電源模塊是什么？

電源模塊被稱為電路中的能源供應站。它通過對電壓的轉換，把所需要的電流轉換成用戶所需要的直流電或交流電。

通過電源模塊可以為相關系統中的儀表或控制設備提供穩定的交、直流電源輸出。而穩定的電流可以為電路帶來著隔離、保護、電壓變換、穩壓、降噪等作用。

電源模塊的組成部分主要有電解電容、光電耦合器、印制電路板、半導體器件、開關變壓器、電位器、熔斷器等。模塊式的結構帶來適配性高、可靠性高、功率高、易于維護及應用廣泛的優點。

由于模塊式結構的優點甚多，因此模塊電源廣泛用于通信領域和汽車電子、航空航天等領域。

電源模塊的失效

電源模塊的失效通常是因為內部和外部某種因素導致其內部組成元器件降級發生的。

內部因素主要是生產材料、板卡設計、組裝和包裝的設計不合規或應用不合規導致。

外部因素主要有過電應力、靜電放電與過載等。而最常見的外部因素是當使用溫度較高時，電源模塊容易老化降級，從而引致失效并容易帶來嚴重的后果。

電源模塊常見失效模式主要有以下幾種：

以上任何原因都可能導致電源模塊整體失效，從而導致整個電路的不穩定或失效，在生活或生產中造成重大損失。

對電源模塊進行篩選，能夠剔除前期老化失效的電源模塊。因此，在交付使用前篩選出合格的電源模塊產品就顯得極為重要。

廣電計量的服務能力

一個合格的電源模塊，它的輸入、輸出電參數必定是在合格范圍內的，因此對電源模塊的電參數測試是電源模塊篩選的重要部分。

為此，廣電計量引進CHROMA 8000電源模塊測試系統，該系統快速、準確、全面地對各種型號規格的電源模塊進行電參數測試。

廣電計量通常對電源模塊做以下常規電參數測試用來評估電源模塊的性能好壞：

輸出精度測試

測試條件：在規定的輸入條件下，分別測量空載和滿載情況的輸出電壓，評估電源模塊的輸出滿足負載電路的輸入要求。

紋波測試

測試條件：在規定的輸入條件下，測量滿載時的輸出紋波。

為測試紋波時電源模塊輸出的交流分量，在測量開關電源的紋波時，我們應該將探頭放置在電源模塊輸出電容處，用盡可能小的環路來避免耦合的噪聲過大，導致實際測量的紋波過大。

同時，由于開關電源的紋波頻率與自身開關頻率基本一致，一般開關電源的開關頻率在幾百kHz，因此我們常用20MHz的帶寬條件下測量電源紋波。

效率測試

測試條件：在不同的輸入條件下，測量不同負載條件的電源效率η。

其計算公式為：η=輸出功率÷輸入功率

電源模塊的效率主要用來對比性能，評估系統的負荷，是否考慮散熱措施等等。

動態響應測試

電源模塊的動態響應反映出負載電流的變化對輸出電壓的影響。

測試條件：在規定的輸入條件下，調整負載電流從Io1階躍變化到Io2，測量不同負載條件下的輸出電壓值（Uo1,Uo2），從而計算出倆負載條件下的負載調整率，并且測量出輸出電壓值從Uo1變化到Uo2的瞬態反應時間。

過流保護測試（短路保護）

測試條件：在規定的輸入條件下，增大輸出電流，直到檢測到電源輸出突然關斷，此時的輸出電流值，即為該電源模塊的輸出過流保護。

圖2 Chroma 8000 電源模塊測試系統

圖3 測試界面