通信电源设备检测技术探讨(陈燕昌等)
通信电源设备的入网许可制度实行已三个多年头,入网许可制度的实行标志着通信电源
产品质量控制步入法制化轨道,这对通信电源产品市场的健全、对产品质量的有效监督、对
产品技术性能的提高,以及推动电源行业的技术进步,都有着重要的意义。这就对检测技术
检测质量提出了更高的要求。因为检测技术水平的高低、检测质量的好坏,将直接影响对所
检测设备的性能技术指标的判定。低质量、低技术水平的检测不仅不能起到对产品质量的有
效监督作用和对设备的性能技术指标给予准确客观的科学判定,相反会是对通信电源产品市
场的健全、对产品技术水平的提高及产品行业的技术进步产生不利的影响。因此,加强检测
的质量控制、增强质量观念、提高检测工作的技术水平是摆在我们检测机构面前的重要课题。
本文结合检测工作实际,将一些在检测工作中需注意的问题提出来,以供大家共同探讨。
一、检测的标准问题
1.国内标准和国际标准接轨问题
经济全球化必然引起技术在全球范围内交流和融合,标准作为技术发展的基础,同样存
在互相融合、取长补短的发展进程。我国的标准为我国经济发展、技术进步起到了巨大的支
持作用,将来也会起到同样的作用,但是由于过去国内经济技术发展的局限性,有的标准和
国际标准相比,总体上具有一定的差距。主要表现在以下几个方面:
(1)标准技术指标的合理性;
(2)标准的检验方法、检验条件的完善性;
(3)标准所要求的必要的实验基础;
(4)强调的侧重点不同;
(5)标准的全面性。
这些问题的存在同时也制约着检测技术的实施和发展,目前通信电源产品市场已有大量
的国外产品拥入,如何依照现有标准进一步作好产品检验、质量认证工作,还需在实践中研
究和探讨,但国内标准和国际标准接轨将是技术发展的必然趋势。
2.检验与标准
标准是产品检验的重要依据,国内的标准大体包括国家标准、行业标准、地方标准和企
业标准。在进行的入网检验中,主要采用的是国家标准和行业标准。技术性能指标、指标的
检验方法及检验条件是标准的主要组成部分,他们是否明确、准确和科学对产品检验的正常
进行是非常重要的。如果这些方面有问题,就会给检验工作带来一定的麻烦,检验结果就可
能出现不确定性。我们在检验过程中就遇到过这样的问题,如在开关电源动态响应的负载效
应实验里,其试验方法及实验条件只对动态加载的幅值变化进行了要求(即从额定值的50%
-25%-50%和 50%-75%-50%)的阶跃变化),虽然提到是阶跃变化,但没有对动态
加载的时间给予明确的规定,在进行检验操作时出现不确定因素。类似这样的问题在检验中
要引起更多的注意。
二、部分技术指标的问题
1.瞬态性能负载试验的指标取值
以开关电源模块瞬态性能负载试验来说明这一问题。开关电源模块瞬态性能负载试验的
基本方法和条件为:在25%的稳态负载基础上再按25%的动态负载瞬态加减载,(或在50%
的稳态负载基础上再按25%的动态负载瞬态加减载),假设瞬态加减载时延为零,直流输出
电压为U0,稳态取值范围为U0±0.6%。
瞬态减载试验过程与加载完全相同,只是其瞬态减载的电压变化形态与加载不一样。交
流输出设备(如UPS、柴油发电机组等)的瞬态试验其原理与此也完全相同。
2.高频开关整流电源模块启动冲击电流
按照YD/T731标准要求,高频开关整流电源模块启动冲击电流不大于最大输入电流(稳
态)有效值的150%,这一要求只是单纯地对冲击电流的幅值做了限值,并没有考虑冲击电
流的幅值与其持续时间的组合形态。从某种意义上讲,单纯将冲击电流限值规定为150%的最
大输入电流(稳态)有效值应该是比较严格的。我们从欧洲有关冲击电流的标准情况看,与
我们对冲击电流限值考虑有所不同,他们是从冲击电流所形成的能量大小来考虑其限值的,
对于不同持续时间的冲击电流其限值是不同的。总体上讲,冲击电流持续时间越短,其限值
越大,反之,其限值越小,最大允许的冲击电流限值与其所持续的时间成反比。
欧洲标准中所要求的冲击电流(与其持续时间的组合形态)的限值与YD/T731标准要求
冲击电流的限值相差甚远。那么,如何来考虑冲击电流的限值,将从冲击电流所产生的影响
说起,冲击电流的限值的考虑除设备启身安全性考虑外,最主要的考虑是对其前一级设备产
生的影响程度,如当前一级设备是开关或特定容量的供电设备,如果设备启动所形成的冲击
电流过大且持续时间较长,前一级设备就会产生与过流同等效应的影响,如果只是其幅值较
高,而持续时间很短(如微秒级),由于其能量有限,所产生的影响只是一个干扰信号的效
应。从设备的设计生产角度考虑,在考虑冲击电流限值的同时,还要考虑对其他性能实现的
影响及因此而产生的成本问题,如若单纯考虑冲击电流的限值的严格性,很可能会造成与EMC
解决方案的矛盾以及增大成本。
3.绝缘强度测试中的交直流电压的等效转换
进行设备的绝缘强度试验通常所采用的电压为交直流两种方式,特别是如果被测设备在
试验端装有电容器件时,而又规定用交流电压进行绝缘强度试验时,就会出现短路现象。在
这种情况下,可以考虑改用直流电压进行绝缘强度试验,但其直流电压值与交流电压值有一
个等效关系。
4、功率因数、谐波及失真度的检验
功率因数以及电压、电流的有效值等在线电路与能产生谐波电流的电路的计算方法是不
一样的,因而检验过程中存在不同的概念。对于线性电路(负载是电阻性、电容性、电感性
电路的各种组合),当输入电压为正弦波,输入电流也为正弦波,只是电压电流打位不同时,
其功率因数为电压及电流相位差的余弦值,其电流总谐波失真度即为0。
随着高频开关应用技术发展的进一步成熟,高频开关技术应用更加广泛,应用高频开关
技术的设备作为交流负载时,不同于电阻性、电容性、电感性组合形成的负载,它将使电流
产生高次谐波,使电流波形产生畸变。具有谐波分量情况下的功率因数为相移功率因数和波
型失真产生的失真功率因数的乘积。
检验工作需要不断完善、不断创新。随着市场经济的建立和完善,检验工作必须面向市
场,随着我国加 WTO,检验行业将会和其他行业一样,面临市场开放的挑战,因此我们必须
紧跟发展的步伐,努力开创检验事业新局面。
摘自《通信世界》
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