電源測(cè)試全攻略（三）：白盒測(cè)試

5 DC/DC反饋環(huán)測(cè)試

測(cè)試說(shuō)明：

每種DC/DC主電路拓?fù)涠加衅涞湫偷姆答佇дW(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，合適的校正網(wǎng)絡(luò)不但可以得到穩(wěn)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(cè)試和調(diào)整可以獲得滿意的校正網(wǎng)絡(luò)。在閉回路下測(cè)得的系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)，可以反應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以及在不穩(wěn)定的情況之下的調(diào)試趨勢(shì)。由于溫度對(duì)環(huán)路參數(shù)會(huì)導(dǎo)致一定的影響，故除了進(jìn)行常溫下的環(huán)路測(cè)試以外，還必須進(jìn)行高、低溫和濕度下進(jìn)行環(huán)路測(cè)試。

測(cè)試方法：

一般的，測(cè)試接線圖如下圖所示：

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

利用HP4149A和信號(hào)耦合變壓器在控制信號(hào)的總反饋端結(jié)成如上圖的結(jié)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(shù)設(shè)置為：

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

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

當(dāng)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(nèi)，同時(shí)測(cè)試信號(hào)也要相應(yīng)增大，增大的倍數(shù)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(fù)載范圍內(nèi)測(cè)試系統(tǒng)的穩(wěn)定性²

測(cè)試判據(jù)：

輸入電壓，輸出電壓，負(fù)載、溫度、濕度等都將影響環(huán)路的穩(wěn)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(fù)載(最小負(fù)載為5%額定負(fù)載、半載、滿載，對(duì)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(cè)試結(jié)果同時(shí)滿足相位裕度在30deg到15deg，增益裕度大于60dB，合格;否則不合格。

6 PFC性能測(cè)試

測(cè)試說(shuō)明：

APFC技術(shù)隨著對(duì)電流諧波的要求將日益應(yīng)用廣泛。公司目前主要應(yīng)用UC3854和MC33368兩種芯片，其中UC3854為電流連續(xù)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足標(biāo)準(zhǔn)要求;

B、驅(qū)動(dòng)是否正常;

C、電感是否滿足要求;

D、電流波形細(xì)節(jié)的觀察;

E、輸入電壓及諧波的適應(yīng)性;

F、輸入電壓的中斷，跌落和緩慢變化的適應(yīng)性;

G、輸入電壓尖鋒，缺口和畸變的適應(yīng)性;

H、功率器件使用的合理性;

I、PFC環(huán)路設(shè)計(jì)的合理性;

J、輸入電壓跳變，輸出負(fù)載跳變;

K、瞬態(tài)高壓輸入。

測(cè)試方法：

(1)額定輸入、額定輸出情況下的諧波測(cè)試

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

(2)驅(qū)動(dòng)電路的測(cè)試

見(jiàn)規(guī)范驅(qū)動(dòng)電路分析及其波形測(cè)試。

(3)磁性元件測(cè)試

見(jiàn)規(guī)范磁性元件測(cè)試。

(4)電流波形細(xì)節(jié)觀察

電流波形細(xì)節(jié)觀察能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的不合理，使用HP4149A示波器，用電流槍測(cè)試輸入電流波形，展開(kāi)觀察正常情況下的電流波形，不應(yīng)出現(xiàn)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(xiàn)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(yīng)性

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

B、在3次諧波條件下，PFC穩(wěn)定運(yùn)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(wěn)定運(yùn)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(wěn)定運(yùn)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(wěn)定工作;

(6)輸入電壓的中斷，跌落和緩慢變化的適應(yīng)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(wěn)定工作。

(7)輸入電壓尖鋒、缺口和畸變的適應(yīng)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(yīng)力測(cè)試。

(9)PFC環(huán)路設(shè)計(jì)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(tǒng)，其設(shè)計(jì)有相應(yīng)特征，對(duì)比采用電路和典型，分析設(shè)計(jì)的合理性。

B、反饋環(huán)測(cè)試見(jiàn)DC/DC的環(huán)路測(cè)試

C、動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試

PFC輸出電壓接高壓電子負(fù)載：

I、作25%-75%的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，輸出電壓變化《5%;

II、100%突加負(fù)載和100%卸載試驗(yàn)，輸出電壓變化《10%;

III、輸出額定負(fù)載，輸入在最大電壓和最小電壓之間跳變，PFC不應(yīng)出現(xiàn)保護(hù)現(xiàn)象。

(10)輸入電壓跳變，輸出負(fù)載跳變的適應(yīng)性

將輸入電壓調(diào)整為在欠壓點(diǎn)+5V(持續(xù)時(shí)間為5s)過(guò)壓點(diǎn)-5V(持續(xù)時(shí)間為5s)之間跳變，輸出調(diào)整在最大線形負(fù)載(持續(xù)時(shí)間為500ms)、空載(持續(xù)時(shí)間為500ms)之間跳變。

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

(11)瞬態(tài)高壓輸入

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

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

在上述條件下，應(yīng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，不出現(xiàn)損壞或其他不正?，F(xiàn)象，合格;否則不合格。

判定標(biāo)準(zhǔn)：

符合測(cè)試說(shuō)明，合格;否則不合格。