電源模塊是一種高頻開(kāi)關(guān)式的能量變換電子電路，常作為電子設(shè)備的電源供應(yīng)器。常見(jiàn)變換電源分類(lèi)有AC-DC、DC-DC、DC-AC等，可以將一個(gè)可變的交直流電壓變換為固定的直流電壓，例如交流380V轉(zhuǎn)DC5V，AC220V轉(zhuǎn)DC12V，直流48V轉(zhuǎn)直流24V等。

電源模塊研發(fā)之功率器件測(cè)試：

1、開(kāi)關(guān)損耗測(cè)試

開(kāi)關(guān)電路中的大部分損耗都來(lái)自MOSFET等開(kāi)關(guān)器件，因此對(duì)器件的開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)試以及效率分析是十分必要的。使用示波器的開(kāi)關(guān)損耗測(cè)試功能，可在MOSFET的開(kāi)關(guān)瞬間，自動(dòng)計(jì)算出導(dǎo)通過(guò)程損耗、關(guān)閉過(guò)程損耗和導(dǎo)通損耗，實(shí)現(xiàn)快捷高效的開(kāi)關(guān)損耗測(cè)試，方便工程師對(duì)開(kāi)關(guān)電路的性能進(jìn)行分析。

2、SOA

開(kāi)關(guān)器件在過(guò)壓或過(guò)流的工作狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致功耗大增，甚至器件損壞、爆炸。因此我們通常使用SOA安全工作區(qū)驗(yàn)證MOS管的工作特性。使用示波器標(biāo)配的SOA功能，即可快速繪制開(kāi)關(guān)器件的SOA安全工作區(qū)，此外還支持連續(xù)測(cè)試、觸碰停止、導(dǎo)通電阻設(shè)定等專(zhuān)業(yè)測(cè)試功能。

3、時(shí)序測(cè)試

隨著電子元器件工作速度的提升，系統(tǒng)時(shí)序容限越來(lái)越小，時(shí)序測(cè)試逐漸成為產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中必不可少的一環(huán)。相較傳統(tǒng)的多臺(tái)示波器級(jí)聯(lián)+高壓差分探頭的測(cè)試方法，現(xiàn)在可實(shí)現(xiàn)16通道100M采樣率同步隔離測(cè)量，搭配無(wú)源探頭最高可測(cè)1000V，為開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)序、驅(qū)動(dòng)時(shí)序、特高壓IGBT升壓模塊時(shí)序等在不同工況下的多路同步時(shí)序測(cè)試帶來(lái)全新測(cè)試。

4、PWM占空比測(cè)試

開(kāi)關(guān)電源模塊的輸出電壓通常是由占空比控制的，因此需要測(cè)試驅(qū)動(dòng)信號(hào)的占空比、對(duì)PWM占空比特性進(jìn)行分析，評(píng)估控制特性，占空比損失，死區(qū)時(shí)間等。

5、開(kāi)關(guān)管漏極峰值電壓電流

使用示波器測(cè)試額定負(fù)載、額定輸入電壓，輸出瞬間的MOS管漏極峰值電壓電流，判斷MOS管是否能承受電流且不損壞，且恢復(fù)正常后能正常工作。

6、浪涌測(cè)試

通常在給負(fù)載通電的一瞬間會(huì)產(chǎn)生大電流，電流過(guò)大會(huì)對(duì)設(shè)備的正常工作造成影響。利用可編程交流電源可模擬輸出啟動(dòng)相位在0°、90°和270°時(shí)的電壓情況，同時(shí)使用示波器即可對(duì)輸入沖擊電流和開(kāi)關(guān)管的沖擊電流進(jìn)行測(cè)試。

電源模塊研發(fā)之功能特性測(cè)試：

1、效率測(cè)試

轉(zhuǎn)換效率是模塊電源最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，功率分析儀最高可配備七通道功率板卡，搭配效率公式自定義功能，可同時(shí)對(duì)整機(jī)效率與局部效率同時(shí)測(cè)試。

2、諧波測(cè)試

過(guò)量諧波會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染，因此必須對(duì)電源這類(lèi)非線性負(fù)載進(jìn)行諧波測(cè)試。測(cè)試設(shè)備要滿足逆變器輸出電壓電流的直流分量、THD值、IEC諧波、間諧波、高次諧波的測(cè)試需求。

3、三相平衡度

三相不平衡會(huì)引發(fā)線路損耗上升、用電設(shè)備工作異常等危害，是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。測(cè)試中可利用可編程交流電源模擬額定工況與極限工況下的發(fā)電情況，并利用功率分析儀的向量功能繪制電壓的向量關(guān)系，并計(jì)算出接線組的負(fù)序分量、負(fù)序不平衡度等參數(shù)。

4、待機(jī)功耗測(cè)試

IEC62301、能源之星、SPECpower等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)電器設(shè)備的待機(jī)功耗進(jìn)行了規(guī)定，因此對(duì)電源的待機(jī)功耗測(cè)試不可或缺。在輸出空載狀態(tài)下，使用可編程交流電源調(diào)整輸入電壓從最小允許值到最大允許值，利用功率計(jì)即可快速測(cè)算出待機(jī)功耗。

5、輸出紋波

輸出紋波主要指模塊電源輸出直流中的交流成分，一些設(shè)備對(duì)這些紋波非常敏感，所以必須對(duì)電源輸出的紋波進(jìn)行測(cè)量。示波器電源分析輸出紋波功能可以自動(dòng)測(cè)量并顯示紋波峰峰值、頻率等信息。

6、調(diào)整率測(cè)試

輸入電壓調(diào)整率指輸入電壓發(fā)生變化時(shí)穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對(duì)變化，輸出負(fù)載調(diào)整率指負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)輸出電壓的變化情況。使用示波器搭配高壓差分探頭與電流探頭即可同步捕捉輸入電壓或輸出電流變化時(shí)電源調(diào)整率的情況。

7、環(huán)路測(cè)試

示波器內(nèi)嵌環(huán)路測(cè)試功能，可以自動(dòng)繪制增益、相位隨頻率變化的伯德圖，分析系統(tǒng)的增益余量與相位余量，進(jìn)而分析電路的穩(wěn)定性。環(huán)路測(cè)試在示波器上的實(shí)現(xiàn)，不僅避免了大幅降低了環(huán)路測(cè)試設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)成本，還具備波形暫存、一鍵導(dǎo)出報(bào)表等高效功能。

8、電壓維持時(shí)間

電壓維持時(shí)間指在額定負(fù)載、額定輸入電壓情況下，開(kāi)關(guān)電源模塊關(guān)機(jī)瞬間，輸出電壓保持的時(shí)間。使用示波器即可輕松捕捉電源掉電瞬間，配合光標(biāo)及縮放功能即可準(zhǔn)確測(cè)量電壓維持時(shí)間。

電源模塊研發(fā)之可靠性測(cè)試：

1、保護(hù)功能

為應(yīng)對(duì)在實(shí)際使用中可能發(fā)生的異常情況，電源通常具備多種保護(hù)功能，如過(guò)電流保護(hù)、輸出過(guò)電壓保護(hù)、輸入過(guò)/欠壓保護(hù)、過(guò)溫保護(hù)、錯(cuò)相、缺相保護(hù)等?？删幊探涣麟娫醇呻妷翰▌?dòng)與諧波合成功能，可以輕松模擬正常或異常工況，搭配功率分析儀可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能的有效驗(yàn)證。

2、壽命測(cè)試

電源設(shè)備往往需要在復(fù)雜工況下長(zhǎng)時(shí)間的工作，這對(duì)器件的壽命和可靠性提出了很高的要求。測(cè)試設(shè)備要在極限情況下可持續(xù)記錄長(zhǎng)時(shí)間的波形數(shù)據(jù)，對(duì)開(kāi)關(guān)器件的工作壽命進(jìn)行測(cè)試。

3、元件溫升測(cè)試

模塊電源關(guān)鍵部位的溫度異常會(huì)導(dǎo)致性能下降甚至損壞，因此溫升測(cè)試是產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)。例如在溫升測(cè)試中，設(shè)備可以裝配100M卡與溫度卡，同步測(cè)試器件工作電壓、電流以及關(guān)鍵部位的溫升情況。

4、抗沖擊能力

電源在動(dòng)態(tài)工作條件下會(huì)對(duì)電路可靠性提出更高要求，因此需要反復(fù)通斷電以及變化負(fù)載來(lái)測(cè)試器件的抗沖擊能力。使用示波器或示波記錄儀可以對(duì)沖擊電流信號(hào)進(jìn)行高速測(cè)量，精準(zhǔn)分析電路抗沖擊能力。

5、EMC測(cè)試

EMC測(cè)試主要有2個(gè)目的，一是使得電源的輻射強(qiáng)度在規(guī)定值之內(nèi)，二是電源的抗干擾能力在規(guī)定值之內(nèi)。如果EMC性能不達(dá)標(biāo)，可能會(huì)影響別的設(shè)備，或者容易被別的設(shè)備干擾。可以使用儀器、輸入電源、電子負(fù)載、EMC暗室，按照該電源模塊所遵循的規(guī)范，如國(guó)標(biāo)、歐標(biāo)等具體要求測(cè)試。