基于功率分析仪PA6000的开关电源测试系统!

开关电源测试系统可以根据不同参数的测量条件,进行自动化的测试,一个典型的开关电源测试系统包括以下设备:

  • 程控电源;
  • 程控电阻负载;
  • 功率分析仪PA6000;
  • 管理软件。
图1 基于功率分析仪PA6000的开关电源测试系统

采用PA6000功率分析仪可以很方便地对开关电源的输入、输出参数和能效指标进行测量。一个220VAC输入,12VDC输出的开关电源测试示例如下。Elemen1测量输入和Element2测量输出。

下图中显示为PA6000显示的为开关电源的输入、输出参数和效率测量结果。

图2 输入输出参数和效率测量
图3 开关电源输入电压和电流的波形

通过PA6000功率分析仪的波形查看功能,可以观察开关电源的输入输出波形,如上图为开关电源输入的电网电压和电流波形。其中电压波形有明显的畸变。

图4 测量输入电压的谐波

通过PA6000功率分析仪的谐波功能,可以获取到电压的谐波含量和谐波畸变率。如上图所示。

图5 输入电压测量数值和输入电压的变化趋势

通过PA6000功率分析仪的数值测量和趋势分析功能,可以获取到输入电压的测量数值和变化趋势。如上图所示。

在开关电源测试中,需要对开关电源的启动时间和输出时序进行测量,此时可以采用PA6000功率分析仪的常规分析功能。PA6000可以保存已测量的数据和波形,并且在仪器上对数据执行各测量分析操作;可以将变化速度较快的测量数据和波形先保存,再逐个调出执行分析。

图6 开关电源启动时间测量

对上图中的测量结果进行分析,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350ms;
  • DC12V输出稳定时间为15ms。

PA系列功率分析仪能够直接测量出开关电源输入输出的电压、电流、功率、功率因素和效率。通过趋势图,可以得到输入和输出电压、电流的波动情况,可以得到电网调整率、电压电流稳定度。通过常规分析功能:观察开关电源启动时间,分析启动电压和电流值。通过谐波分析功能测量电压和电流的畸变率。

对于能效指标的测量,可以采用PA6000功率分析仪,同时测量输入电网电压、电流和功率,输出电压、电流和功率。一台PA 系列功率分析仪最多同时可进行6 个设备的功率测量,且互相之间没有干扰。

PA6000支持能效之星标准的检测,并支持IEC62301标准。IEC62301中对测量设备的功率测量精度有明确要求: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。测量待机功率时,PA 功率分析仪严谨的电路设计实现了极低的本体噪声,保证额定3mA 的量程时可以测量到量程1% 的有效输入,支持0.03mA 或更小的测量。此外,通过用户自定义功能计算间歇性振荡控制方式信号的平均功率。