《电源测试不求人！纹波 / 效率 / 过流保护等 11 项测试规范（附记录表格）》

1. 文档目的

本规范规定电源产品（含 AC-DC、DC-DC 模块）的 11 项核心性能测试流程，明确测试条件、仪器要求、操作步骤、判定标准及记录方式，确保测试结果准确、可重复，为产品验证、量产检测提供依据。

2. 适用范围

• 适用产品：开关电源、线性电源、电源模块（Buck/Boost/ 反激 / LLC 拓扑）

• 测试阶段：研发验证、样品测试、量产抽检

• 测试环境：常温（25℃±5℃）、常压（标准大气压），无强电磁干扰

3. 通用测试条件

4. 仪器清单（必备）

5. 详细测试流程

5.1 纹波（Ripple）测试

测试目的

测量输出直流电压上叠加的低频纹波（50Hz~1kHz）和高频噪声（1kHz~20MHz）。

测试条件

• 输入电压：低、中、高三个档位（如 DC 12V/24V/48V，AC 100V/220V/264V）

• 负载条件：25%、50%、100% 满载

操作步骤

1. 连接电路：输入电源→待测电源→电子负载，示波器探头接输出端（Vout + 与 GND）。

1. 示波器设置：

• • 耦合方式：AC 耦合

• • 带宽限制：20MHz（关闭 “宽频模式”）

• • 时基：5μs/div（高频）、10ms/div（低频）

• • 探头衰减：1:1（无源探头）或按差分探头规格设置

1. 探头处理：地线长度≤3cm（使用弹簧接地钩或直接焊接），避免引入干扰。

1. 测量记录：待波形稳定后，读取峰峰值（Vpp），每个输入 - 负载组合测量 3 次，取平均值。

判定标准

• 纹波峰峰值≤规格值（如≤1% Vout 或≤50mVpp，以产品规格书为准）

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5.2 动态响应（Transient Response）测试

测试目的

验证负载突变时输出电压的过冲、下冲及恢复时间，评估电源稳定性。

测试条件

• 输入电压：额定输入电压

• 负载条件：静态中点负载（50%），阶跃范围 10%→90%、90%→10%

• 阶跃速度：上升 / 下降沿≤1μs

操作步骤

1. 连接电路：示波器通道 1 接 Vout，通道 2 接电子负载电流反馈端（监测电流阶跃）。

1. 电子负载设置：静态电流 = 50% 满载电流，阶跃模式 = 交替阶跃（10%↔90%）。

1. 示波器设置：

• • 耦合方式：DC 耦合

• • 时基：1μs/div（观察阶跃细节）

• • 触发方式：边沿触发（通道 2 电流阶跃上升沿）

1. 测量记录：抓取 3 次完整阶跃波形，记录过冲 ΔVup、下冲 ΔVdown、恢复时间（回到 ±1% Vout 窗口）。

判定标准

• 过冲 / 下冲≤5% Vout（或产品规格书要求）

• 恢复时间≤100μs（或产品规格书要求）

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5.3 负载调整率（Load Regulation）测试

测试目的

测量输入电压不变时，负载变化对输出电压的影响程度。

测试条件

• 输入电压：低、中、高三个档位

• 负载条件：0%、25%、50%、75%、100%

操作步骤

1. 固定输入电压（如低输入），电子负载设置为 0% 负载。

1. 用高精度万用表测量 Vout，待读数稳定后记录（V0%）。

1. 依次调整负载至 25%、50%、75%、100%，每次稳定 30 秒后记录对应 Vout（V25%、V50%、V75%、V100%）。

1. 更换输入电压档位（中、高输入），重复步骤 1-3。

计算负载调整率：\( \text{负载调整率（%）} = \frac{\text{最大Vout} - \text{最小Vout}}{\text{æ ‡ç§°Vout}} \times 100\% \)

判定标准

• 负载调整率≤±1%（或产品规格书要求）

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5.4 抖动（Jitter）测试

测试目的

测量开关电源 PWM 信号、开关边沿的时间不稳定度，评估 EMI 风险。

测试条件

• 输入电压：额定输入电压

• 负载条件：满载

操作步骤

1. 测试点选择：PWM 驱动信号（MOS 管 G 极）或开关节点（MOS 管 D 极）。

1. 示波器设置：

• • 探头：差分探头（浮地测试点），衰减比按规格设置

• • 耦合方式：DC 耦合

• • 时基：100ns/div

• • 触发方式：Edge 触发（上升沿 / 下降沿）

• • 打开 “抖动测量” 功能（或启用无限余辉模式）

1. 测量记录：连续采集 100 个周期，记录周期抖动（峰峰值 / RMS）、占空比抖动（峰峰值）。

判定标准

• 周期抖动峰峰值≤5% 开关周期（或产品规格书要求）

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5.5 VDS 电压测试（MOS 管漏源电压）

测试目的

测量开关管关断时的电压尖峰，评估器件电压应力是否在安全范围。

测试条件

• 输入电压：高输入电压（最恶劣条件）

• 负载条件：满载

操作步骤

1. 连接电路：差分探头两端分别接 MOS 管 D 极和 S 极（确保探头绝缘，避免短路）。

1. 示波器设置：

• • 耦合方式：DC 耦合

• • 时基：100ns/div

• • 垂直灵敏度：5V/div（根据预期 Vds 调整）

• • 触发方式：单次触发（MOS 管关断沿）

1. 测量记录：抓取 3 次关断尖峰波形，记录最大尖峰值、振铃幅度。

判定标准

• 最大 Vds 尖峰值≤MOS 管额定 Vds 的 80%（留 20% 降额，或按产品规格书要求）

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5.6 效率（Efficiency）测试

测试目的

测量电源在不同输入电压和负载下的转换效率，绘制效率曲线。

测试条件

• 输入电压：低、中、高三个档位

• 负载条件：0%、10%、25%、50%、75%、100%

操作步骤

1. 连接电路：输入电源→功率计→待测电源→电子负载，万用表并联在输入 / 输出端（辅助校准）。

1. 仪器校准：功率计清零，万用表校准（确保精度）。

1. 测量记录：

• • 固定输入电压，依次调整负载比例，每个负载点稳定 30 秒后，记录 Pin（功率计读数）、Pout（Vout×Iout）。

• • 计算效率：\(\eta = \frac{Pout}{Pin} \times 100\%\)

• • 更换输入电压档位，重复步骤 3。

判定标准

• 峰值效率≥85%（或产品规格书要求），轻载（10%）效率≥70%（或产品规格书要求）

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5.7 开机输出电压波形（Startup Waveform）测试

测试目的

观察电源上电时的输出电压波形，评估软启动效果、过冲及异常振荡。

测试条件

• 输入电压：额定输入电压

• 负载条件：典型负载（50%）、满载

操作步骤

1. 连接电路：示波器通道 1 接 Vout，通道 2 接 Vin（同步监测输入上电）。

1. 示波器设置：

• • 耦合方式：DC 耦合

• • 时基：10ms/div（观察整体上电过程）、1μs/div（观察过冲细节）

• • 触发方式：单次触发（Vin 上升沿，触发阈值 = 10% Vin 额定值）

1. 测量记录：断开输入电源，重新上电，抓取 3 次开机波形，记录上升时间、过冲幅度、是否有负冲 / 振荡。

判定标准

• 过冲幅度≤5% Vout（或产品规格书要求）

• 无负冲、无持续振荡，上升时间符合软启动设计要求

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5.8 OCP 过流保护测试（Over Current Protection）

测试目的

验证电源过流保护功能的触发点、保护方式及恢复特性。

测试条件

• 输入电压：低、中、高三个档位

• 负载条件：从额定电流逐步升高至保护触发

操作步骤

1. 连接电路：待测电源→电子负载，示波器通道 1 接 Vout，通道 2 接 Iout（电流探头）。

1. 电子负载设置：恒流模式，电流上升速率 = 0.1A/s（缓慢上升，精准捕捉触发点）。

1. 测量记录：

• • 观察 Vout 和 Iout 波形，记录保护触发时的 Iout（OCP 点）。

• • 记录保护方式：恒流限流 / 打嗝模式 / 闭锁模式。

• • 撤销过流（降低负载电流至额定值），观察是否自动恢复输出。

1. 更换输入电压档位，重复步骤 2-3。

判定标准

• OCP 触发点 = 额定电流 ×（110%~130%）（或产品规格书要求）

• 保护后无器件损坏，恢复方式符合设计要求

记录表格