【测试方案】开关电源测试解决方案_PA功率分析仪

开关电源测试解决方案目录开关电源简介致远电子开关电源测量解决方案2开关电源介绍开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。开关电源一般由脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。根据开关电源的输入和输出类型可以分为：AC-DC、DC-DC、DC-AC等。特点：开关电源以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用几乎所有的电子设备，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一种电源方式。开关电源的基本原理常见的AC-DC开关电源结构组成开关电源的分类开关电源的作用•将输入交流信号转换为直流信号整流•将输入电压转换成需要的输出电压幅度电压转换•将输入整流的电压进行平滑滤波•控制输出电压使得幅度恒定调整•将输入与输出部分进行电气隔离隔离•防止浪涌等有害电压到达输出部分，造成设备损坏保护注：以AC-DC电源为例开关电源应用行业•工业自动化控制•军工设备•科研设备•LED照明•工控设备•通讯设备•电力设备•医疗设备输入指标输出指标能效分析额定输入电压、电流、功率、频率输入电流谐波\电压谐波稳压系数电网调整率、负载调整率电压、电流稳定度纹波电压响应时间和失真温度漂移功率因数效率待机功耗开关电源的测试项目目录开关电源简介1致远电子开关电源测量解决方案致远电子开关电源测试解决方案基于PA的开关电源测试平台输入参数测量能效分析输出参数测量开关电源测试系统：程控电源程控电子负载PA功率分析仪PAM管理软件PC终端致远电子开关电源测试系统开关电源输入参数测量开关电源输入参数测量开关电源在运行状态中，输入端各参数的变化均会影响输出端电压电流的变化。因此在评估开关电源特性时，须准确测量各个输入参数。输入端：电压、电流、功率、频率输出端：电压、电流、功率开关电源输入参数测量PA功率分析仪的常规测量模式，可在同一界面内以0.02%高精度测量出开关电源的输入电压、电流，功率、电压电流频率等参数。且用户可根据需要，在同一界面内，任意选择搭配参数进行对比观测，最大可支持24种自选参数同步显示，有效提升测量工作效率。0.02%0.02%测量精度业界顶尖测量精度开关电源输入电流谐波由于开关电源输入端造成的谐波对其附件的电力环境有负面影响，所以必须对开关电源进线谐波分析测量，评估该电源对电网电能质量的影响程度。输入电流谐波成份是指输入电流中非基次电流成份占总电流的百分比，该指标越低，说明开关电源因其内部的整流器件造成的谐波越少，对市电造成的污染越轻，电源性能越好。市电输入开关电源输入谐波测量方案PA功率分析仪最高可测量信号基频的128次谐波，满足对开关电源输入电流信号的谐波测量需求。PA系列功率分析仪采用专利的PLL倍频技术，实现速度更快、动态范围更广的谐波测量，在谐波模式下实现电压、电流谐波含有率和总谐波失真因数的同步测试与显示。开关电源输出参数测量开关电源输出指标测量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ΔUo与输出电网Ui的相对变化量ΔUi之比。公式为：UiUiUoUoS//电网调整率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ΔUo/Uo。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ΔUo/Uo，称为稳压器的电压稳定度。负载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△Uo/Uo开关电源输出指标测量稳压系数、电网调整率、电压稳定度、负载调整率都是通过改变输入端的电压或负载大小，测量对应时刻的输出电压，再将结果与额定输出电压进行比较，对开关电源的输出特性进行评估。0.02%0.02%测量精度高精度是准确测量效率的保证。PA系列功率分析仪具有0.02%的测量精度，在开关电源的输出指标测量中，能够捕捉到微小的电压幅值变化，准确测量稳压系数、电网调整率、电压稳定度。通过PA功率分析仪的趋势图功能，可以得到输出电压、电流的波动情况，由此分析出电网调整率、电压电流稳定度。开关电源输出指标测量输出纹波电压分析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。一般使用FFT模式从频域对纹波进行分析。PA系列功率分析仪独家支持4路FFT同时进行运算、分析、显示，采样率高达500kS/s，实现开关电源纹波电压准确分析.开关电源启动时间和响应时间测量启动时间在额定输入电压和额定负载的条件下，开关电源启动后，输出电压从零上升到额定输出电压值的时间。响应时间指负载电流突然变化时，稳压器的输出电压从开始变化到达新的稳定值的一段调整时间。如何准确捕捉波形幅值与长度10ms10ms数据刷新率0.02%0.02%测量精度业界顶尖的测量精度业界最高时域精度启动时间测量例子：测量开关电源从AC220V上电，到DC12V稳定输出的过程AC220V上电到DC12V稳定输出时间为350msDC12V输出稳定时间为15ms更新周期为100ms启动100ms200ms300ms400ms温度漂移和温度系数温度漂移环境温度的变化影响元器件的参数的变化，从而引起稳压器输出电压变化。常用温度系数表示温度漂移的大小。测量要点需要同时测量输入电网电压和输出电压，测量数据的长时间存储。PA功率分析仪拥有60G固态硬盘，支持测量数据的长时间存储，长时间的数据记录完美支持温度漂移分析。开关电源失真测量失真：这是交流稳压器特有的。是指输出波形产生了畸变，不是正弦波，称为失真。测量要点：可通过测量输出波形失真度来对信号的失真进行评价。PA功率分析仪在进行谐波测量时，从数值窗口中就能观察到Uthd，直接测量得到波形失真度。失真电压波形PA谐波测量界面开关电源能效分析开关电源功率、功率因数的测量由于开关电源的输入为交流信号，所以在进行能效评估时需要测量其有功功率与功率因数。开关电源的输入功率因数代表着其工作时从电网吸收的有功功率比例。功率因数越小，意味着电源从电网吸取越多无功功率，会对电网造成电力危害。功率因数有功功率无功功率SPcosUIcosPUIsinQ准确测量功率因数，需要确保电压与电流同步输入，保证两者的输入相位与实际相符。PA系列功率分析仪内部采用高稳定度温度补偿的100M同步时钟实现同步采样，同步采用时钟误差小于10ns，实现开关电源有功功率与功率因数的精确测量。开关电源效率测量测量开关电源的效率，需要同步测量其交流输入端和直流输出端的功率。PA功率分析仪具有自定义效率公式功能，可针对实际情况对设置合适效率公式，节省人工计算步骤，提升工作效率。%100ioPP效率公式：输入功率Pi输出功率Po要实现开关电源效率的准确测量，需满足以下三个条件：如何高精度测量开关电源效率精确测量电压电流值高精度是准确测量效率的保证，PA系列功率分析仪具有0.02%的测量精度，在开关电源效率评估测试中，能够捕捉到微小的动态特性变化；精确测量电压电流相位差PA系列功率分析仪内部采用高稳定度温度补偿的100M同步时钟实现同步采样，同步采用时钟误差小于10ns，满足开关电源效率的测试要求；输入、输出信号同步测量PA系列功率分析仪能够执行最多7个功率输入通道的测量，实现开关电源输入输出端同步测量，进一步提高效率测试的准确度。能效标准能效标准即能源利用效率标准，是对用能产品的能源利用效率水平或在一定时间内能源消耗水平进行规定的标准。用电设备符合能效标准规范才能实现较高的社会和经济效益。北美市场EnergyStarCEC澳洲市场MEPSEnergyRatingLabel欧盟市场ErPDirectiveEco-LabelEnergyEfficiencyClassLabel中国市场能效等级标签待机功耗测量待机功耗电源输入端连接到电网上,输出端不连接负载不消耗功率状态下的输入有功功率。IEC62301待机功耗测量标准用于测量低于0.5W待机功耗的仪器要求功率测量不确定度至少优于0.01W。PA功率分析仪满足能源之星标准和IEC62301标准对功耗测量的要求。在3mA的量程时可以测量量程为1%的有效输入，支持0.03mA小电流的测量，实现低功耗设备功率精确测量。致远电子电机测试解决方案优势总结输入参数测量电参数测量：0.02%精度、24种自选参数显示谐波分析：PLL锁相环专利、128次谐波分析输出参数测量稳压系数、电网调整率、稳定度：0.02%精度、趋势图显示纹波电压分析：500kS/s采样率、4路FFT显示启动时间、响应时间：10ms数据刷新率，波形图显示温度漂移：60G固态硬盘存储空间能效分析功率与功率因数：10ns内同步误差效率测量:0.02%精度、7通道同步测量待机功耗：0.03mA小电流测量服务用户服务用户谢谢！