電源模塊白盒測試方法
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3 驅動電路的測試
測試說明：
功率器件的驅動技術是電源可靠性的重要保障，好的驅動方式能夠實現有效的開通和關斷，高效率，低的EMI干擾，快速實現功率器件的保護等功能，測試中應對功率管驅動進行測試，為了防止由于探頭引起的影響，測試中用應采用差分隔離探頭（或采用一般的探頭，同時示波器的電源用隔離變壓器隔離），并注意以下問題：
A、驅動電路分析；
B、驅動電壓；
C、驅動波形；
D、瞬態情況下驅動波形；
F、驅動芯片的電壓，如起機過程中的芯片供電電壓等。
測試方法：
（1）驅動電路分析
審核驅動電路方式，無論變壓器隔離驅動和集成IC驅動，驅動電阻應滿足推薦要求，如果采用加速電容或快速關斷方式時應評估其作用，負壓關斷時應確認其影響，一般情況下GS應有穩壓管，分析驅動電路，確認電路設計合理性。
（2）驅動電壓
目前，公司的大部分的開關管都是使用MOSFET或IGBT，MOSFET和IGBT的驅動都是使用電壓方式，高的驅動電壓會擊穿柵極，測試在空載、半載、滿載、限流狀態、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變（所有的負載跳變條件為：跳變時間5ms，Tr和Tf為1A對應20us），空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高，從最高電壓到最低電壓跳變（跳變時間為50ms）條件下的驅動波形，要保證驅動電壓低于規定電壓，一般峰值應小于20V，同時注意驅動電壓要滿足飽和驅動。
（3）驅動波形
測試在空載、輕載、半載、滿載、限流狀態、空載滿載跳變、空載到限流跳變、空載到深度限流跳變（所有的負載跳變條件為：跳變時間5ms，Tr和Tf為1A對應20us），空載到短路及輸入電壓為最低、額定、最高，從最高電壓到最低電壓跳變（跳變時間為50ms）條件下的驅動波形，波形的上升和下降沿應平滑，且滿足效率和EMI要求（上升時間較快，管子的開通損壞小，但是電壓尖鋒較高，EMI會較大），開通中不應有下跌，關斷后不會出現尖沖，死區時間滿足設計要求。
對比PWM芯片輸出波形和驅動波形，確認驅動波形和PWM輸出波形一致。
（4）驅動回路
功率器件（MOSFET和IGBT）驅動電源要求低的阻抗特性，驅動回路面積盡可能小，驅動線盡量短，且驅動回路必須與功率回路分開。
（5）瞬態狀態下的波形
在瞬態條件下，如開關機、輸出突加負載、突減負載，由限流態到穩壓態的轉換，從穩壓到限流態的轉換，輸出短路，短路開機，輸出短路放開的情況下驅動正常。由保護到恢復的過程中，驅動正常，波形的上升和下降沿應平滑，開通中不應由下跌，關斷后不會出現尖沖，死區時間滿足設計要求，驅動波形不應出現振蕩現象。
判定標準：
符合測試說明，合格；否則不合格。
（6）主控制芯片供電電壓的測試
用示波器測試主要的控制芯片的供電電壓，捕捉模塊上電過程、關機的過程以及正常工作情況下芯片供電電壓的波形，芯片供電電壓必須滿足芯片資料的要求，同時最好工作在芯片資料推薦的工作電壓下，任何情況都不能出現超過芯片工作電壓范圍的電壓芯片供電。
4 磁性器件的測試
測試說明：
電路中磁性元件主要在輸入共模電感、PFC電感、變壓器、濾波電感、輸出共模電感、驅動變壓器、諧振電感等處使用，起著EMI濾波及能量傳遞等作用，評價磁性元件應用是否恰當主要關注以下幾個方面：
A、是否存在飽和現象
B、溫升是否滿足要求，磁性溫升是因為鐵損（渦流損耗、磁滯損耗）和銅損造成。
常用的磁性材料有：鐵氧體、坡莫合金、非晶態合金等，根據其特性，分別應用在不同的場合。
正確的設計才能保證磁性元件應用的合理，由于隨溫度的變化磁心的特性有較大的變化，因此最惡劣的條件下的驗證是必要的。
測試方法：
（1）輸入和輸出共模電感
一般不會存在飽和問題，其主要作用是實現EMI要求，同時有抑制輸入的共模串擾的作用，其考慮主要是良好的絕緣，在要求頻段內的電感量，分步電容小，溫升滿足要求。前三點由EMC測試保證，溫升需要測試，測試常溫下最大電流（銅耗最大）條件下的溫升ΔT，以衡量設計的合理性。
（2）PFC電感
PFC電感在功率回路中起能量傳遞的作用，雖然一般PFC控制芯片具有限流作用，但是電感的飽和降引起嚴重溫升和輸入電流波形畸變，因此需測試最惡劣條件下的工作情況。
A、測試最低電壓輸入，最大功率輸出時的PFC電感電流波形，電流波形不會出現非正常的上翹，即不會飽和（動態情況下，不作為磁性器件的要求，但其他器件的降額必須滿足降額）。
B、降輸入電壓調整為在欠壓點+5V（持續時間為200ms）、過壓點-5V（持續時間為200ms）之間跳變，輸出調整為最大線形負載時，測試PFC電感電流波形，電流波形不會出現非正常的上翹，即不會飽和。同時，需要在最低輸入電壓時分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流、空載到深度限流，電感電流的波形，判斷是否能夠滿足要求。
C、在最低輸入電壓，最大輸出功率情況下，測試常溫下的溫升ΔT，應滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓，最大輸出功率情況下，測試最高工作溫度下的溫升ΔT，與常溫比較無太大差異，且磁心溫度不會超標。
（3）變壓器
隨電路拓撲不同，變壓器的要求也不同，不考慮集成磁情況，一般雙極性變壓器（如全橋、半橋、推挽等開關電源變壓器），單端正激類變壓器，單端反激類變壓器類型，且與具體采用的復位技術有關。
變壓器的飽和溫升問題是值得注意的問題，可以從以下方面考慮：
A、變壓器最大輸入電流（變壓器輸入電壓最低，輸出功率最大）情況下的電流波形不應出現異常的上翹。
B、將輸入電壓調整為在欠壓點+5V（持續時間為50ms）、過壓點-5V（持續時間為50ms）之間跳變，輸出調整為最大線形負載（持續時間為500ms）、空載（持續時間為500ms）之間跳變，測試變壓器的電流波形，電流波形不會出現非正常的上翹，激即不會飽和。同時，需要在最低輸入電壓時分別測試輸出滿載、限流、空載滿載跳變、空載到限流、空載到深度限流，電感電流的波形，判斷是否能夠滿足要求。
C、在最低輸入電壓，最大輸出功率情況下，測試常溫下的溫升ΔT，應滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓，最大輸出功率情況下，測試最高工作溫度下的溫升ΔT，與常溫比較無太大差異，且磁心溫度不會超標。
（4）輸出濾波電感
輸出濾波電感工作在直流狀態下，電感量的大小影響主電路的工作穩定性和特性。
輸出濾波電感要求在最惡劣的情況下不出現飽和現象，溫升滿足要求。
A、電感中流過最大電流（電流輸出處于限流狀態，輸出最大電流時）情況下的電流波形不應出現異常的上翹。
B、在最低輸入電壓，最大輸出功率情況下，測試常溫下的溫升ΔT，應滿足溫升要求。
D、在最低輸入電壓，最大輸出功率情況下，測試最高工作溫度下的溫升ΔT，與常溫比較無太大差異，且磁心溫度不會超標。
判斷標準：
（1）測試中電感或變壓器中電流在最惡劣狀況下不會出現飽和；
（2）常溫下的磁性元件溫升和最高工作溫度下的溫升現象；
（3）換算到最高溫度及最惡劣輸出狀態下磁性元件及其線包上的表面溫度不超過安規的規定。對于絕緣等級A（105度），任何情況下，表面溫度不能超過90度；對于絕緣等級B（130度），任何情況下，表面溫度不能超過110度；對于絕緣等級F（155度），任何情況下，表面溫度不能超過135度；對于絕緣等級H（180度），任何情況下，表面溫度不能超過150度。
（4）磁性元件內部的溫升不能超過《器件認證降額規范》要求的降額。
5 DC/DC反饋環測試
測試說明：
每種DC/DC主電路拓撲都有其典型的反饋效正網絡結構，合適的校正網絡不但可以得到穩定的靜態性能，而且可以獲得良好的動態特性，通過測試和調整可以獲得滿意的校正網絡。在閉回路下測得的系統開環傳遞函數，可以反應系統的穩定性，以及在不穩定的情況之下的調試趨勢。由于溫度對環路參數會導致一定的影響，故除了進行常溫下的環路測試以外，還必須進行高、低溫和濕度下進行環路測試。
測試方法：
一般的，測試接線圖如下圖所示：
注：R參考基準信號；C輸出信號；H分壓網絡；S注入測試信號；Y儀器測試端；Z儀器參考端；G1和G2為部分主電路
利用HP4149A和信號耦合變壓器在控制信號的總反饋端結成如上圖的結法，利用HP4149的矢量相除可以直接得出：T/R＝-Y/Z＝-G1G2H，固定引進180度相移，因此在HP4149的BODE圖上，可以得到增益為0dB處的相位為相位裕度，在相位為0deg處的增益為增益裕度。
參數設置為：
電壓環測試信號：10～50mV（視測試點噪音而定）²
副邊限流環測試信號：5～10mV（視測試點噪音而定）²
當輸出電壓高于42V時，TEST端和REFRERECE端要用分壓電路分壓到42V之內，同時測試信號也要相應增大，增大的倍數為：1/分壓比。
² 在掃描頻率范圍為：10Hz～開關頻率
在全輸入電壓，全負載范圍內測試系統的穩定性²
測試判據：
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輸入電壓，輸出電壓，負載、溫度、濕度等都將影響環路的穩定性，在不同溫度（高溫、低溫和常溫），不同輸入電壓（最高、最低和額定），不同輸出負載（最小負載為5％額定負載、半載、滿載，對于空載的要求，不能有嘯叫聲），不同輸出電壓（額定、最高、最低）各種情況下組合，所有測試結果同時滿足相位裕度在30deg到15deg，增益裕度大于60dB，合格；否則不合格。
關鍵詞：
電源模塊白盒測
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