验环境布置 考虑试验安全性问题,建议将试验设备LSG506A以及CDN-532A接地。 LSG背面板 接地线 参考接地板 图1 浪涌试验环境布置 1.1 EUT电源端的试验配置 EUT电源端的试验包括AC主回路三相的试验和控制模块供电端子单相的试验。各项试验中包括线-线与线-地两种方式。示意图分别见图2-图5。 . 资 料. .. .

. . . . . 资料. .. . 图2 交流线(三相)上电容耦合的试验配置,线-线 图3交流线(三相)上电容耦合的试验配置,线-地 耦合网络

. . . . . 资料. .. . 图 4 交/直流上电容耦合的配置,线-线 图 5 交/直流上电容耦合的配置,线-地 注:图2-图5为干扰叠加在电源线上的原理图,并不是进行试验时我们的接线图。 1.2 EUT 非屏蔽互联线的试验配置

. . . . . 资料. .. . 图6 非屏蔽互连线的试验配置,电容耦合方式 注:此方法用于对EUT 的I/O ,控制线端子进行浪涌试验。需使用40欧姆的电阻,以保护EUT 受试设备。 1.3 EUT 屏蔽通信线的试验配置 图7 屏蔽线的试验配置,直接施加 根据GB17626.5中7.6节的要求,非金属外壳产品的屏蔽线试验,可以直接施加在屏蔽线上。如上图所示,以共模的方式将浪涌干扰加到屏蔽线层上。

. . . . . 资料. .. . 2 CPS 试验方法 2.1 KB0-T 、KB0-R 、KB0-B 的 AC 主回路电源端口试验 (1)试验判据 标准中无明确要求,参照试验判据表1,给出试验结果。 (2)施加干扰电压水平 主回路电源线的试验水平为线-地4kV ,线-线2kV 。脉冲在正负两个极性进行,相角为0°、90°。在每一极性和相角施加5次脉冲(共20个脉冲),每个脉冲之间的时间间隔为1min 。 (3)受试设备接线方式 KB0-T 、KB0-R 和KB0-B 主回路串联,进行线-线、线-地试验的接线方式分别如图8、9所示。图8中左图所示为标准中规定的受试设备的AC 主回路接线图,即将主回路三相串联,并用升流器分别给受试设备提供0.9倍和2倍的额定电流(0.9倍时,EUT 中的脱扣器应不动作,2倍额定电流时应在规定的时间内动作)。由于使用了升流器给EUT 供电,因此LSG 试验设备中的EUT 电源不接(悬空)。 升流器 L N PE LSG本机开关 01 背面板 正面板 LSG试验设备 接地 01内置CDN EUT电源 本机电源 EUT AC 主回路 开 开 图8 AC 主回路浪涌试验电路,线-线

开关电源吸收电路

开关电源的主元件大都有寄生电感与电容,寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联,而寄生电感L通常与其串联。由于这些寄生电容与电感的作用,开关元件在通断工作时,往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。 开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。另一方面,开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件,同时也是产生噪声的原因。为此,开关断开时,就需要采用吸收电路。二极管反向恢复时,电压浪涌产生机理与开关断开时相同,因此,这种吸收电路也适用于二极管电路。本文介绍了RC、RCD、LC等吸收电路,这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路,以吸收蓄积在寄生电感中的能量,并使开关电压被钳位,从而抑制浪涌电流。 1 RC吸收电路 图1所示是一个RC吸收网络的电路图。它是电阻Rs与电容Cs串联的一种电路,同时与开关并联连接的结构。若开关断开,蓄积在寄生电感中的能量对开关的寄生电容充电的同时,也会通过吸收电阻对吸收电容充电。这样,由于吸收电阻的作用,其阻抗将变大,那么,吸收电容也就等效地增加了开关的并联电容的容量,从而抑制开关断开的电压浪涌。而在开关接通时,吸收电容又通过开关放电,此时,其放电电流将被吸收电阻所限制。 图1 RC吸收网络电路 2 RCD吸收电路 本文给出的RCD吸收电路如图2所示,它由电阻Rs、电容Cs和二极管VDs构成,其中电阻Rs也可以与二极管VDs并联连接。若开关断开,蓄积在寄生电感中的能量将通过开关的寄生电容充电,开关电压上升。其电压上升到吸收电容的电压时,吸收二极管导通,从而使开关电压被吸收二极管所钳位(约为1 V左右),同时寄生电感中蓄积的能量也对吸收电容充电。开关接通期间,吸收电容则通过电阻放电。

开关电源的噪音及解决方法

开关电源具有线性电源无可比拟的许多优点:体积小,重量轻,效率高等等,但开关电源会产生电磁干扰,尤其是中大功率等级的开关电源干扰更为严重。这是由于开关电源存在着整流谐波、开关频率和它的谐波以及在开关转换中所固有的高速电流和电压瞬变。产生电磁干扰是开关电源本身的特点所决定的,是难以避免的,关键是如何采取有效的措施来减小其干扰程度。 通过对开关电源进行电磁兼容性测试得知,一般有以下四项指标不合格。 CE01100Hz~15KHz电源线传导发射。 CE0315KHz~50MHz电源线传导发射。 RE0125Hz~50KHz磁场辐射发射。 RE0214KHz~10GHz电场辐射发射。 2开关电源电磁干扰产生原因分析 开关电源按主电路型式可分为全桥式,半桥式,推挽式等几种,但无论何种类型的开关电源在工作时都会产生很强的噪声。它们通过电源线以共模或差模方式向外传导,同时还向周围空间辐射。开关电源对由电网侵入的外部噪声也很敏感,并经它传递到其他电子设备中产生干扰。图1是一种最简单的开关电源主电路型式,直流变换式它激单边型开关电源,以此为例分析开关电源的噪声来源。 交流电输入开关电源后,由桥式整流器V1~V4整理成直流电压Vi加在高频变压器的初级L1和开关管V5上。开关管V5的基极输入一个几十到几百千赫的高频矩形波,其重复频率和占空比由输出直流电压VO的要求来确定。被开关管放大了的脉冲电流由高频变压器耦合到次级回路。高频变压器初次级匝数之比也是由输出直流电压VO的要求来确定的。高频脉冲电流经二极管V6整流并经C2滤波后变成直流输出电压VO。因此开关电源在以下几个环节都将产生噪声,形成电磁干扰。 (1)高频变压器初级L1、开关管V5和滤波电容C1构成的高频开关电流环路,可能 会产生较大的空间辐射。如果电容器滤波不足,则高频电流还会以差模方式传导到输入交流电源中去。如图1中的I1 。 (2)高频变压器次级L2、整流二极管V6、滤波电容C2也构成高频开关电流环路会 产生空间辐射。如果电容器滤波不足,则高频电流将以差模形式混在输出直流电压上向外传导。如图1中的I2 。 (3)高频变压器的初级和次级间存在分布电容Cd,初级的高频电压通过这些分布电 容将直接耦合到次级上去,在次级的二条输出直流电源线上产生同相位的共模噪声。如果二根线对地阻抗不平衡,还会转变成差模噪声。 (4)输出整流二极管V6会产生反向浪涌电流。二极管在正向导通时PN结内的电荷 积累,二极管加反向电压时积累电荷将消失并产生反向电流。因为开关电流需经二极管整流,二极管由导通转变为截止的时间很短,在短时间内要让存储电荷消失就产生了反向电流的浪涌。由于直流输出线路中的分布电感,分布电容,浪涌引起了高频衰减振荡,这是一种差模噪声。

开关电源保护电路实例

摘要:为使开关电源在恶劣环境及突发故障状况下安全可靠,提出了几种实用的保护电路,并对电路的工作原理进行了详尽分析。 评价开关电源的质量指标应该是以安全性、可靠性为第一原则。在电气技术指标满足正常使用要求的条件下,为使电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作,必须设计多种保护电路,比如防浪涌的软启动,防过压、欠压、过热、过流、短路、缺相等保护电路。 2 开关电源常用的几种保护电路 2.1 防浪涌软启动电路 开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路,在进线电源合闸瞬间,由于电容器上的初始电压为零,电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流,特别是大功率开关电源,采用容量较大的滤波电容器,使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流,重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏,整流桥过流损坏;轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作,为此几乎所有的开关电源都设置了防止流涌电流的软启动电路,以保证电源正常而可靠运行。 图1是采用晶闸管V和限流电阻R1组成的防浪涌电流电路。在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,开关电源处于正常运行状态。

图2是采用继电器K1和限流电阻R1构成的防浪涌电流电路。电源接通瞬间,输入电压经整流(D1~D4)和限流电阻R1对滤波电容器C1充电,防止接通瞬间的浪涌电流,同时辅助电源Vcc经电阻R2对并接于继电器K1线包的电容器C2充电,当C2上的电压达到继电器K1的动作电压时,K1动作,其触点K1.1闭合而旁路限流电阻R1,电源进入正常运行状态。限流的延迟时间取决于时间常数(R2C2),通常选取为0.3~0.5s。为了提高延迟时间的准确性及防止继电器动作抖动。 2.2 过压、欠压及过热保护电路 进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害,主要表现在器件因承受的电压及电流应力超出正常使用的范围而损坏,同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制,为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明,电子元器件温度每升高

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