CN201285436Y - 一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路 - Google Patents

Abstract

一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路，充分利用桥式整流及电解电容的贮能平波原理，将输入正弦交流电压变成直流，并获得交流波峰电压值，以便检测出通过受测电源的最大启动冲击电流。同时为电源设计时的保险丝选型提供了有利的依据；同时提高了整个电源的可靠性。本实用新型由几个一般的控制开关、保险丝、整流桥、限流充电电阻、放电电阻、电流取样电阻及一定数量电解电容组成，在供电电源与被测电源之间放置有启动冲击电流测试工装，数字示波器检测启动冲击电流测试工装上的最大输入冲击电流。电路设计简单，元器件少，成本低，容易制作且操作方便，具有很好的实效性，值得推广使用。

Description

一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路

技术领域

本实用新型涉及到高频开关电源、通信电源等非线性电源领域，具体涉及到一种模拟检测高频开关电源启动冲击电流的电路。

背景技术

原来测试高频开关电源启动冲击电流方法，主要是通过电流探头来测试，然后通过数字示波器来捕捉冲击电流波形。其缺陷是：在测试中，由于输入交流电压是正弦波，不能保证每次测试电压都在波峰点；因此每次获得的冲击电流总是存在波形不一致，导致读出的数据时大时小，虽然测出的都是冲击电流，但很难准确捕捉到测试高频开关电源的最大启动冲击电流；同时给定量分析电源输入保险丝的I²T带来了很大的不便，很难保证开关电源在正常开关机情况下，其输入保险丝不会被熔断，给开关电源的设计带来困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路，包括供电电源、数字示波器、万用表和被测电源.

本实用新型为解决现有的技术问题提供的技术方案是：在供电电源与被测电源之间放置有启动冲击电流测试工装，数字示波器检测启动冲击电流测试工装上的最大输入冲击电流。首先将开关K2、K3断开，K1闭合，给电容充电；当电容充满电后，断开K1，闭合K2，用示波器的电压探头接在采样电阻R3两端，监测其电压冲击波形；当完成测试后，将K2断开，K3闭合，此时K1仍然断开，电容上的残余能量通过R2进行放电，直到放完为止。

本实用新型电路的优点在于解决了传统测试上的缺陷，保证每次测试都能准确测出电源的最大启动冲击电流；给开关电源的设计带来方便，特别是保险丝的选择提供了依据，而且提高了开关电源的可靠性。

附图说明

图1本实用新型的测试方框图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为启动冲击电流波形图。

具体实施方式

下面结合附图以最佳实施案例对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，在供电电源与被测电源之间放置有启动冲击电流测试工装，数字示波器检测启动冲击电流测试工装上的最大启动冲击电流，万用表接在被测电源和启动冲击电流测试工装之间，被测电源后带负载。

1)针对电源输入电压的高低而使用不同的测试工装，测试方框图如图1。

如图2所示，充电开关K1与充电限流电阻R1、保险丝F2串联后接到整流桥RB1的1脚，整流管RB1的3脚通过电流采样电阻R3和测试开关K2输出到VOUT1；整流管RB1的4脚接地(GND)；放电开关K3、放电电阻R2串联后与电解电容C1、C2、C3、C4并接在整流管RB1的3、4脚之间。

测试步骤如下：分别在冷机、热机条件下进行上述测试并记录波形。

a.先如图1接好测试电路，K1、K2、K3均断开。

b.先把数字示波器调到自动触发捕获状态(一般设置v/div：1或2V；time/div：5ms；trigger level：1V；trigger Mode：Normal；slope：

)。

c.L、N两端加上被测电源工作的上限电压，闭合充电开关K1，此时供电电源通过充电限流电阻R1、整流管RB1整流后给C1、C2、C3、C4电容充电，一般要求至少充电3-5分钟，用万用表接在电容两端，监测电容上面的充电电压。当电容充电电压稳定后，即可给被测电源加上启动电流。

d.先断开充电开关K1后再闭合测试开关K2，此时电容的能量会全部经过电流采样电阻R3；用示波器的电压探头接在电流采样电阻R3两端，监测其电压冲击波形，这时示波器上会很清晰地显示出捕捉到的电流冲击波形，如图3所示，示波器捕获到的尖刺峰值(如：1.0V)乘以10(10V)即为电源最大启动冲击电流的数值(即为10A)。

e.示波器捕获到信号后，断开测试开关K2后再闭合放电开关K3，此时充电开关K1同样是断开的，电容上的残余能量通过放电开关K3和放电电阻R2进行放电，直到放完为止，以免产生电击危险，同时为下一次测试作好准备。

本实用新型所述的测试开关电源最大启动冲击电流的电路，其工作原理是：当输入电压为最大值(波峰点)时，相应的启动峰值电压最大，启动冲击电流也最大。为了保证测试出开关电源实际的最大启动冲击电流，就必须保证测试所施加的电压为最大电压，因此模拟实际使用中电源的最高冲击电压来进行测试开关电源的启动冲击电流；本实用新型主要利用电容器的贮能平波作用，确保在测试电源的冲击电流时所加的冲击电压是最大值。

根据在输入电压上限、热机条件下，测试出启动冲击电流波形，如图3所示。根据启动冲击电流波形计算出I²T值。详细计算方法如下：

I²T＝Ia²×(t2-t1)+1/3×(Ib-Ia)²×(t2-t1)+1/5×Ia²×(t3-t2)

将计算出的I²T值与输入保险丝的额定I²T的比值即得到输入保险丝的I²T降额值。因此开关电源的保险丝设计应满足如下条件：冷机条件下的启动冲击电流值应符合产品技术要求；热机条件下的启动冲击电流不会熔断输入保险丝，并且保险丝的降额度应满足元器件降额准则。

数字示波器接在电流采样电阻两端，以准确获取被测电源的最大输入冲击电流，电流采样电阻可以是一个或多个并串联。万用表接在启动冲击电流测试工装中的电解电容两端，检测最高充电电压，电解电容可以是一个或多个并串联。启动冲击电流测试工装，所述的充电开关、测试开关、放电开关、充电限流电阻、保险丝、放电电阻可以一个或多个并串联；保险丝降额大小可以通过电流采样电阻上的波形大小来确定。

Claims (5)

1、一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路，包括供电电源、数字示波器、万用表和被测电源，其特征在于：在供电电源与被测电源之间放置有启动冲击电流测试工装，数字示波器检测启动冲击电流测试工装上的最大输入冲击电流。

2、如权利要求1所述的一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路，其特征在于所述的启动冲击电流测试工装电路结构是：充电开关与充电限流电阻、保险丝串联后接到整流桥的1脚，整流管的3脚通过电流采样电阻和测试开关输出到VOUT1；整流管的4脚接地；放电开关、放电电阻串联后与电解电容并接在整流管的3、4脚之间。

3、如权利要求1中所述的一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路，其特征在于所述的数字示波器接在电流采样电阻两端，以准确获取被测电源的最大输入冲击电流，电流采样电阻可以是一个或多个并串联。

4、如权利要求1中所述的一种测试开关电源最大启动冲击电流的电路，其特征在于所述的万用表接在启动冲击电流测试工装中的电解电容两端，检测最高充电电压，电解电容可以是一个或多个并串联。

5、如权利要求2所述的启动冲击电流测试工装，其特征在于所述的充电开关、测试开关、放电开关、充电限流电阻、保险丝、放电电阻可以一个或多个并串联。

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