电源模块白盒测试方法

测试说明：

电源中辅助电源有重要意义，电源模块的正常工作靠辅助电源来保障，辅助电源工作要比主电路要求更可靠，因为即使在输入电压超限的条件下，辅助电源还要正常工作，以实现正常的保护逻辑，而且功率器件的驱动，控制芯片的工作都要靠辅助电源来保障，因此，对辅助电源的要求是：无论在动态的情况下还是在静态的情况下，必须稳定可靠，输出电压稳定，以满足控制和通讯电路的要求。测试工作中要充分关注辅助电源。

测试方法：

辅助电源要关注以下几个问题：

A、启动电阻设计是否合理，限流电阻（辅助电源的输入与高压直流母线排串联的电阻）设计是否合理；

B、静态的情况下，辅助电源的电压是否在全电压、负载内；

C、大动态的情况下，辅助电源是否正常；

D、启动过程中输出电压是否出现过冲，384X Isence端及驱动波形是否异常；

E、输出电压波形监测；

F、开关管的电应力测试；

G、辅助电源的温度应力测试；

H、芯片的工作主要参数，如工作电压、功耗等。

针对这些问题，需要测试相应项目：

A、启动电阻和限流电阻测试

启动电阻的功率降额必须满足设计要求，计算功率的公式为：

P＝（Bmax－V1）/R，其中Vmax为辅助电源在各种情况下最大的输入电压，V1为辅助电源控制芯片（UC384X）正常工作电压，计算出来的功率不能超过选用的启动电阻的功率，同时启动电阻的温升必须满足降额要求。在最高的环境温度、辅助电源最高的输入电压Vmax下，正常工作时，启动电阻的最高温度（温度稳定以后）不超过120oC（15oC的降额，135oC-15oC＝120oC），如果在常温下测试，测试温升需要转换到最高工作环境温度。

限流电阻的功率也要满足降额的要求，用示波器测试正常情况下，满载开机，满载关机情况下电阻两端的电压波形，通过电压波形，测试出电阻两端的电源有效值，根据有效值计算电阻的功率，要求功率在开机和关机以及正常情况下要满足降额要求。

B、静态的情况下，输出电压范围测试

测试模块输入电压分别为Vinmin，Vinnom，Vinmax和输出Iomin，Ionom、Iomax，输出限流点，输出深度限流状态下的辅助电源每一路输出电压，要求每一路输出电压在每一种情况下都保持稳定，而且能够满足控制回路和通讯回路的可靠工作要求（注意：Vinmin为辅助电源刚刚开始工作的电压，Vinmax为模块输入过压保护后的电压，过压保护和欠压保护以后，模块都能正常工作）。

C、动态的情况下，辅助电源输出电压范围：

用AC SOURCE调节模块的输入电压和输出负载同时跳变（输入电压在最高电压和最低输入电压之间跳变，跳变时间为50ms，输出从空载到满载跳变，跳变时间为5ms，Tr和Tf设置为20us对应1A），在这种情况下，测试辅助电源各路输出电压，要求每一路输出电压都能保持稳定，而且能够满足控制回路和通讯回路的可靠工作要求。

D、关键点波形测试：

分别在输入过压点-5V、欠压点＋5V启动时测试输出电压波形，3844 Isence端及开关管驱动波形，监测是否出现输出电压过冲、开关管过流及开关管驱动端波形异常等情况。同时在各种动态的情况下（包括输入动态，输出动态的情况下），各个关键点的波形测试。

E、输出电压纹波测试：

输出额定线形负载情况下，用测试电压纹波的方法测试输出电压波形，其纹波P-P值应小于5％输出电压。

判断标准：

以上测试项目作为检测辅助电源性能的测试。启动电阻温升正常，未出现开关管电流及驱动波形异常，在工作范围内辅助电源电压正常，在异常电压输入范围辅助电源正常（在电源能够实现保护的范围内正常），合格；否则不合格。

2 功率半导体器件的应力测试

测试说明：

功率半导体器件主要包括：DCDC的主功率管、输出整流二极管、PFC的主功率管、PFC的整流二极管、PFC的夸接二极管等。这些功率半导体器件的正确使用是电源可靠性的重要保证，为保证功率器件的合理使用，需要考虑合理的电流、电压降额和结温降额，故测试应在以下几个方面注意：

A、满足电压降额要求；

B、满足电流降额要求；

C、满足温度降额要求

测试方法：

A、测试功率半导体器件在最恶劣条件下的Vds电压波形，确定最高电压和最大尖锋电压。由于Vds的电压比较高，而且最大的电压尖锋的频率能够达到30-40MHz，故一般的测试时，电压尖锋小于300V的，可采用一般的示波器原配探头（一般额定电压为300，带宽为100M或50M，测试的波形不会失真），当电压尖锋大于300V时，测试以高压无源探头的测试结果为准（带宽为100M），测试的波形一般也不会失真。对于有源高压探头，因为带宽较窄，一般为20MHz，容易失真，不建议使用。

对于电压应力