电源测试规范

电源测试规范（共9篇）

电源测试规范 篇1

1 输入电压影响输出电压的指标

相对稳压系数:相对稳压系数:是在负载不变的情况下, 稳压器输出直流电压的相对变化量与输出电网的相对变化量的比值。绝对稳压系数:是负载不变的情况下, 稳压电源输出直流变化量与输入电网变化量的比值。电压稳定度:是负载电流保持在规定的范围内的数值, 输入电压在规定的范围内变化所引起的输出电压相对的变化。电网调整率:是表示输入电网电压由额定值变化在10%左右的时候, 稳压电源输出电压的相对变化的数值。

电气安全要求

2 对电源变压器结构的安全要求

变压器的绝缘:变压器的绕组使用的铜线应该是漆包线, 其它的金属部分应该有绝缘物质, 在实验当中不能出现绝缘层破裂的现象。变压器的绝缘电阻:变压器绕组之间的绝缘电阻最小应该是10Ω, 而且应该施加500V的直流电压, 不能出现击穿的现象。变压器湿度电阻:放在潮湿的环境之后, 变压器要进行绝缘电阻的实验, 而且潮湿环境的要求是:相对湿度是92%, 温度稳定在20℃~30℃之间, 放置两天之后要立马进行实验。

3 电源结构的安全要求

在带点部分之间和带点部分与非带点金属部分之间的表面、空间的距离要求:极间的电压需要是比250VAC大的高压导体之间, 无论是在表面之间还是在空间范围内, 都应该有0.1英寸的距离;IEC要求在交流线之间有3mm的空隙, 交流线与接地导体之间要有4mm的空隙;VDE要求交流线之间有2mm的空隙;IEC和VDE要求在电源的输入和输出之间要最少有8mm的距离。进行绝缘电阻的测试的时候VDE要求是在输入和低电压输出电路之间有7欧姆的电阻, 在可以接触到的金属部分以及输入之间应该有2Ω的电阻。

3 负载对输出电压影响的指标

等校内组:在额定电压下, 负载电流的变化△IL所引起的输出电压变化△Uo, 那么, 输出电阻就是|△Uo/△IL|欧;电流调整率:额定电压下, 负载电流变化到最大值的时候, 输出电压的最大相对变化量用百分数表示。

4 纹波电压的指标形式

纹波系数:额定负载电流的情况下, 输出纹波电压的有效值与输出直流电压的比值。最大纹波电压:在额定的输出电压和负载电流的情况下, 输出电压纹波的绝对值。纹波电压抑制比:在规定的纹波频率下, 输入电压中的纹波电压与输出电压中的纹波电压的比值。

5 漂移

稳压器在输入电压、外界环境的温度以及负载电流保持一定, 元件参数的稳定性也会导致电压的变化, 这个变化如果比较慢就叫做漂移。考察漂移的时间范围是1min~10h或者是更长。有两种方法可以表示漂移, 分别为:指定的时间内输出电压的变化或者是相对变化。

6 电磁兼容

电磁兼容性是系统在相同的电磁环境当中正常工作而且不对其它系统造成电磁干扰的能力。电磁干扰波有两种途径来传播, 一种是长波向电源线传播, 给发社区干扰, 这种长波的频率在附属电子设备的电源线的长度还不够一个波长, 辐射的量很少, 所以可以掌握发生在电源线的电压大大笑来估计干扰的大小。随着频率的增加, 波长就会越来越短, 这个时候如果只是对发生在电源线的噪声源电压来进行控制, 就不能满足消除干扰的要求, 所以, 采用了通过直接测定传播到空间的干扰波的大小的方式, 这种噪声叫做辐射噪声。

电磁兼容的试验内容有:静电放电敏感度就是有不同静电电位的物体的靠近所引起的电荷的转移。300PF电容充电到-15000V, 通过500Ω电阻放电。在测完以后要保存好数据。磁场敏感度:系统暴露在电磁辐射下不希望有的相应强度。敏感度的电平越小, 敏感度就会约稿, 抗干扰性就会越差。辐射敏感度:设备降低的辐射干扰场的度量。电源瞬态敏感度:包括电压和频率的瞬态敏感度以及尖峰信号的敏感度。工作状态磁场的干扰:各个方向的交流磁通密度小于0.5m T。传道干扰:是沿着导体传播的干扰。非工作状态的磁场干扰:磁通密度小于0.525μT。辐射干扰:用电磁波的形式传播的, 范围是10k Hz到1 000MHz。传导敏感度:当引起设备不希望有的响应的时候造成了性能降低, 对电源和信号线上的干扰信号的度量。

7 过流、过压和过热保护

过流保护是一种电源负荷的保护, 为了避免发生过负载输出电流对电源的损坏, 这个数值的范围一般是额定电流的110%~130%之间。过压保护是对端子间过大电压进行保护的功能, 这个数值的范围一般是输出电压的130%~150%之间。当输出电压在标准值以下的时候, 检测输出电压下降而停止电源并且发出报警的信号, 这个数值是输出电压的30%~80%之间。

参考文献

[1]美国力科公司发布电源测试分析软件包用WavePro- (TM) 和WaveMaster- (TM) 系列示波器[J].国外电子测量技术, 2003 (3) .

[2]闫大新, 卢文生, 邓孝祥.宽范围输入反激式开关电源稳定性分析及补偿设计[J].电源世界, 2006 (7) .

[3]赵卉, 张波.电流模式开关电源中电流检测电路的分析与设计[J].中国集成电路, 2005 (11) .

[4]王德江, 李光旭, 张洪阳, 何水龙.一种新型交流稳压电源的研究[J].辽宁工学院学报, 2005 (6) .

[5]于遵谨.基于单片机的开关电源测试系统的设计[J].计算机测量与控制, 2008 (3) .

[6]苏彦民, 李辉, 白晓青.电源测试系统的设计和实现[J].现代电子技术, 2005 (14) .

电源测试规范 篇2

测试UPS的主要目的是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括动态测试和稳态测试两类。稳态测试是在空载、50％额定负载以及100％额定负载条件下，测试输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变(一般选择负载由0％—100％和由100％-0％)时，测试UPS输出电压波形的变化，以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。工具/原料

电源扰动分析仪、存储示波器、调压器、失真度测量仪、负载、万用表 步骤/方法

一、动态测试

1.突加或突减负载测试

先用“电源扰动分析仪”测量空载、稳态时的相电压与频率，然后突加负载 由0％至100％或突减负载由100％至0％，若UPS输出瞬变电压在-8％-+10％之间(可依具体机型的该项指标而定)，且在20ms内恢复到稳态，则此UPS该项指标合格；若UPS输出瞬变电压超出此范围时，就会产生较大的浪涌电流，无论对负载还是对UPS本身都是极为不利的，则该种UPS就不宜选用。2.转换特性测试

此项主要测试由逆变器供电转换到市电供电或由市电供电转换到逆变器供 电时的转换特性。测试时需有存储示波器和能模拟市电变化的调压器。

转换试验要在100％负载下进行，特别是由市电转换到UPS上时，相当于UPS的逆变器突然加载，输出波形可能在1～2周期内有±10%的变化。切换时间就是负载的断电时间。此项测试是检测转换时供电有无断点，如有断点，且断点超过20ms就会造成信号丢失。在线式UPS一般不会有断点，但其波形幅值会有瞬时变化，要求在半周期内消失。另外，因为UPS在市电正常时，逆变器工作频率是跟踪市电频率的，一旦市电中断，逆变器频率完全由控制电路的本机振荡器来控制，这一突然变化是随机性的，它与市电中断前的瞬间状态和本机振荡器的状态有关，这种频率控制的瞬态变化，可能造成输出频率变化达30％，很多负载无法适应这一变化。

二、稳态测试

所谓稳态测试是指设备进入“系统正常”状态时的测试，一般可测波形、频率和电压。1.波形：

一般是在空载和满载状态时，观测波形是否正常，用失真度测量仪，测量输出电压波形的失真度。在正常工作条件下，接电阻性负载，用失真度测量仪测量输出电压波形总谐波相对含量，应符合产品规定的要求，一般小于5％。2.频率：

一般可用示波器观测输出电压的频率和用“电源扰动分析仪”进行测量。目前UPS的输出电压频 率一般都能满足要求。但当UPS的频率电路，本机振荡器不够精确时，也有可能在市电频率不稳定时，UPS输出电压的频率也跟着变化。UPS输出频率的精度一般在与市电同步时，能达到±0．2％。3.输出电压

UPS的输出电压可以通过以下方法进行测试判断：

(1)当输入电压为额定电压的90％，而输出负载为100％或输入电压为额定电压的110％，输出负载为0时，其输出电压应保持在额定值±3％的范围内。(2)当输入电压为额定电压的90％或110％时，输出电压一相为空载，另外两相为100％额定负载或者两相为空载，另一相为100％负载时，其输出电压应保持在额定值±3％的范围内，其相位差应保持在4°范围内。

要在不平衡负载情况下，使负载电压的幅值和相位，保持在允许范围内，逆变器的设计就必须做到每相都能单独调整。在对每一相电压的幅值和相位分别控制的情况下，可以做到三相负载电压始终是对称的。有的UPS不是每相都能单独调整，所以，当接单相负载时，输出电压就会出现明显的不平衡。对于这类UPS，就不能进行此种测试，使用时，也必须使三相负载尽量平衡。

另外，上述的不平衡负载一相为空载，另外两相为额定负载或者两相为空载，另一相为额定负载的条件较为严酷，有的机器是在不平衡负载为两相为额定负载，另一相为70%的额定负载或者一相为额定负载，另两相为70％的额定负载条件下来测试输出电压（各相电压，线电压）的稳压精度和三相输出不平衡度。(3)当UPS逆变器的输入直流电压变化土15％，输出负载为0％—100％变化时，其输出电压值应保 持在额定电压值±3％范围内。这一指标表面上与前面所述指标重复，但实际上它比前面的指标要求更高。这是因为控制系统的输人信号在大范围内变化时，表现出明显的非线性特性，要使输出电压不超出允许范围，对电路要求就更高了。3.效率

UPS的效率可以通过测量UPS的输出功率与输入功率求得。UPS的效率主要决定于逆变器的设计。大多数UPS只有在50％—100％负载时才有比较高的效率，当低于50％负载时，其效率就急剧下降。厂家提供的效率指标也多是在额定直流电压，额定负载(cosφ=0.8)条件下的效率。用户选型时最好选取效率与输出功率的关系曲线和直流电压变化±15％时的效率。

效率等于输出有功功率比输入有功功率再乘以100％，输入功率不包含蓄电池的充电功率。测试是在正常条件下，负载为100％或50％的阻性负载情况下测量。从经济角度讲，机器的效率高，可以节省电费，选用容量时，其裕量系数也可以减小些。

三、常规测试

1.过载测试

过载特性是用户极为关心，也是衡量UPS电源的一项重要指标。过载测试主要是检验UPS整机的过载能力，保证即使运行中出现过负荷现象时，UPS也能维持一定时间而不损坏设备。过载试验必须按设备指标测试，并且要在25℃以内的室温下进行。

2.输入电压过压、欠压保护测试

按设备指标输入电压允许变化范围进行测试，一般UPS允许输入电压变化± 10％，当输入电压超过此范围时应报警，并转换到蓄电池供电，整流器自动关闭，当输入电压恢复到额定允许范围内时，设备应自动恢复运行，即蓄电池自动解除，转为由市电运行。在蓄电池自动投入和解除的过程中，UPS输出电源波形应无变 化。

注意，此项测试一定要保证接线正确，特别是相序必须接对。另外，有的UPS在市电超出+10％范围时，只有报警，而无蓄电池自动投入的性能，只有当市电低于—10％范围时，才有蓄电池自动投入的功能。而有的UPS则是在市电超出±10％范围时，都有蓄电池自动投入的功能，测试时请注意这一点。3.放电测试

放电测试主要是检验蓄电池的性能。放电试验时，一是要记录放电时间；二是要观测放电时的输出电压波形及放电保护值；三是要检查是否有“落后”电池。放电试验前必须对蓄电池作连续24h的不间断充电。

四、特殊测试

对于一台UPS来说，进行上述三项内容的测试就可以了，但真正的验机及大批生产或订货是远远不够的，还必须进行专项测试。专项测试可用抽样的方式进行，其内容有：

1.在额定负载为超前及滞后两种情况下，观测UPS输出的稳压效果； 2.小负载条件下的效率测试。

在25％-35％的额定负载(滞后)条件下，质量好的UPS，效率可超过80％； 3.频繁操作试验。此项试验包括频繁起动与频繁转换。

(1)频繁起动的目的在于检验逆变器、锁相环、静态开关和滤波电容的动态稳定和热稳定。其方法是起动UPS，当逆变器起动成功，有输出电压和电流，达到技术要求后，带负载运行。然后减去负载，停机，再起动UPS，这样连续多次。(2)频繁切换试验，主要是检测转换时供电有无断点，在线式UPS是不应该出现断点的。

4.充电器的起动试验。

为了保护电池，避免充电器启动时对电网的冲击，一般UPS的充电器启动，均有限流启动功能，充电器由启动到正常运行的过渡过程，时间一般在10s以上，电流一般限定在电池容量的1/10。5.不带电池加载试验。

UPS不带电池时，UPS只具有稳压功能。不带蓄电池情况下加负载，可以检验整流器的动态性能。一般要求在20ms内保证输出电压恢复到(100土1)％以内。对于这一功能，不同UPS有不同的设计。6.高次谐波测试。

一般UPS的高次谐波分量总和小于5％，可用谐波分析仪来测试。良好的UPS能全部滤掉11次谐波以下的全部谐波，而且波形很稳。选用UPS也应尽量选用不含11次谐波以下谐波的UPS。7.输出短路试验。

此种试验一般不予进行，以防损坏UPS设备。这是因为有的UPS的输出短路保护功能不够完善。对于具有旁路电源的UPS，进行输出短路测试时，必须在断开旁路电源的情况下进行。否则当输出短路时，UPS会在限流的同时，将负载切人旁路电源，会烧断旁路电源保险丝来进行保护。这样，既看不出输出短路保护的限流情况，还将烧毁旁路电源的保险丝，是应该避免的。注意事项

高稳定电源虚拟测试系统 篇3

一般电源稳定度的测试有众多方法[1,2]。在220 kV场发射枪透射电子显微镜的研制过程中，其线圈恒流电源的稳定度要求甚高，特别是物镜线圈恒流电源，其线圈电流稳定度达[3]到2 ppm/min。这就迫切需要搭建一套可靠，方便和高效的电源稳定度测试系统来开展工作。目前，高稳定度测试系统常采用记录仪方法，但其操作不方便，精度不高。

根据项目工作需要，作者开发了实用化的基于LabVIEW虚拟平台的线圈电源高稳定度的在线自动测试系统[4]。本文以物镜线圈电源电流稳定度测试为例，介绍该系统的组成，测量原理及软件编程实现，并给出数据处理方法及测量结果。

1 测试系统硬件组成及原理

1.1 系统组成

该测试系统组成结构如图1所示，线圈电源给线圈与采样电阻R提供电流，8位半数字多用表采集采样电阻R上的电压信号，电压数字化数据经GBIB接口连线输入到计算机，计算机进行分析处理并实时显示。

本系统数字多用表采用Agilent公司3458A多用数字多用表。3458A直流电压档具体特性为：最高8.5位(28位A/D)分辨率，最高灵敏度10 nV;0.6 ppm/24 h精度，8 ppm/年电压基准电压稳定度。线圈电源稳定度最高为物镜线圈电源，要求线圈电流稳定度为2 ppm/min，因此3458A数字多用表可以满足要求。

该系统的数据采集过程为：数字多用表3458A具有标准的GPIB接口，通过82357B模块转换成标准的USB接口，这样就可以方便地与计算机连接。

1.2 稳定度测试方法

根据国标《JB/T 9352—1999，透射电子显微镜试验方法》[1]，线圈电源稳定度的定义为在一定时间内采样电压变化量与该时间电压平均值的比值。在上面的系统组成图中，采样电阻为非常稳定的金属膜电阻，且置于恒温油箱中，因此采样电阻的电压可以真实反映线圈电源的状况。

测试过程是：让线圈电源稳定工作一段时间，连续记录采样电压，然后从中取出连续记录10 min比较稳定的数据，以每1 min为一计算区间，10 min共10个区间，计算每个区间的取样电压变化量，然后求10个区间的电压变化量的算术平均值，具体可按式(1)计算线圈电源的分钟电压稳定度：

式中：Sa为1 min电压稳定度;ΔVSV为每分钟取样电压变化量的10次算术平均值;VSV为取样电压的标称值。

2 系统的软件设计

本系统在虚拟仪器开发平台LabVIEW 8.5环境下开发，编写的程序完成的主要功能有：配置3458A数字电压表，从电压表内读取数据，数据的实时图形显示，数据的文件存储等功能。该系统设计了将数据存储为.txt文件格式，事后可以用软件Excel进行相关处理。程序流程简图如图2所示。

设计的采集程序界面如图3所示，当点击开始，设置每秒钟的采样点数与间隔时间(积分时间)，点击开始存储文件后就开始采集数据显示并存储。可以根据即时波形图与整体波形图来得到测量电压的信息。

2.1 配置3458A的程序设计

本系统中计算机与3458A的通信都使用LabVIEW的VISA函数来完成，有关特点如下：

VISA是在所有LabVIEW工作平台上控制VXI、GPIB、RS 232以及其他种类仪器的单接口程序库。采用了VISA标准，就不考虑时间及仪器I/O选择项，驱动软件相互之间可以通用。对3458A进行远程操作包括三部分：读或改变GPIB地址、给万用表发指令、从万用表读数，为正常使用3458A的各项功能需对3458A进行各项必要的配置。

2.1.1 初始化3458A

首先配置GPIB地址，通常3458A出厂时预留的地址默认为22，可以将其地址设置为：GPIB0::22::lNSTR;其次测试3458A是否与计算机正常连接，如果给3458A发指令“ID?”，仪器将会返回“HP3458A”，因此利用这一点就会很方便的知道3458A是否正常与计算机连接，其程序框图如图4所示。

2.1.2 预设置3458A状态

通电后3458A首先处在power-on状态，此状态下trigger arm,trigger,sample events事件都预设置为AUTO模式，这使得万用表处于不断的读数状态，所以在为万用表的测量设置之前，必须先悬挂读数，使其不在读数状态。解决此问题的方法是presetting万用表，即发送“PRESET NORM”或者“PRESET FAST”命令，其程序框图如图5所示。

2.1.3 定义3458A测量功能

如要测量直流电压，则需发送FUNC DCV命令至3458A,DCV为FUNC的第1个参量，第2个参数口r以定义测量分辨率，其设置方式包括以下两方面：

(1)Autorange方式：在每次读数前万用表3458A取样输入数据，并且自动选择测量范围，因此这种方式需要花费更多的测量时间。在power-on/PRESET NORM状态下，Autorange被使能，也可使用ARANGE ONCE命令选择将Autorange使能一次。

(2)定义范围方式：例如若使用“DCV 2.5”命令，则将设置万用表3458A的最大输入电压为2.5 V，万用表白动选择量程为DC10 V，其程序框图如图6所示。

2.2 配置3458A的A/D转换器程序设计

A/D转换器的设置决定测量速度、分辨率、精度和电压或电阻测量时的抗噪声，配置A/D转换器的因素有三个：参考频率、综合时间和分辨率。参考频率与万用表抵制噪声的能力有关，这里应注意当断电或者Reset后，参考频率值恢复为默认值，需重新设置参考频率值;综合时间为A/D转换器测量输入信号的时间，可以用NPIC命令或APER命令来设置综合时间，例如若A/D转换器的参考频率设置为50 Hz，则其周期为1 50=20 ms，假如设置10PLCs，则综合时间为20 ms×10=200 ms;在测量DC或电阻时，分辨率是取决于A/D转换器的综合时间的，当定义分辨率时，就相当于间接定义了综合时间，其程序框图如图7所示。

2.3 设置3458A的触发事件

若要使万用表读数，则必须按顺序执行以下三个事件：触发端事件、触发事件和取样事件。

(1)触发端事件使能触发事件，用TARM命令定义。

(2)触发事件使能取样事件，用TRIG命令定义。

(3)当取样事件发生时，万用表读一次数。

然后按照定义好的读数次数，万用表循环读数。用NRDGS命令定义，第一个参量为每次触发事件后读数个数，第2个参量为定义取样事件方式，其程序框图如图8所示。

3 测试结果

使用该系统首先对3458A数字表的零漂(测试两表笔短接时电压值即电压表的零漂)进行测量，在实验室环境下得到如图9所示的测试曲线。当3458A数字表稳定工作时，得到其零漂小于1μV，因此可以看出该系统具有相当高的精度，当测试电压值超过1 V时，可以达到1 ppm的测试精度[4,5]。

然后使用该系统测试了电子显微镜的物镜线圈恒流电源的稳定度。由于线圈恒流电源中，其采样电阻具有非常高的稳定度(置于恒温邮箱中且温漂小于1 ppm/℃)，因此采集该电阻两端的电压就可以计算出线圈电流的稳定度。当电源工作比较稳定时，使用该系统采集采样电阻两端的数据以.txt文件格式存储。使用Excel软件可以方便地对存储的数据进行处理。如图10所示，可以得到整体效果图，然后可以选择一段比较平稳的10 min数据来进行处理计算，就可以得到电源的1 min稳定度。

4 结语

通过实践应用，在多路高稳定的电源稳定度测试中，该系统具有高精度，方便与高效等优点。由于采用计算机软件采集处理测试数据，可以减少人为的测量、处理误差，同时节省大量的人力物力，提高了工作的效率。

参考文献

[1]全国光学和全国光学仪器标准化技术委员会.JB/T 9352 1999透射电子显微镜试验方法[S].北京^:机械工业出版社^,2000.

[2]马迎建,曹洁,宋彭.基于LabVIEW的3458A数据采集系统设计[J].电子测量技术,2009(1):131-133.

[3]马秀龙,董浩斌,武彬.基于LabVIEW串口通讯的多路数据采集系统[J].工业控制计算机,2008(5):35-38.

[4]Agilent Technologies.3458A multimeter users guide[M].US:Agilent Technologies,2000.

[5]肖华菊,王翔,张洁.激光器线宽虚拟测试系统[J].计算机测量与控制,2011(8):1861-1865.

[6]罗光坤,张令弥,王彤.基于GPIB接口的仪器与计算机之间的通讯[J].仪器仪表学报,2006(7):42-46.

[7]中国人民解放军总装备部.GJB5109 2004装备计量保障通用要求检测和校准[S].北京:中国标准出版社,2004.

[8]张毅刚,彭喜元.自动测试系统[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2001.

[9]朱祖福,沈锦德,许志义.电子显微镜[M].北京:机械工业出版社,1980.

[10]樊玉富,薛长生.虚拟仪器测试系统的系统级自动校准装置设计[J].计算机测量与控制,2011(8):1872-1875.

开关电源测试实训报告 篇4

第周，星期，第节课学生姓名学号

一、实训目的：

掌握彩电开关电源的关键测试点及其意义。

二、实训器材：

A3彩电几台、长把带磁十字起子几把、47型万用表几块、1：1隔离变压器几台，开关电源部分电路图几张。

三、实训要求：

注意安全，测量数据准确，掌握关键测试点的意义，不损坏机器。

四、实训过程：

1、测试点C507正极端。正常电压为：市电×1.4×0.95；该测试点电压正常时，表明C507以前的电路均正常。

2、测试点C561正极端。正常电压是130V，电压正常表明开关电源电路正常。

3、测试点VD561负极端。正常电压是6.2V。

4、测试点V581发射极。正常电压是5V，是为遥控电路提供的工作电压。

五、实训总结：

掌握关键测试点的电压值与维修开关电源有至关重要的意义。

六、实训结果：

所测电压均正常。

指导教师评语：

实训报告等级：指导教师签字：

开关电源失效控制测试方案 篇5

开关电源是现在主流电子设备的电源电路,它有体积小、重量轻、功耗低、效率高等优点。当然,开关电源也有很多的缺点,比如开关干扰,工作失效等等。为了开关电源的稳定可靠的工作,其电路需要做各种测试,好的测试方法是保证开关电源稳定工作的基础。

为了提高开关电源的可靠性,本文介绍一种简单的开关电源控制失效的测试方法,方法简单实用。

1 测试目的和方法

开关电源电路的主要元器件为输入限流电阻、共模电感、开关管及其控制电路(集成开关芯片)、开关变压器。

本测试方法的目的是为了确定当开关器件处于线性导通时其关键器件的工作状态,以及在这种极端状态下,线路板会不会有一些危险的状态发生。为了模拟这个测试,可以将开关器件的漏级和源级短接,然后慢慢的调节输入电压,从0V开始,一步一步,直到开关电源的限流电阻慢慢的烧毁,然后记录此次电压值。在整个测试过程当中,还要测试开关电源变压器以及共模线圈的温度。

2 参照标准

标准请参 照EN60335-1§19.11.2g一种电子功率开关设备局部在控制失效的模式下导通(表1)。

3 测试设备

隔离调压器,万用表,温度记录仪(热电偶)

4 测试步骤

为了模拟开关芯片处于线性导通状态,将开关芯片的漏级和源级短接,既开关芯片的PIN8和PIN1短接(如图1),将热电偶固定在共模电感L501和开关变压器T501的线圈部位(如图2)。

固定好热电偶后,接入电源,调节调压器使输入电压从0V慢慢往上升,在增加电压的过程中,开关电源的输入限流电阻会因为大电流慢慢的变色,直到烧断。在这个调压过程中要慢慢的稳步上升,比如以2V为一个单位上调,这是为了要使的热电偶的测温达到稳定才能继续上调电压。

5 测试结果

开关电源的输入电阻在随着输入电压的增加而慢慢变红直至烧毁(如图3),在此次测试中,输入电压达到44V时,限流电阻开始熔断。在限流电阻熔断过程中,没有对周围其他期间爱你产生影响,没有期间燃烧的现象发生。

共模电感L501和开关变压器T501的温度,如图4

从整个测试结果来看,没有看到有任何危险的状态存在,限流电阻的燃烧没有对外围其他器件产生影响。查表可知,共模电感和开关变压器的温度也在规定的范围之类。

6 结束语

阵面电源自动测试技术研究 篇6

有源相控阵体制雷达电源与其他体制雷达电源相比有较大的差异,在固态有源相控阵雷达中,阵面需要多台功率很大的低压直流电源向T/R组件供电,它要求电源高可靠、高效率、可监控。由于受到体积、重量和工作环境条件等诸多因素的限制,阵面电源的体积、重量、散热、电磁兼容是设计的难点,高功率和高密度阵面电源成为有源相控阵雷达的关键件之一。

由于阵面电源的使用数量多,因此高度自动化和可控化的阵面电源测试系统是提高测试能力、减少测试时间的保障。通过改善测试条件,使用成套设计的自动化测试硬件和测试软件能够对电源进行各种定性与定量分析,提高电源测试的效率和精度。

1 阵面电源自动测试系统的组成和功能

阵面电源自动测试系统框图如图1所示。

测试系统主要由工控机、电源测试控制分析系统、数据采集卡、测试接口控制箱、EMC分析系统等组成。测试系统以工控机及测试系统控制分析软件为核心,控制连接被测电源的程控大功率交直流电源和电子负载,使被测电源静态、动态等工作状态中的各种指标按照设计要求进行测试、分析、记录。

阵面电源自动测试系统主要完成电源系统的电性能测试、EMC(电磁兼容)测试和热测试。测试系统除了能进行自动化的电源常规静态特性和动态特性测试外,还能满足阵面电源在T/R组件类负载大电流、高动态工作条件下的瞬态特性测试要求。

2 阵面电源自动测试系统的工作原理

阵面电源自动测试系统在电源测试控制分析系统软件的统一控制下进行电源的测试。

电源测试控制分析系统对测试项目进行工程管理。系统管理模块为每个测试项目建立测试项目数据库,用于管理测试历史记录、测试数据文件记录和测试系统设置参数。完整的实验历史文档,便于事后统计被测电源寿命、进行失效分析。特别适合于电源老练测试系统。

电源测试控制分析系统通过RS-232、USB(隔离)等数字接口控制所有的仪器和设备,自动完成测试项目,显示和存储数据,并给出相应的数据分析结果,以及形成测试报告输出。电源测试控制分析系统基于软件编程,开发了仪器的高级功能,能够完成电源调整率、元器件特性、电源EMC特性以及器件功耗等的自动测量。扩展了仪器设备的能力,提高了工作效率。

电源测试控制分析系统进行综合的安全保护。设有专门的被测电源系统过载保护模块,根据实时测试数据和预设参数,通过2余度控制方式(模拟控制信号和软指令)对一次程控电源和电子负载进行应急程序关闭保护;对数字接口进行隔离,保护接口不被冲击电流和电压损害;仪器探头根据测试要求采用限幅器、衰减器和隔离措施,保护仪器的安全;对测量仪器和控制计算机进行隔离供电,保护仪器和控制系统的安全。

3 电源测试控制分析系统的特点

电源测试控制分析系统的组成如图2所示。电源测试控制分析系统采用模块化设计,依据软件工程进行开发。由于电源测试项目种类较多,对相应的测试功能模块采用分级管理,便于升级和扩展。

电源测试控制分析系统是阵面电源自动测试系统的软件平台。运行于Microsoft Windows XP操作系统,采用Labview/CVI编程。人机界面均采用Windows界面。系统管理模块提供图形界面用于操作人员选择并启动功能模块。电源测试控制分析系统的功能模块包括:系统管理模块、电源测试安全保护功能模块、测试数据处理和报告生成模块、A/D采集通道校准模块、在线帮助模块。

3.1 系统管理模块

系统管理模块对测试项目进行工程管理。系统管理模块为每个测试项目建立测试项目数据库,用于管理测试历史记录、测试数据文件记录和测试系统设置参数。其特点如下:

a) 系统保存了完整的实验历史文档,便于事后统计被测电源寿命、追查失效因素。

b) 首次测试建立测试项目后,后续测试只要调入测试项目文件,就可自动设置上次系统设置参数,提高了工作效率,减少了人为操作失误的可能性。

c) 基于数据库的项目管理,可以对多种类型的数据进行统一集中管理,界面友好、易操作。

3.2 电源测试安全保护功能模块

电源测试安全保护功能模块在电源测试模块运行时对被测电源系统的供电电源、被测电源和电子负载进行保护。具体保护功能如下:

a) 预先设定保护参数阈值。由操作人员设定被测电源系统的保护条件,即输入电压、输入电流、输出电压、输出电流、输出功率和器件表面温度的阈值,当参数超过阈值后启动保护操作。

b) 预先设定保护动作顺序。测试人员可预先设定保护动作的顺序,例如一次程控电源和电子负载的关闭顺序。

本模块特点如下:

a) 将电源安全保护模块直接设在系统管理模块下,对所有的测试模块提供统一的保护,可避免操作人员电源保护设置的疏漏和不统一带来的安全隐患。

b) 提供了可灵活设置的保护操作参数阈值和保护动作顺序。

3.3 测试数据处理和报告生成模块

测试数据处理和报告生成模块对测试数据进行处理,调用测试项目参数生成测试报告。具体功能为:测试数据存盘记录;根据测试项目设置参数和测试数据自动生成测试报告。

3.4 A/D采集通道校准模块

A/D采集通道校准模块采用软件校准方式对差分同步A/D采集通道进行自动校准,校准数据存于系统设置文件内。测试模块工作时,自动调用校准参数对A/D采集通道的测量数据进行修正。

校准时,校准模块控制A/D采集通道和高精度数字多功能表对高稳定信号源同时进行测量,校准模块根据高精度数字多功能表的测量结果自动对A/D采集通道的零点和灵敏度进行校准,并将校准参数存入系统设置文件。

3.5 在线帮助模块

为用户提供帮助文档,帮助测试人员尽快了解阵面电源测试系统组成及功能,熟悉测试操作过程。

4 阵面电源自动测试系统的特点

a) 针对性强的测试系统管理。针对电源测试要求,对测试项目进行数据库管理;针对多种类型的测试采用模块化设计,便于升级和扩展。

b) 便捷的测试功能扩展。采用软件编程对多台仪器设备联合控制, 自动完成电源调整率、元器件特性等测量功能;A/D采集通道可灵活设置测量信号种类、隔离功能和带宽。

c) 妥善的系统安全设计。安全系统进行综合安全设计;设专门的被测电源系统过载保护模块,采用数字、模拟2余度保护控制;仪器设备控制接口隔离;仪器、A/D采集通道采用限幅器、衰减器和隔离措施;测量仪器和工控机隔离供电;电源系统漏电保护。

5 结束语

按高密度电源测试要求研制的专用自动测试系统,用于控制测试仪表和设备,记录数据并进行相关计算,以及进行设备安全监测等功能。该测试系统能通过RS-232或USB接口控制测试系统中的所有设备自动完成测试项目。测试控制系统具有专门的数据库提供数据的管理和后处理能力,能够实时显示主要测试参数和波形,记录测试数据,进行数据分析并自动生成测试报告。该系统还具有测试接口控制箱,能将被测的交、直流信号进行输入调理,满足高瞬态电流信号的保真采集。此外,该系统具有灵活的架构和扩充能力,对特殊的测试要求能扩展测试程序;具有设备和人身安全保护。总之,专用的阵面电源自动测试系统为大批量阵面电源性能测试提供了高效率、高精度的技术手段,有利于提高阵面电源的性能一致性和可靠性。

摘要：阵面电源作为相控阵雷达的主要部件之一,因其使用数量较多,为提高测试效率和精度,需要建立能够完成多项性能指标测试的阵面电源自动测试系统。介绍了阵面电源自动测试系统的组成及原理,系统采用NI公司的Labview虚拟仪器软件平台集中控制电源、负载和测试仪表,自动进行电源静态特性、动态特性以及电磁兼容和热特性测试,并基于数据库对测试数据进行管理和后处理。

关键词：阵面电源,自动测试系统,数据库

参考文献

[1]卢晨.T/R组件自动测试技术研究[J].电子工程师,2003,29(9):35-36,42.

电源测试规范 篇7

在生产过程中设计开发电源产品或产品部件的测试工装,能最大程度地减轻车间员工工作量,使之从繁重的工作中解放出来,从而提高生产效率［１－３］。基于这种思想,笔者设计了本安12/18/24V直流电源板测试及老化系统,使得电源板部件老化时间由6d缩短为4d。该系统能自动监测电源板部件的输出电压是否达到合格要求,实现了部件的自动化检测。上位机软件会同时把64块电源板的相关输出参数存储到数据库中,以备随时查询,并能实时地对老化期间出现故障的电源板进行声光报警提示。

1 系统设计

1.1 系统总体方案设计

矿用直流电源板测试及老化系统结构如图1所示。该系统主要对3种电源板的电压进行采集,然后通过RS485 通信上传至上位机软件进行处理。如果上位机软件显示的电压处理数据与实际电源板输出数据不一致或误差太大,上位机软件会对出现故障的电源板进行报警提示,并将数据及出现故障的时间等参数保存到数据库中。

1.2 系统硬件设计

矿用直流电源板测试及老化系统硬件电路主要由CPU核心控制板、RS485通信电路、电源板等组成,如图2所示。

交流电源经过开关电源和安全栅模块后给CPU核心控制板供电。CPU核心控制板对被测试电源板的电压、电流、温度等参数进行实时采集［４－６］,将采集到的数据送入比较器进行内部处理,并以字符命令的格式通过RS485通信电路进行数据传输。RS485通信电路是上位机软件和硬件电路之间的重要桥梁。上位机软件通过RS485 通信电路下发控制指令给硬件电路,硬件电路收到指令后,将采集到的电压值等通过RS485通信电路传至上位机软件,从而完成一次完整的数据传输。

1.3 上位机软件设计

矿用直流电源板测试及老化系统上位机软件的开发是以Visual Studio 2012为开发平台,其实现的主要功能包括RS485通信、数据分析处理、电压实时显示、数据存储、数据查询、数据打印、声光报警等。

必须要有规定的RS485通信协议约定,才能正确无误地进行数据解析和传输,发送数据和回发数据通信协议分别见表1和表2。

采用Windows通信端口函数来实现数据的收发,根据规约好的通信协议,通过端口函数与RS485通信电路进行数据交换;采用定时器函数在规定的时间进行数据的循环收发。

1.4 系统硬件结构接口设计

为减少电源模块老化所占用的空间,系统硬件采用了小巧型立体式的柜式结构,大大降低了老化时占用的车间空间。12,18,24V电源板分别插接在柜式装置每层的底板电路上进行测试及老化。系统还配有散热风扇,可将电源模块在老化期间散发的热量散出去。系统硬件结构及其实物如图3 和图4所示。

2 系统效益

按照传统的方法进行电源板测试及老化时,首先进行部件的测试,然后是部件的整体装机,接着是部件的老化,最后是检验入库。其中部件的老化按照电源箱整机满负载、恒定小电流正常输出,需要6~7d才能完成,过程繁琐耗时,且需要员工不断去生产线上进行实时检查,费时费力。

使用矿用直流电源板测试及老化系统后,可直接把所老化的电源板插接在硬件装置上,然后开启电源,便可进行系统的实时在线监测。电源板的老化采用增大输出电流、负载电阻重载的方法来缩短老化周期至4d。一次调整好插接部件后,上位机软件可实时进行电源板的故障检测和记录,老化期间实时进行故障报警提示,不用专职人员去实时检查。经过老化后的电源板可直接入库。

3 结语

电源测试规范 篇8

1 装甲车辆电源供电特性测试平台设计原则

计算机测控系统是装甲车辆电源特性测试平台的核心组成部分。计算机测控系统通常设计通常由软件设计与硬件设计组成。在计算机测控系统设计中应遵循以下设计原则。

1.1 精密度

精密度是计算测控系统设计中必须遵循的基本原则之一, 计算测控系统的精密度直接关系装甲车辆电源特性参数测试的最终数据结果[1]。

1.2 可靠性

在设计过程中必须确保测控系统运行的可靠性, 从而保证测试结果的可靠性。

1.3 操作性

在设计过程中, 需充分考虑系统维护与使用的方便性, 以最大限度地发挥系统性能。

1.4 可扩充性

计算机测控系统的设计应适应于不同的设备中, 兼顾系统的扩充性与通用性。

1.5 经济性

计算机测控系统设计还需要考虑系统在制造加工及运行使用方面的经济性。

2 装甲车辆电源供电特性测试平台总体设计方案

装甲车辆的电源供电特性测试平台的主要组成部分包括主发电机、起动机与辅助发电机试验台, 以及三者的电气结构。

2.1 主发电机试验台

装甲车辆电源供电特性测试平台中的主发电机试验台设计组成应包括电动机、抽冷设备、变频器、增速箱、主流电阻负载箱、联轴节、冷却润滑系统、底座、转接盘等。主发电机试验台主要负责测试, 试验主发电机主辅并网和电源品质, 并能够被用于不同类型发电机的性能试验中[2]。电源品质的测试内容应包括主发电电源品质在负载变化时的具体情况, 发电机电压输出受负载变化的影响情况[3], 以及发电机与控制系统在抛载和加载过程中的情况。

2.2 辅助发电机试验台

辅助发电机试验台设计与主发电机类似, 交流托动机的调速由变频器实现, 其他组成包括辅助发电机、制动器、转接盘、扭矩仪、控制台、转速转矩测试器、联轴节、数据采集、皮带轮等。

设计中变频器负责对交流拖动台架系统进行调速, 利用皮带轮、扭矩仪、联轴器等装置连接15KW的待测试发电机。选用风冷辅助发电机, 省略发电机冷却步骤。调速辅助发电机拖动台架的范围在发电机额定转速的25%以上。设计选用额定转速为4000rpm, 37KW功率的交流拖动电机, 以此对吸纳发动机的动态转速进行模拟。辅助发电机试验台可被用于测试辅机发电系统性能以及测试辅机并网发电对系统的影响[4]。设计中, 辅机电源利用反流二极管、接触器连接于主机配电柜上, 独立采集辅机电源的电流、电压测试参数。

3 结束语

装甲车辆电源供电特性测试平台的设计需要保证设计的精密度、可靠性、可操作、可扩充性及经济性。提升和完善主发动机试验台、起动机试验台、辅助发电机试验台及电源供电模拟并网系统四个方面的设计方案水平。通过不断改进和创新测试技术, 保证我国装甲车辆运行的可靠性及安全性, 进而提升我国国防实力。

摘要：近年来, 随着我国现代化国防建设的不断发展及完善, 对我国国防科技的先进性、稳定性及可靠性提出了更高的要求及标准。电源供电系统作为装甲车辆中的关键组成, 是保证装甲车辆安全稳定运行的基础和前提。装甲车辆电源供电特性测试的科学性、精确性, 直接关系着装甲车辆供电系统性能的提升。本文针对装甲车辆电源供电特性测试平台设计进行了简要探讨。

关键词：装甲车辆,电源供电特性,测试平台,设计

参考文献

[1]王振刚.装甲车辆电源的研究与设计[D].沈阳:东北大学, 2011.

[2]郭会然, 郑洁.外部电源特性对装甲车辆电气设备可靠性的影响分析[J].车辆与动力技术, 2015 (1) :55-59.

[3]马凌芝, 潘宏侠.装甲车辆动态扭矩测试系统的无线供电装置研究[J].车辆与动力技术, 2015 (2) :37-40+62.

电源测试规范 篇9

电源常规测试方法是运用各种仪表以手动方式对各个参数进行测试,存在测试过程不连续,难以发现和定位动态瞬时信息,人工判读测试数据,大量数据难以准确记录等问题[1]。为解决上述问题,针对船用监控系统电源性能检测需求,提出采用数据总线控制可编程电源、电子负载等各种测试资源,运用虚拟仪器技术构建电源自动测试装置,提高测试的准确性,实时性和易操作性以及测试效率,实现电源测试的自动化。

1 船用监控系统电源自动测试装置总体设计

通常电源测试分为基本功能测试、输出性能测试、安全性能测试、电磁兼容测试、可靠性测试以及其它特殊的附加测试等6大部分[2]。其中,安全性能测试、电磁兼容测试、可靠性测试以及其它特殊的附加测试须由专门的实验室(或有资质的认证机构)完成,而常规电源维修测试装置仅需进行基本功能测试,主要包括电源电压调整率、输出负载调整率、效率、输出纹波电压、输出过流保护功能等测试。为此,结合船用监控系统电源的基本功能及其主要性能指标,本自动测试装置采集待测电源的电压和电流,运行测试软件进行相应的数据分析,完成电源的电压调整率、负载调整率、效率、输出纹波电压、输入过、欠压保护和输出过流保护等保护特性测试,并形成电源性能测试报告;总体结构图如图1所示[3,4]。

2 硬件设计

测试装置硬件主要有:主控计算机、研华USB-4711A数据采集卡及USB-4751、数字示波器、可编程电源、电子负载等测试资源以及包含信号调理电路的适配器等组成。其中主控计算机通过RS232与电子负载进行数据通讯,将测试程序的控制指令传送至电子负载,实现电子负载工作模式以及加、减载的程序控制;主控计算机与数据采集卡通过USB进行通讯,完成测试通道的自动切换以及待测电源模块的电压、电流数据的采集等;数字示波器则用于待测电源输出纹波电压的测量。

2.1 主控计算机及数据采集卡

主控计算机是测试装置的核心,用于实现测试流程控制、电子负载和可编程电源设定等指令的发送,以及测试数据的采集与处理和测试结果分析与显示等,选用研华TPC1261H,其由24V直流电源供电,采用触摸屏技术等特点更有利于便携式测试装置的设计与实现。

数据采集卡选用研华USB数据采集卡USB-4711A和USB-4751。USB-4711A具备16路单端或8路双端模拟量输入通道,2路模拟量输出通道,模拟量采样率为150k S/s,分辨率为12bit;8路开关量输入输出通道。USB-4751具有48路可自定义开关量输入输出通道。USB-4711A和USB-4751结合研华配套继电器端子板可以实现待测电源测试通道切换以及输出电压、电流的高保真采集要求,完全满足电源自动测试的数据采集要求。

2.2 可编程电源等测试资源

可编程电源的功能是根据待测电源模块的输入要求,按测试流程供给待测电源模块所需的交、直流电。为实现待测电源的输入过、欠压保护等保护特性测试需要可编程电源具有较宽的输出电压范围,选用南京天宇电子仪表厂的3654A型可编程电源,完全满足测试要求。

选用艾德克斯IT8700系列电子负载,利用其具有恒流、恒压、恒阻、恒功率、恒阻抗、短路等工作模式进行电源不同负载的模拟。选用GDS-2000数字示波器实现纹波电压的测量,GDS-2000数字示波器具有FFT频谱分析功能,且最高采样频率高达1GHz,远高于测量纹波电压所需示波器测试带宽50MHz的要求,同时可通过RS232与主控计算机进行通讯。

2.3 适配器

适配器由信号调理电路和接线端子或转换端子组成。主要采用维博电子公司生产的交直流电压传感器和交直流电流传感器,实现将电源中的高电压、大电流信号及畸变信号转换成数据采集卡许可范围内的模拟量信号送入数据采集卡进行采样。

3 软件设计

测试装置软件主要由测试资源配置模块、数据采集模块、数据实时显示模块、电源性能分析模块和帮助模块组成,系统软件设计的结构图如图2所示[5,6]。采用模块化设计,依据软件工程进行开发,易于升级和扩展。

3.1 软件开发工具

采用Lab VIEW/CVI作为该测试装置的软件开发工具[7]。Lab VIEW是NI公司推出的用于开发数据采集、仪器控制及自动测试的一个开发平台,是一高效的图形化应用开发环境,它结合了简单易用的图形化开发方式和灵活强大的编程语言优势,易于实现软件和硬件的无缝连接。

本测试装置充分利用Lab VIEW所包含的RS232、USB等总线数字接口驱动程序,方面的实现了可编程电源、电子负载、数字示波器以及数据采集卡的驱动,利用Lab VIEW提供的强大的数据分析模块,快捷的对采集的电源电压和电流信号进行数据处理和显示。

3.2 软件设计

软件首先调用测试资源配置模块进行测试通道选、可编程电源和电子负载的配置,完成后调用数据采集模块采集电源电压和电流数据,数据实时显示和保存模块对采集到的数据根据需要进行显示或保存。而电源性能分析模块则主要用来实现电源电压调整率、负载调整率、效率测试、输出纹波测试、输入过(欠)压保护和输出过流保护等保护特性测试,并形成电源性能测试报告。软件运行具体流程如图3所示。

4 应用与结论

该测试装置已成功为某监控系统电源系统的舰员级进行了维护测试,其硬件组成和测试主界面如图4所示。

实际使用表明,设计的电源测试装置通过RS232或USB接口控制所有测试资源自动完成测试项目,解决了手动操作测试资源进行电源性能测试时所带来的测试过程不连续、动态瞬时状态难以发现和定位的问题,而且具有便于携带的特点,能够实现对监控系统电源系统相关关键参数的快速测试,满足监控系统电源的测试需要。

参考文献

[1]杨妍,苏彦民,李辉,等.电源测试系统的设计和实现[J].现代电子技术,2005(14):98-100.

[2]李锦辉,涂立军.开关电源的测试[J].舰船电子工程,2005(6):142-144.

[3]张树团,王昉,王晶.基于虚拟仪器的航空直流电源系统电气参数测试[J].航空计算技术,2011,41(3):113-115.

[4]薛文琪,翟正军.基于虚拟仪器的电源测试系统设计与实现[J].计算机工程与设计,2010,31(6):1330-1334.

[5]王艳芳,张泾周,强应民,等.基于虚拟仪器的航空电源性能参数测试系统[J].计算机测量与控制,2007,15(12):1695-1697.

[6]梁青阳,董恩生,董永贵.基于虚拟仪器的飞机电源综合测试系统的研究[J].仪器仪表学报,2007,28(12):2202-2205.