電源模塊是一種高頻開關(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。常見變換電源分類有AC-DC、DC-DC、DC-AC等，可以將一個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)之功率器件測試：

1、開關(guān)損耗測試

開關(guān)電路中的大部分損耗都來自MOSFET等開關(guān)器件，因此對器件的開關(guān)損耗進(jìn)行精準(zhǔn)測試以及效率分析是十分必要的。使用示波器的開關(guān)損耗測試功能，可在MOSFET的開關(guān)瞬間，自動計算出導(dǎo)通過程損耗、關(guān)閉過程損耗和導(dǎo)通損耗，實(shí)現(xiàn)快捷高效的開關(guān)損耗測試，方便工程師對開關(guān)電路的性能進(jìn)行分析。

2、SOA

開關(guān)器件在過壓或過流的工作狀態(tài)下會導(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，即可快速繪制開關(guān)器件的SOA安全工作區(qū)，此外還支持連續(xù)測試、觸碰停止、導(dǎo)通電阻設(shè)定等專業(yè)測試功能。

3、時序測試

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

4、PWM占空比測試

開關(guān)電源模塊的輸出電壓通常是由占空比控制的，因此需要測試驅(qū)動信號的占空比、對PWM占空比特性進(jìn)行分析，評估控制特性，占空比損失，死區(qū)時間等。

5、開關(guān)管漏極峰值電壓電流

使用示波器測試額定負(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、浪涌測試

通常在給負(fù)載通電的一瞬間會產(chǎn)生大電流，電流過大會對設(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相位在0°、90°和270°時的電壓情況，同時使用示波器即可對輸入沖擊電流和開關(guān)管的沖擊電流進(jìn)行測試。

電源模塊研發(fā)之功能特性測試：

1、效率測試

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，可同時對整機(jī)效率與局部效率同時測試。

2、諧波測試

過量諧波會對電網(wǎng)造成污染，因此必須對電源這類非線性負(fù)載進(jìn)行諧波測試。測試設(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、高次諧波的測試需求。

3、三相平衡度

三相不平衡會引發(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)功耗測試

IEC62301、能源之星、SPECpower等國際標(biāo)準(zhǔn)都對電器設(shè)備的待機(jī)功耗進(jìn)行了規(guī)定，因此對電源的待機(jī)功耗測試不可或缺。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，利用功率計即可快速測算出待機(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)備對這些紋波非常敏感，所以必須對電源輸出的紋波進(jìn)行測量。示波器電源分析輸出紋波功能可以自動測量并顯示紋波峰峰值、頻率等信息。

6、調(diào)整率測試

輸入電壓調(diào)整率指輸入電壓發(fā)生變化時穩(wěn)壓電源輸出電壓的相對變化，輸出負(fù)載調(diào)整率指負(fù)載電流發(fā)生變化時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電源調(diào)整率的情況。

7、環(huán)路測試

示波器內(nèi)嵌環(huán)路測試功能，可以自動繪制增益、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)路測試設(shè)備的購買成本，還具備波形暫存、一鍵導(dǎo)出報表等高效功能。

8、電壓維持時間

電壓維持時間指在額定負(fù)載、額定輸入電壓情況下，開關(guān)電源模塊關(guān)機(jī)瞬間，輸出電壓保持的時間。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)確測量電壓維持時間。

電源模塊研發(fā)之可靠性測試：

1、保護(hù)功能

為應(yīng)對在實(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，如過電流保護(hù)、輸出過電壓保護(hù)、輸入過/欠壓保護(hù)、過溫保護(hù)、錯相、缺相保護(hù)等。可編程交流電源集成電壓波動與諧波合成功能，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、壽命測試

電源設(shè)備往往需要在復(fù)雜工況下長時間的工作，這對器件的壽命和可靠性提出了很高的要求。測試設(shè)備要在極限情況下可持續(xù)記錄長時間的波形數(shù)據(jù)，對開關(guān)器件的工作壽命進(jìn)行測試。

3、元件溫升測試

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

4、抗沖擊能力

電源在動態(tài)工作條件下會對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)載來測試器件的抗沖擊能力。使用示波器或示波記錄儀可以對沖擊電流信號進(jìn)行高速測量，精準(zhǔn)分析電路抗沖擊能力。

5、EMC測試

EMC測試主要有2個目的，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，如國標(biāo)、歐標(biāo)等具體要求測試。