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(完整版)开关电源测试技术规范(比较全面)

开关电源适配器技术规范

1.目的

1.1.为设计工程师提供电源适配器通用设计技术规格要求。

1.2.为设计验证及品质检验提供评判依据。

1.3.为市场人员同客户技术沟通提供参考。

1.4.当客户规格有特殊要求时,以客户要求为准。

2.适用范围

规格包含机械、电气、安规、电磁兼容、环境、可靠性、环保等要求。

3.职责

3.1.开发部:负责本技术规范的制定及维护,对文件做出解释。

3.2.市场部:参照此规范同客户进行技术参数沟通。

3.3.测试部:依照此规范进行新产品设计测试验证。

3.4.品质部:依照此规范进行产品的各项性能检验。

3.5.制造部:依照此规范进行产品的制造与检测。

4.名词解释

4.1.电源适配器:把交流电转换成安全电压输出,外置于受电设备的一种电源转换器。

4.2.开关型电源适配器(switching power adaptor):能提高转换效率、输入电压范围宽、输出电压稳定的开关

型能量转换的电源适配器,提供高效率、输出电压高稳定度的电源。

4.3.原边反馈型电源适配器:属于开关型电源适配器中的一种,由变压器的原边绕组反馈作为稳定输出电压,

替换光耦等次边反馈电路来作为降低成本的方案,提供高效率、输出电压较稳定的电源。

4.4.线性电源适配器(line power adaptor):采用工频变压器把交流电变换成安全电压,供给受电设备使用,可以

选择交流输出或整流滤波后直流输出。

4.5.空载/满载/半载:无电流输出状态/额定输出电流状态/50%额定输出电流状态,满载也称额定负载

4.6.Pno/额定输出功率:Pno(nameplate power output)即铭牌注明的输出功率,也就是额定输出功率。

4.7.PWM (pulse width modulation):脉宽调制

4.8.RCC(ring choke converter):自激

4.9.MTBF(mean time between failure):平均无故障间隔时间

4.10.Ⅰ类设备:设备的防触电保护不仅靠基本绝缘,还包括一种附加的安全措施,即将能触及的可导电部分与

设施固定布线的保护(接地)线相连结。对于使用软线或软电缆的设备,软电线或软电缆应具有一根保护(接地)芯线。

4.11.II类设备:防电击保护不仅依靠基本绝缘,而且还采取附加安全保护措施的设备,例如采用双重绝缘或加

强绝缘的设备,这类设备既不依靠保护接地,也不依靠安装条件的保护措施。

4.12.Ⅲ类设备:设备的防触电保护依靠安全特低电压(SELV)供电,且设备内可能出现的电压不会高于安全特

低电压。

5.区域规定的参考标准

5.1.A V类安规要求:(Information Technology Equipment, Safety, General Requirements)

5.1.1.IEC60065(国际通用)

5.1.2.EN60065(欧洲)

5.2.IT类安规要求:(Information Technology Equipment, Safety, General Requirements)

5.2.1.UL60950-1 (美国、加拿大)

5.2.2.EN60950-1 (欧洲)

5.2.3.IEC60950-1(国际通用)

5.2.4.J60950-1 (日本)

https://www.doczj.com/doc/a12861948.html,S14336 (台湾、澎湖、金门及马祖)

5.2.

6.GB4943 (中国)

5.2.7.K60950-1 (韩国)

5.3.EMI要求:(Information Technology Equipment – Radio disturbance characteristics)

5.3.1.FCC Part 15B (美国、加拿大)

5.3.2.CISPR 22

5.3.3.EN55022 (欧洲)

5.3.4.GB17625 (中国)

https://www.doczj.com/doc/a12861948.html,S13438 (台湾、澎湖、金门及马祖)

5.3.

6.AS/NZS CISPR22(澳大利亚、新西兰)

5.4.环保要求及欧盟指令要求:

5.4.1.2002/95/EC (RoHS Directive) and Exemption directive

5.4.2.电子信息产品污染共控制管理办法(China RoHS)

5.4.3.产品物质管理规范

5.4.4.2002/96/EC (WEEE Directive)

5.4.5.EN50419 (WEEE Marking Standard)

5.5.MTBF 要求:

https://www.doczj.com/doc/a12861948.html,-HDBK 217F, Reliability Prediction of Electronic Equipment

5.5.2.Bell core SR-332, Issue 1, Reliability Prediction of Electronic Equipment

https://www.doczj.com/doc/a12861948.html,-STD-781C, Reliability Demonstration of Electronic Equipment

5.6.美国/澳大利亚和新西兰/欧洲效率要求以及空载功率耗散要求

https://www.doczj.com/doc/a12861948.html,A: US EPA-ENERGY STAR 2.0/California Energy Commission (CEC-400-2006-002 Rev.2)

5.6.2.Australia and New Zealand: Minimum Energy Performance Standards (MEPS) AS/NZS 4665.2-2005

5.6.3.Europe: Code Conductor Energy Efficiency of External Power Supplies Draft Version 2

6.规格要求

6.1.规格描述规范:

物料名称,认证,电源类型,输出电压电流,输入插头类型,输出插头规格(内径*外径*长直角或弯角),适配器型号,电源盒尺寸,备注。

如:Power Adapter,CE,Switching,DC12V0.8A,欧洲2PIN,2.1*5.5*9.0mm直角,CPS***,packing box:101*49*92mm,(RoHS)

6.2.测试项目:

6.3.5W以上电源只允许使用PWM开关模式设计电路,不能用RCC模式设计电路

6.4.电源输入要求

6.4.1.输入的电压和频率范围:电源适配器在空载或满载条件下满足所有电压输出指标要求的输入电压值和频率

范围。在“选项”打“√”。

6.4.2. 最大输入电流:按功率因数为0.7来计算Imax=2.2Po/(0.7*Vin-min ) 6.4.3. 输入瞬态电流

6.4.4. 绝缘耐压Hi-Pot :遵循安规要求

6.4.5. 漏电流:遵循安规要求,输入额定电压和频率下,II 类设备的最大安全漏电流为0.25mA ,I 类设备的最大

安全漏电流为3.5mA 6.4.6. 绝缘电阻:初级对次级primary to secondary 施加500Vdc 一分钟,测得绝缘电阻不小于50M Ω 6.4.7. 雷击浪涌:参考10.2 EMC 要求

6.5. 输出要求

6.5.1. 输出电压容差:额定输入、满载条件下输出电压与额定输出电压相比。

6.5.2. 输出电压范围:设计输入电压和频率范围内,包括空载、半载和满载条件下的输出电压与额定输出电压相

比。

6.5.3. 输入调整率:输入额定频率和设计输入电压范围内,满足输出额定电流时的最大输出电压减去最小输出电

压,除以额定输入时满足输出额定电流的输出电压。

max min

in rated

OUT OUT OUT

V V V V Line R V =-?=

(Iout=I rated )

6.5.4. 频率调整率:输入额定电压和设计输入频率范围内,满足输出额定电流时的最大输出电压减去最小输出电

压,除以额定输入时满足输出额定电流的输出电压。

6.5.5. 负载调整率:额定输入条件下,负载由空载调节至满载,其最大输出电压减去最小输出电压,除以额定输

入时满足输出额定电流的输出电压。

max min ,in rated out rated

OUT OUT OUT

V V I I V V Load R V ==-?=

6.5.6. 纹波噪声:对开关频率纹波和噪声电压峰峰值的限幅要求。测试条件:正常环境温度下、满负载(要求电

阻负载,非电子负载);DC 输出端并联0.1uF 陶瓷电容,10uF 铝电解电容,示波器设置在带

宽20MHz对电源输出进行测试。

6.5.

7. 开机延迟时间:额定输入和输出条件下,从开机到上升至稳定输出电压90%的时间

6.5.8. 关机延迟时间:额定输入和输出条件下,从关机到下降至稳定输出电压10%的时间

6.5.9. 开机上升时间:额定输入和输出条件下,开机输出上升至稳定电压10%~90%之间的时间

6.5.10. 关机维持时间:额定输入和输出条件下,关机到下降至稳定输出电压90%的时间

6.5.11. 容性负载:常温环境下、在设计输入电压/频率范围内、满负载并联大电容条件下能正常启动。

7.保护要求

7.1. 输出短路保护:输出电路用≤50mΩ短路线持续短路2小时以上,不能导致电源适配器任何损坏,且壳温不

超过相关安全标准中的限值要求,短路排除后能自动恢复正常工作。

7.2. 输出过流保护:输出电流超过额定输出电流时,具有关闭电流输出的保护功能,当输出电流恢复正常后能

自动恢复正常工作,过流保护点为额定电流的180%~220%,过流保护与容性负载要求有冲

突时,应该先满足容性负载要求,但是出现过流也不会导致电源适配器任何损坏,且壳温不

超过相关安全标准中的限值要求。

7.3. 整机过热保护:任何输入、输出、环境异常导致电源适配器过热,在可能损坏电源适配器前关闭输出或切

断输入进行保护,不允许出现输出过压、爆炸等灾难发生,异常消除后可以恢复正常工作或

无输出、无过热现象。

7.4. 输出过压保护:当输出电压超过允许的电压范围时,应该关闭输出,故障排除后自动恢复。

7.5. 输入过压保护:当输入电压超过允许的电压范围时,应该切断输入,避免损坏电源适配器或出现爆炸等灾

难,故障排除后可自动恢复或无输出、无过热现象。

7.6. 填写规格要求或打“√”表示要求,“\”表示不要求。

8.能耗效率要求

8.1. 空载功率耗散:额定输入条件下无负载时的整机功率耗散。

8.2. 平均效率要求:额定输入条件下输出电流为额定电流的25%,50%,75%,100%时分别测得其整机效率,取算

术平均值为其平均效率。

9.环境试验

电源适配器须进行以下环境试验测试

项目适配器

类型

测试项目参考标准试验方式判据选择

1 通用跌落测试IEC 60068-2-3

2 100cm高度,自由跌落于

20mm厚的木板上。

外观允许有磨

损但不能有裂

痕,输入插头不

能松动、歪斜,

各项功能正常。

2 通用振动测试IEC 60068-2-34

频率10 ~300Hz

外观不允许有

裂痕,输入插头

不能松动、歪

斜,测试后各项

功能正常

摇摆2小时每个角度

(X,Y,Z)

加速度2G

移位0.4mm

3 通用恒冷测试IEC 60068-2-1 遵循标准遵循标准√

4 通用干热测试IEC 60068-2-2 遵循标准遵循标准√

5 通用温度循环

测试

IEC 60068-2-14

遵循标准遵循标准√

6 通用热冲击测

IEC 60068-2-14

遵循标准遵循标准√

7 通用恒定湿热

测试

IEC 60068-2-78

遵循标准遵循标准√

8 通用存储测试IEC 60068-2-48 遵循标准遵循标准√

9 通用低温启动共进遵循标准遵循标准√

10.安规及EMC要求

10.1.安规EMC认证要求:

参考使用地区最新版本的安规标准要求,适配器生产厂家须提供安全报告及证书,证明其满足要求。

适配器的认证标识要求如下(打“√”选择):

适应范围安全/WEEE标准安全认证要求参考标识选择美国、

加拿大

UL/CSA60950-1

FCC Part15

subpartB

UL、cUL

日本J60950-1 PSE

台湾CNS14336 BSMI

巴西UL/CSA60950-1

for Class II level

cUL

英国EN60950-1 (CE)

EN50419 (WEEE)

CE TUV

(EN60950-1)

欧洲

EN60950-1 (CE/GS/B Mark) IEC 60950-1

EN50419(WEEE)

CE /GS Mark. B Mark /PSB

澳洲

IEC60950-1 (CB) ANS/NS60950-1

CE /C-tick/CB

中国 IEC-60950-1 (CB) GB4943/9254(CC C) SJ/T11364-2006

CCC Mark/CB 10 years logo (China Rosh)

韩国

IEC-60950-1 (CB) EK Mark/CB

10.2. EMC 要求:要求与受电设备整机测试,实验室测试出具检验报告。

EMC 标准 适配器类型 EMI/EMS 参考标准

EMI 分类等级

选择 所有类型 FCC Part 15、CISPR22/24、EN55022/24 Class A

所有类型

FCC Part 15、CISPR22/24、EN55022/24

Class B √

EMC 测试项目及要求 序号 测试项目 标准 测试频段 检波 限值

备注

选择

1 RE 辐射

发射(AC 电源端口)

CE/ CCC 30MHZ ~230MHZ QP

40dBμV/m (3米法测试)/30 dBμV/m (10米法测试) 是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

230MHZ ~1GHZ QP

47dBμV/m (3米法测试)/37 dBμV/m (10米法测试) 是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

FCC 30MHZ ~88MHZ QP

40dBμV/m (3米法测试)/30 dBμV/m (10米法测试) 需是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

88MHZ ~216MHZ QP

43.5dBμV/m (3米法测试)/33.5 dBμV/m (10米法测试) 是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

216MHZ ~960MHZ

QP

46 dBμV/m (3米法测试)/36 dBμV/m (10米法测试) 是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

960MHZ ~ QP

49.5dBμV/m (3米法测试)/39.5 dBμV/m (10米法测试) 是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

3

CE 传导发射(AC 电源端口)

CE/ CCC/ FCC 150k ~500k QP 66~56 dBμV 是否配合客户系统测试,要求满足标准余量至少6dB

AV

56~46 dBμV CE/ CCC/ FCC 500k ~5M QP

56 dBμV AV 46 dBμV CE/ CCC/ FCC 5M ~30M QP 60 dBμV AV 50 dBμV CE 传导发射(信

号端口) CE/ CCC

150k ~500k QP 84~74 dBμV AV 74~64 dBμV CE/

CCC

500k ~30M

QP 74 dBμV AV

64 dBμV

11. 可靠性要求

11.1. MTBF 平均无故障间隔时间预计:(25℃满载工作条件下)

11.1.1. 根据MIL-HDBK-217F 计算得到的平均无故障时间最小为100K 小时; 11.1.2. 根据SR-332, Issue1计算得到的平均无故障时间最小为300K 小时; 11.1.3. 根据MIL-STD-781C 计算得到的平均无故障时间最小为30K 小时; 11.2. MTBF 平均无故障间隔时间验证:

11.2.1. 测试条件:样品个数至少50个,测试时间至少30天,环境温度至少45℃,满载。 11.3. 关键器件降额:实际工作温度、电压、电流不能超过器件规格的额定值乘以降额因子

11.3.1. 电解电容应用要点& 寿命公式; 11.3.1.1. 要求使用标称温度为105℃的电解电容。

11.3.1.2. 要求使用以下厂家的电容:(无指定,建议NIPPON CHEMI CON, NICHICON, RUBYCON, TOSHIN,

PANASONIC, TAICON, L-TEC, JAMICON ,CAPXON ,SAMXON ,JFD ,CHANG ) 11.3.1.3. 电解电容寿命计算公式:

(适配器电解电容寿命至少为13.14K 小时,LED 与工业电源电解电容寿命至少为43.8K 小时)

0010

5

02

2

X X

T T T T L L -?-?=??

其中,

2

X

X

I

T T

I

??

?=?? ?

??

寿命公式也可以直接写为:

2

1

5

10

22

X

X

T

I

T T

I

L L

??

???

??

-?

- ?

??

??

??

=??

Lo:基本寿命,To:最大额定工作温度,Io:最大额定纹波电流,△To:最大额定纹波电流时的温升,Tx:实际工作环境温度,Ix:实际工作纹波电流,△Tx:纹波电流导致的温升

备注:电解电容厂商有提供计算公式的,以厂商提供公式为准。

11.4.

设计输入电压/频率范围内,带外壳电源适配器满载稳定工作4小时后,测量各器件表面温度,由

壳温换算到结温后,要求结温满足各器件的结温降额要求。对于外壳的温升,不能超过25°C

编号测试点温升

1 开关管给出实际测试值

2 初级电感给出实际测试值

3 初级电解电容给出实际测试值

4 变压器给出实际测试值

5 IC 给出实际测试值

6 输出二极管给出实际测试值

7 次级电解电容给出实际测试值

8 PCB 给出实际测试值

9 外壳给出实际测试值

12.工作及贮存环境要求

12.1.工作温度:0℃~45℃

12.2.贮存温度:-40℃~70℃

12.3.工作湿度:10%~90% RH (无凝露)

12.4.贮存湿度:5%~95% RH(无凝露)

13.结构要求

13.1.外形尺寸:额定壳体尺寸,重量不做要求。

13.2.外表颜色:适配器外壳由塑料树脂成型,颜色为黑色;包装盒颜色为白色。

13.3.噪音:正常输入电压和最大负载条件下,在离适配器前、后、左、右5厘米处不能有任何人耳可听到的噪

声。

13.4.DC输出插头连接器以及电缆定义,如下图所示:

上图标注尺寸(单位:mm)

标记最小值标称值最大值备注选择

A 20 30 40 √

B 70 80 90

C 20 30 40

D 30

E 8.5 9.0 9.5

F 10.0 H

3.3 3.5 3.7 √ 0

0 0 / G 1500

1530 1560 √ 1800

1830

1860

/ DC 输出插头、电缆要求 项目 内容

规格

选择 1 电缆长度

1500mm ±30 √ 1800mm ±30 /

2 线材规格 22AWG ,黑色

√ 插头尺寸 外径×内径×长度为:5.5mm ±0.1*2.1mm ±0.1*9.5mm ±0.5 √

外径×内径×长度为:3.8mm ±0.1*1.35mm ±0.1*9.5mm ±0.5 /

输出插头极性 内芯为正极,外管为负极 √

输出插头方向 拐角型(L 型) /

直线型(I 型) √ 触点镀层 镀镍,厚度>100mil √ 静电防护 根部半胶长度为3.5±0.2mm

√ 电缆拉力 拉力施加于电源适配器的壳体与DC 输出插头之间,轴向2Kg 负荷,持续时间60S 而不产生任何损坏。 √ 应力消除 输出连接器须具有应力缓冲护套 √

DC 插头颜色

黑色

13.5. AC 输入插头定义

13.5.1. 壁挂式AC 输入插头:输出插头连接器插头镀层:镀镍,厚度>100mil

适配器类型

输入插头标准 图片

选择

美国2pin 巴西2pin CSA CAN/CSA-22.2

No.21-95/CNS6797 JIS 8303

CSA CAN/CSA-22.2 No.21-95/

美国3pin 巴西3pin CSA CAN/CSA-22.2 No.21-95/

英国3pin

BS 1363

欧洲2pin CEE7 standard XVI(CEE 7/16)

欧洲3pin CEE7 standard XVI(CEE 7/16)

澳洲2pin

AS/NZS 3112

澳洲3pin 中国3pin

AS/NZS 3112 GB1002

中国2pin

GB1002

韩国2pin

KSC 8305

印度3pin

/

13.5.2 桌面式适配器AC 输入端口:

14.铭牌要求:

产品铭牌位于适配器顶部或底部,中国标准使用中文表示,其它地区统一使用英文表示或由客户

指定。铭牌应该包含以下信息,

项目内容

1 厂商标识

2 产品名称

3 输入输出规格,包含输入电压,频率,输出电压/电流,DC、AC等

4 警示信息

5 认证标识

6 室内环境使用时,要有使用标志

7 如果所选电源是属于II类设备,则必须有II类设备标志

8 合法的供应商名称,如果使用客户是中国大陆,需要标注供应商地址

9 生产日期(年/月或周)

10 序列号,所有序列号标贴记录可以追溯到储运和生产

11 铭牌背景/字:黑底白字

15.环保要求

15.1.物料必须满足欧盟环保指令的RoHS、WEEE、PFOS、PAHs、电池和包装指令,中国RoHS指令, 以及其

他国家的环保要求和某些特殊的环保要求。

15.2.物料必须提供我司认可的第三方测试报告和相关调查表。

15.3.如有豁免项,必须提供豁免证书和材料证明。

16.文控存档资料要求

正式承样时应该备齐以下资料或物品

项目内容选择

1 正式样品(带包装)5PCS √

2 规格书5PCS(制造商及供应商盖公章原件)√

3 关键器件清单√

4 功能规格测试报告(功能测试实测值列表含标准规格,及示波器实测波形)√

5 温升测试报告√

6 平均无故障间隔时间预计报告MTBF Prediction Report /

7 平均无故障间隔时间验证报告MTBF Demonstration test Report /

8 相关安规测试报告及证书√

9 EMC测试报告√

17.注释

本文没有提及的技术规格要求,则以国家标准或行业标准做参考。

18.附录无

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