當人們進入新能源時代,科技帶給人們越來越多的便利的同時,也帶來一些新的隱患。不時能聽到有電池起火或爆炸的信息,或者是發現新買的電池性能下降的很快,一旦電池出現問題,人們往往第一時間都認為是電池本身的質量問題,將責任推到了電池廠家。其實還有一個重要因素不得不考慮,那就是電池充電器本身。充電器是電源的一種,它的作用是將市電轉換成適合電池充電的恒壓/恒流電源,一般要求其輸出紋波較小,充電電壓精度高,具有過流,短路等保護功能。質量好的充電器要賣到幾十塊甚至上百塊一個,而便宜只要幾塊錢,似乎也能用,但在專業的儀器下,電源的質量表現立即顯示出來,高矮立現。比如下面圖片中所示的兩款電源,不但輸出紋波大,而且毛刺、雜波、諧波非常的多,使用這樣的電源給電池充電,就相當于汽車每天跑在崎嶇不平的道路上,雖然短時間內沒有什么問題,但長期使用的話,勢必嚴重影響電池的壽命,甚至使電池發生爆炸。
最常見的AC-DC電源的功能框圖如下圖所示,包含交流輸入濾波、整流濾波,功率因數校正、DC-DC變換器、控制電路等模塊,市場上的一些廉價電源,往往偷工減料,比如:把功率因數校正模塊和交流輸入濾波模塊刪減掉,輸出整流濾波模塊使用盡量少的輸出濾波電容,使用質量等級低的元器件,元器件降額余量不足等問題。這樣的電源買回去,不但有可能給用電設備的壽命造成影響,甚至有可能引發火災,導致嚴重后果。
北測集團已經獲得了《GBT 16821-2007 通信用電源設備通用試驗方法》和《YD/T 1058-2015 通信用高頻開關電源系統》兩個電源測試標準的CNAS認可資質,可以對AC/DC 電源(一次電源)、DC/DC(電源模塊/二次電源)、DC/AC 逆變器、AC/AC(變頻器)和UPS(不間斷電源)等幾種電源進行測試,擁有了電源產品的全指標的測試能力,可全面覆蓋電源的基本性能測試項目、環境可靠性測試項目、EMC測試項目、安規項目和可靠性評估項目。
除了常規的測試項目外,北測集團還擁有一些非常規的電源測試項目,這些項目雖然沒有在標準中被提及,卻是提升電源可靠性的重點手段,下文會進行詳述。
環路穩定性測試:
很多工程師都很疑惑的一件事就是,明明在實驗室測試時,電源產品的一切指標都很優良,為什么換個環境就莫名其妙的出現各種各樣的問題呢,這其實就是因為這款電源的環路穩定性不好,相位裕量和和增益裕量不足。根據自動控制理論:在閉回路增益為0dB(無增益)的情況下,相位裕量(Phase Margin)是否大于45度;在相位接近于零度時閉回路增益裕量(Gain Margin )是否大于-20dB,以上兩個條件是判定環路穩定性的重要依據,如果核實符合此二條件,則此反饋回路會得到穩定的響應。北測集團擁有英國牛津的頻率響應分析儀,配上寬頻帶的信號響應變壓器,可以完美的測試電源電路反饋環路的穩定性分析,可幫助電源研發工程師和電源使用方對電源產品的穩定性指標進行判定。
熱設計分析:
隨著行業的發展,開關電源的體積越來越小,單位體積的功率輸出越來越高。隨著電源產品的功率密度和工作頻率的提高,開關電源熱設計的重要性越來越凸顯,有統計資料表明,電子元器件的工作溫度每升高2 ℃,器件可靠性就下降10%。如果可以測試出電源在工作狀態時的熱分布,可以幫助研發工程師有效的提升電源產品的熱設計。北測集團擁有多款紅外成像儀,并有著豐富的熱設計整改經驗,可以幫助電源廠家提升產品的熱設計能力。
關鍵元器件的可靠性分析
因為有雷擊、靜電、開關機、熱插拔等因素的存在,以及考慮到電網中可能存在的毛刺,尖峰,諧波等,元器件的選擇要留有一定降額余量,不能頂額使用。降額等級可以參考標準——元器件降額準則。北測集團有能力對電源器件中的關鍵元器件,如IGBT、場效應管、功率MOS管、儲能電容、變壓器等,進行元器件降額等級測試。
除了以上提到的多種分析手段,北測集團借助其強大的綜合分析能力,可以從不同的角度,綜合的對電源產品的各項參數進行分析,比如:ROHS分析;使用可焊性測試可驗證電源引腳或焊接端的焊接可靠性;使用X-ray測試可在不破壞電源的前提下觀察內部是否有工藝缺陷;使用超聲波掃描顯微鏡觀察使用灌膠工藝的電源的灌膠質量;使用顯微鏡或SEM進行電源微觀工藝檢查;使用SEM分析電源的失效原因,如電阻硫化,焊接不良等。北測集團還與多家國際知名機構合作,可以出具多項電源方面的認證證書。綜上,如果您正在開發一款電源產品,或您正在選擇一款電源產品,選擇北測與您合作一定會讓您獲得超出預期的體驗!