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2017.12.08 AC/DC

使用評估用機板評估性能:測量方法和結果

評估絕緣型返馳式轉換器的性能和確認重點

本節說明測量使用前一節確認的電路和安裝機板,是否達成設計目標的方法,以及測量結果為何。安裝機板是用來評估BM2P014此一電源IC用,同時也有對外販售。

本表格和前一節的表格相同,都是此次設計的目標。

參數 Min Typ. Max 單位 條件
輸入電壓 90 264 VAC
無負載時的輸入功率 50 mW 輸入:100VAC/230VAC
輸出電壓 11.4 12 12.6 V
輸出電流 1.5 A
輸出漣波電壓 100 mV 頻寬20MHz
效率 80 % 輸出:12V/1.5A

測量記載的參數。以下為測量方法和條件、使用的測量儀器。另外,也標示測量重點。

參數 條件 測量儀器
輸入電壓 施加90VAC、100VAC、230VAC、264VAC到升降壓變壓器 電壓計(AC)、功率計
輸入電流 於各輸入電壓、輸出負載電流時測量 鉤式電流計、功率計
輸入功率 測量輸入功率 電壓計(AC)、功率計
鉤式電流計(AC)
輸出電壓 於各輸入電壓、輸出負載電流時測量 電壓計(DC)
輸出電流 利用可變負載裝置等控制在0A~1.5A 電流計(DC)
輸出漣波電壓 利用示波器觀察波形 示波器
效率 根據上述測量結果進行計算 輸出功率÷輸入電壓(%)

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參數如表格所示,基本上分成電壓和電流。若有多功能電表和功率計,就能輕鬆完成測量。測量交流電時,以功率計較為方便。當然,也可以使用鉤式電流計。

輸出漣波電壓利用示波器觀察波形。輸出漣波必須知道峰值電壓,因此使用示波器進行觀察。

在設定條件時,一次側數值必須使用到能產生100VAC至90VAC~264VAC的升降壓變壓器,以及設定輸出負載電流用的可變負載裝置。

不過,必須注意會使用到高電壓。輸入電壓最大達264VAC,一次側整流電壓為372VDC,想也知道.這些都會影響到生命安危。注意短路和接觸狀況,務必採取安全對策後再進行測量。

以下為實測值。

tw_171207_02.gif

最低輸入電壓、公稱輸入電壓、最大輸入電壓是讓負載電流,從零開始升至10mA、100mA、500mA、1A、1.5A,在此6個條件下進行測量,然後再計算出效率。圈起來的數值代表符合設計目標。

輸出漣波電壓的波形如下。利用示波器的探針測量,但若以附標準夾子的接地線進行接地,波形就會出現實際上根本不存在的散亂和尖突。最好使用直接插入探針的專用連接器,但也可以像照片一樣,在測量時儘可能縮短接地線亦能有效測量。

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接著彙整測量結果。

參數 Min Typ. Max 單位 結果
輸入電壓 90 264 VAC 在此範圍內能正常運轉
無負載時的輸入功率 50 mW 輸入100VAC時:32mW
輸入230VAC時:36mW
輸出電壓 11.4 12 12.6 V 最低:12.08V
最大:12.09V
輸出電流 1.5 A 1.5A能正常運轉
輸出漣波電壓 100 mV 74.0mVp-p
效率 @1.5A 80 % 最小:83.8%
最大:84.4%

結果符合各參數的最大值、最小值,也達成設計目標。當然,使用的電路、零件、機板皆為評估用,並加以調整、修正,以達成設計目標。在實際進行設計之際,將出現無法符合目標的項目。本作業主要目的在於除錯,找出問題點,然後處置、解決發生原因。

另外,測量時除了符合設定條件,例如將輸入限制在90VAC~264VAC範圍內以外,也應該考慮零件的上限值,在較為嚴格的條件下進行測量,確認狀況如何。此時若是90VAC~264VAC,限定值為±10%,則放大範圍至±15%左右確認看看。或許「±10%狀況良好,但±11%的時候突然無法運轉了」也說不定。在未設定上限值就進行判斷的話,通常都必須重新審視。

如果將該設計目標值作為電源的保證值,就必須先決定好上限值為何,並另行制定基準。

重點:

・只要有基本裝置,就能輕鬆測量電源的參數。

・會接觸到高電壓,必須先學習操作方式和安全相關知識,且作業時嚴格遵守規定。

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