電動摩托車是以電池作為動力源的交通工具,充電器品質很大程度影響了電池使用壽命及電動車安全,因此充電器在研發(fā)生產認證等階段都會進行嚴苛的測試。

摩托車充電器本質是一個AC/DC開關電源,其規(guī)格通常為輸入電壓180～265V,輸出直流48V-96V,電流1．8A-4．5A。為了進一步提升AC/DC電源性能,保證出廠產品優(yōu)良品質,通常都需要經過嚴格的測試驗證,其中包括輸出測試、輸入測試、保護測試、安全測試、環(huán)境測試等測試項目。

由可編程交流電源、示波器、功率計與示波記錄儀組成的一套電動摩托車充電器測試方案(如下圖)。

圖1 摩托車充電器測試方案

圖2 摩托車充電器的部分測試項目

摩托車充電器的重要電路組成部分是開關電源電路,其電路測試方案中關鍵測試設備——PWR2000W高性能可編程交流電源與ZDS4054 Plus數(shù)據(jù)挖掘型示波器。

圖3 充電器電路的調試示意圖

測試設備—PWR高性能可編程交流電源

PWR2000W高性能可編程交流電源不僅輸出交流電、直流電與交直流電,而且集成電壓波動編程、諧波合成與波形庫,模擬正常或異常供電工況,可滿足不同行業(yè)產品的測試驗證需求。簡要介紹常用三個功能:

1、可調節(jié)初始/結束相位角--啟動峰值電流測試(典型)

高性能可編程交流電源可設置電壓初始相位角與結束相位角,常規(guī)應用是將初始相位角設置為90°,驗證電子產品開機最大峰值電流和浪涌電流。

圖4 高性能可編程交流電源輸出初始相位90°,結束相位270°的電壓波形

2、多種輸出模式--一機多用

可編程交流電源不僅獨立輸出純凈交流電(AC)或直流電(DC),而且輸出交直流混合(AC+DC),實現(xiàn)多模式輸出,一機多用。

圖5 多種輸出模式波形

3、電壓波動模擬仿真—驗證待測物對異常供電的抗擾能力(典型)

高性能可編程交流電源集成List、Step、線路仿真等功能,可直接設置電氣參數(shù)(如電壓、相位、頻率、時間等),精準模擬輸出突升突降、中斷等多種類型電壓,為電子產品性能和功能的驗證提供多種類型的電源輸入。

圖6 Step 功能---規(guī)律改變供電輸出(如電壓和頻率線性增加)

圖7 List模式----模擬多種類型供電輸出

圖8 線路仿真模式----模擬供電某段異常輸出

測試設備—ZDS示波器

ZDS4054 Plus示波器具有強大的參數(shù)測量、統(tǒng)計功能和全面的觸發(fā)、解碼功能,擁有512M深存儲和1百萬次的高波形刷新率,以及創(chuàng)新性的加入了 zExplore的波形探測功能,廣泛應用于電源、智能電子、汽車電子等眾多行業(yè)和領域。

1、ZDS示波器—環(huán)路測試

在開關電源、運放反饋網絡中,環(huán)路分析可以測量系統(tǒng)的增益、相位隨頻率變化的曲線(伯德圖),分析系統(tǒng)的增益余量與相位余量,以判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性,ZDS4000 內嵌的環(huán)路測試分析軟件不僅有完善的環(huán)路測試方法和精準的測量精度,并且對測試操作和用戶體驗進行了創(chuàng)新性地設計。

圖9 示波器環(huán)路測試

2、ZDS示波器—電源分析功能

開關電源的質量直接影響到產品的技術性能以及其安全性和可靠性。電源測試項目多,計算量大,統(tǒng)計繁瑣等問題一直困擾著工程師們,為了解決這些問題,致遠電子在示波器中增加開關損耗、SOA、電感測試等電源分析功能。

圖10 電源測試

3、ZDS示波器—SOA安全工作區(qū)測試

開關器件長期承受較大功耗,一但過壓或過流就可能會導致器件損壞甚至爆炸。通過ZDS示波器定制的SOA安全工作區(qū)測量功能,可以準確評估整個工作周期內開關器件的所有狀態(tài),明確給出電源超出安全工作區(qū)的異常概率,便于工程師更好的評估電源工作穩(wěn)定性。

圖11 SOA測試

4、ZDS示波器—開關損耗一鍵測試

PFC MOS管開關損耗測試是電源調試中的難點,由于不同周期的電壓和電流波形都不相同,功率損耗的準確評估也更依賴長時間高采樣率的波形捕獲,因此存儲深度和功率損耗運算原始點數(shù)成為開關損耗準確與否的關鍵。

ZDS示波器最高可達512M存儲深度,并通過全硬件加速處理優(yōu)化,可精準量化開關器件的功率損耗。

圖12 開關損耗測試