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北测集团电源测试能力介绍

2022-01-07
2104 作者: NTEK北测检测集团
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当人们进入新能源时代,科技带给人们越来越多的便利的同时,也带来一些新的隐患。不时能听到有电池起火或爆炸的信息,或者是发现新买的电池性能下降的很快,一旦电池出现问题,人们往往第一时间都认为是电池本身的质量问题,将责任推到了电池厂家。其实还有一个重要因素不得不考虑,那就是电池充电器本身。充电器是电源的一种,它的作用是将市电转换成适合电池充电的恒压/恒流电源,一般要求其输出纹波较小,充电电压精度高,具有过流,短路等保护功能。质量好的充电器要卖到几十块甚至上百块一个,而便宜只要几块钱,似乎也能用,但在专业的仪器下,电源的质量表现立即显示出来,高矮立现。比如下面图片中所示的两款电源,不但输出纹波大,而且毛刺、杂波、谐波非常的多,使用这样的电源给电池充电,就相当于汽车每天跑在崎岖不平的道路上,虽然短时间内没有什么问题,但长期使用的话,势必严重影响电池的寿命,甚至使电池发生爆炸。


最常见的AC-DC电源的功能框图如下图所示,包含交流输入滤波、整流滤波,功率因数校正、DC-DC变换器、控制电路等模块,市场上的一些廉价电源,往往偷工减料,比如:把功率因数校正模块和交流输入滤波模块删减掉,输出整流滤波模块使用尽量少的输出滤波电容,使用质量等级低的元器件,元器件降额余量不足等问题。这样的电源买回去,不但有可能给用电设备的寿命造成影响,甚至有可能引发火灾,导致严重后果。


北测集团已经获得了《GBT 16821-2007 通信用电源设备通用试验方法》和《YD/T 1058-2015 通信用高频开关电源系统》两个电源测试标准的CNAS认可资质,可以对AC/DC 电源(一次电源)、DC/DC(电源模块/二次电源)、DC/AC 逆变器、AC/AC(变频器)和UPS(不间断电源)等几种电源进行测试,拥有了电源产品的全指标的测试能力,可全面覆盖电源的基本性能测试项目、环境可靠性测试项目、EMC测试项目、安规项目和可靠性评估项目。


除了常规的测试项目外,北测集团还拥有一些非常规的电源测试项目,这些项目虽然没有在标准中被提及,却是提升电源可靠性的重点手段,下文会进行详述。


环路稳定性测试:

很多工程师都很疑惑的一件事就是,明明在实验室测试时,电源产品的一切指标都很优良,为什么换个环境就莫名其妙的出现各种各样的问题呢,这其实就是因为这款电源的环路稳定性不好,相位裕量和和增益裕量不足。根据自动控制理论:在闭回路增益为0dB(无增益)的情况下,相位裕量(Phase Margin)是否大于45度;在相位接近于零度时闭回路增益裕量(Gain Margin )是否大于-20dB,以上两个条件是判定环路稳定性的重要依据,如果核实符合此二条件,则此反馈回路会得到稳定的响应。北测集团拥有英国牛津的频率响应分析仪,配上宽频带的信号响应变压器,可以完美的测试电源电路反馈环路的稳定性分析,可帮助电源研发工程师和电源使用方对电源产品的稳定性指标进行判定。

热设计分析:

随着行业的发展,开关电源的体积越来越小,单位体积的功率输出越来越高。随着电源产品的功率密度和工作频率的提高,开关电源热设计的重要性越来越凸显,有统计资料表明,电子元器件的工作温度每升高2 ℃,器件可靠性就下降10%。如果可以测试出电源在工作状态时的热分布,可以帮助研发工程师有效的提升电源产品的热设计。北测集团拥有多款红外成像仪,并有着丰富的热设计整改经验,可以帮助电源厂家提升产品的热设计能力。



关键元器件的可靠性分析

因为有雷击、静电、开关机、热插拔等因素的存在,以及考虑到电网中可能存在的毛刺,尖峰,谐波等,元器件的选择要留有一定降额余量,不能顶额使用。降额等级可以参考GJB/Z35-93 国家军用标准——元器件降额准则。北测集团有能力对电源器件中的关键元器件,如IGBT、场效应管、功率MOS管、储能电容、变压器等,进行元器件降额等级测试。

 

除了以上提到的多种分析手段,北测集团借助其强大的综合分析能力,可以从不同的角度,综合的对电源产品的各项参数进行分析,比如:ROHS分析;使用可焊性测试可验证电源引脚或焊接端的焊接可靠性;使用X-ray测试可在不破坏电源的前提下观察内部是否有工艺缺陷;使用超声波扫描显微镜观察使用灌胶工艺的电源的灌胶质量;使用显微镜或SEM进行电源微观工艺检查;使用SEM分析电源的失效原因,如电阻硫化,焊接不良等。北测集团还与多家国际知名机构合作,可以出具多项电源方面的认证证书。综上,如果您正在开发一款电源产品,或您正在选择一款电源产品,选择北测与您合作一定会让您获得超出预期的体验!

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