开关电源温升的测量

检测ｉＴｅｓｆｉｎｇ　编辑／徐航　开关电源温升的测量　……………………………………………・…………………………………………………………・＞　◎　文／李磊　一、概述　位于样品水平对角１００ｍｍ处（见图　件下样品正常工作４ｈ，应监控整个　１）。样品与供电电源距离１ｍ，与　试验过程，并记录试验过程中和结　输出负载距离１．２ｍ，与环境温湿度　束后的数据，具体试验过程见图３。　监测点距离１ｍ，并且样品、负载　及环境温湿度监测点问形成一个三　角形。　产品可触及件的过高温度可能　会引起人员伤害，内部的过高温度　还可能会引起绝缘损坏，过高温度　甚至会引起产品的机械不稳定性，　３　注意事项　准备工作应尽量严谨，避免影　响产品工作状态，开始通电之后可　因此，温升试验是产品安全设计考　虑的一个重要因素。本文结合由　ＩＥＣ组织的国际能力验证开关电源　以在几分钟内对负载电阻重新调　整使电流达到额定，其他测试状　态不变，下面列举在测试前应注　意的事项。　（１）自行选择温升测试点的原　则（规定测试点除外）　的温升试验（项目号０９ｅ３８），详　细介绍开关电源温升的验证内容、　测试过程及注意事项。　试验样品为内装式开关电源，　电气规格：输入１００／１２０ＶＡＣ　３．２Ａ　２００／２４０ＶＡＣ　１．６Ａ　５０／６０Ｈｚ输出　①样品内部测试点的选择　图１样品及测试点　根据开关电源的电路特性，电　２４ＶＤＣ　６．５Ａ，样品外观参见图１。　试验依据ＩＥＣ组织提供的作业指导　（４）测试点确定：规定的测试　路中的开关变压器（包括绕组、磁　　点ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　１和ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　２（见　芯等）、开关管、大功率二极管、ＩＥＣ　６０９５０－１：ｅｄ　２．０、ＩＥＣ　６００６５：ｅｄ　７．１、ＩＥＣ　６１５５８—１：ｅｄ　２．１。　　图２），其他测试点实验室可根据　滤波电感通常是功率较大的器件，书进行，指导书中推荐的标准是　发热明显偏高。电路使用的整流　经验自行选择。　桥、滤波电容温度也较高，尤其是　在选取的器件规格余量不足时，将　成为主要发热源，上述位置均可以　确定为测试点。　二、测试过程　｝．试验的准备工作　本次试验完成两项工作：对规　定点的测量、测量出温度较高点。　②样品外部测试点的选择　参考样品特征，通过传导方式　散发热量的散热片，可以在直接与　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　１　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　２　依据指导书要求，确定所有试验条　件如下。　图２规定测试点ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　１（变压　器磁芯中心）和ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　２　其接触的外罩表面进行监控。样品　外罩顶部没有与元器件直接接触，　外罩的温度升高主要是由发热器件　的辐射引起的，因此，选择顶部下　（１）环境条件：２１—２５　ｏＣ（波　动不超过２℃）和３０％～７０％ＲＨ　（滤波电容底部）　２　测试过程　本次对样品中开关变压器绕组　采用电阻法（断电后的线性回归　（波动不超过５％）。　方发热量大的器件所在位置进行监　测。　（２）测试电压：１２０Ｖ／２３０Ｖ　５０Ｈｚ。　除以上的元器件及位置，可在　（３）其他要求：样品放置到　法）测量，对其他部位采用热电偶　正式测试前使用红外测温仪或热传　黑色木板上，热电偶的温度测试点　法（Ｋ型热电偶）测量。在规定条　感器挑选出温度相对较高位置，作　《认证技术》２０１１・０５　ｌ　编辑／徐航　Ｔｅｓｔｉｎｇ　ｉ检测　使用散热专用的　骤１和３属于稳定的环节，步骤３、　硅脂。如果在散　４、５会根据不同外界因素而会产生　热片恢复时发现　不同结果。步骤中有一个环节出现　硅脂丢失，应进　偏差，试验数据就很难保证真实准　行补充修复以避　确。分析本次试验重复数次的原因　免测试数据出现　主要有以下两方面。　偏差。　（１）样品在步入式环境试验箱内　测试，不合理样品放置位置及箱体　的出风方向，会对试验数据产生巨　大影响。　（２）本次使用手动调节的滑动　三、测试结　图３试验过程　为测试点放置热电偶进行监测。　果及分析　通过对所有参　（２）固定测试点时的注意事项　①电路中采用电阻法测量绕组　温度时，可以通过低阻抗的转换开　加实验室的结果统计分析，有三方　电阻作为测试负载，由于大电流使　面情况值得参考。　一其电阻发热会直接影响负载阻值，　是开关电源在不同输入电压　从而对每次的测试会有一定影响。　关，实现快速的冷阻和热阻测量，　测试线与样品测试点连接的锡焊应　尽量可靠安全。　②使用热电偶测试前，应以　下，温升存在少许差别，器件温度　的高低对于电压无规律可言。　２　最终比对结果分析　本次能力验证的上报数据Ｚ值　二是此次试验的参加者，采用　偏差均在允许范围内，但还是有些　ＩＥＣ　６００６５或ＩＥＣ　６０９５０—１进行测试　偏差，主要问题及分析结果如下。　得到的测试结果并不相同，依据　１．规定测试点ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　１的测　ＩＥＣ　６０９５０—１进行测试得到的最大测　试温度属于偏低数值。经分析测试　试结果比ＩＥｃ　６００６５的测试结果高　点ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｌ位置所粘贴的热电偶　ＯＰ　１０８等文件为依据。在测试带电　元器件时，一定要在被测导体表　面增加绝缘（不仅在热电偶测试　点），以避免人身电击伤害、测试　仪器损伤和样品的损坏。布点时可　５Ｋ，笔者认为，两个标准对样品安　会与顶部金属外罩有接触，被测点　装和温升稳定时间要求不同会对结　的温度通过热电偶传导到外罩，加　果产生影响。　以采用绑扎、粘结、锡焊等方式，　使热电偶与被测元器件表面紧密接　触，同时也要避免热电偶对被测元　器件的影响过大。在样品内部的热　电偶引线可使用压敏胶带固定，但　需确保胶带远离测试点。　③针对本样品特征，使用热电　快了被测点的散热，从而使测试数　三是本次指导书中推荐使用的　值偏低。可以使热电偶错开外罩，　热电偶有Ｔ、Ｋ、Ｊ三种，８０％的实　以避免接触后对测试点温度的影　验室采用Ｋ型和Ｊ型，采用Ｔ型热电　响，同时为了温度的精确，要尽量　偶测试的温度结果略低，但差异不　使用最少的粘合剂固定热电偶。　影响结果的判定。　２．在提交的温度较高的测试点　中，疏忽了热敏电阻ＲＴ２￣Ｄ初级电阻　｛本实验室测试结果的分析　偶穿孔和电阻线底部直接引出的方　式引出线缆，尽量减少热电偶穿孔　在提交上报结果前，实验室内　Ｒ４。虽不影响ｚ值的判定，但也应引　曾进行多次测试，但每次的测试结　起实验室的关注。没及时发现的原因　对样品散热的影响，尤其是避免热　果均存在略微差异。因为短时的正　是忽略了器件的类型和工作特性，如　电偶线缆从样品某单个重要散热孔　常工作不会影响器件的性能和寿　热敏电阻本身就属于发热器件，电阻　全部引出，这种方式会直接影响样　命，内部器件引起结果不同的可能　Ｒ４从外观上就可以判断出是大功率　品的整体散热而影响试验数据。　性不作考虑。试验结果的差异主要　的金属膜电阻，两者均是发热的主要　　④如果因布点需要拆装某些部　由测试过程中的不稳定环节引起，位的散热片，在拆装时须留意是否　根据图３的测试过程可以看出，步　器件，应重点监测。四　《认证技术》２０１１・０５