安森美NCP1251GEVB評估板測試全解析

在電子設計領域，評估板的測試是驗證電源性能的關鍵環節。今天我們就來詳細探討安森美（ON Semiconductor）的NCP1251GEVB評估板的測試過程，希望能為各位電子工程師在實際工作中提供一些參考。

文件下載：NCP1251GEVB.pdf

評估板簡介

NCP1251 EVAL演示板是一款通用輸入、離線式、20瓦輸出的恒壓電源，適用于電表或白色家電應用。它的輸出配置非常靈活，只需對幾個元件進行更改，就能輕松實現12V或5V輸出。其開關拓撲采用了不連續模式反激式轉換器，搭配安森美的NCP1251D控制器和小型表面貼裝MOSFET。默認的演示板輸出額定值為12伏，最大電流1.75安培。下面我們也會給出5V輸出板的修改和測試信息。

測試所需設備

在進行測試之前，我們需要準備好以下設備：

1. 可調隔離交流電源：能夠輸出0至265 Vac，最大電流可達500 mA，并且要具備測量輸出功率（以瓦為單位）的能力。如果電源本身不具備此功能，則需要使用交流線路分析儀或交流功率計。功率計應能夠測量低至50 mW的功率（用于待機功率測量）。
2. 數字電壓/電流表：用于測量電子負載的輸出電流和電壓。
3. 可變電子負載或變阻器：能夠承受最大3安培的負載。如果使用電子負載，最好具備恒阻負載模式。電子負載上的電流表可以替代串聯的在線電流表。
4. 示波器及探頭：用于監測演示轉換器的輸出紋波。

測試設置步驟

按照下面的示意圖設置設備，這樣就可以測量演示板的輸出電壓和電流，并監測輸出紋波。需要注意的是，演示板圖中所示的輸出極性可能與實際演示板不一致，請以演示板上標記的輸出極性為準。

測試流程

初始設置

1. 打開電子負載并將其設置為10 mA負載；打開所有數字儀表（假設它們已正確連接以進行電壓和電流感應）；打開示波器，將其設置為交流模式，垂直刻度為每格100 mV，掃描速率為每格5 μS。將示波器探頭連接到演示板的輸出端子。
2. 在交流電源關閉的情況下，將交流電源的電流限制設置為400 mA，輸出電壓設置為120 Vac。

輸出電壓測試

3. 打開交流電源，電源的輸出電壓應在11.8至12.3 V之間（這是此演示板的默認輸出電壓設置）。
4. 緩慢將電子負載從空載調整到1.75 A（滿載）。如果調節正常，輸出電壓應保持在標稱值的120 mV（1%）以內。示波器上顯示的輸出紋波（開關頻率）在滿載時應小于400 mV峰 - 峰值。（注意：為了獲得最佳精度和最大程度地衰減開關噪聲拾取，示波器探頭尖端應與0.1 μF陶瓷電容去耦，并且不要使用接地線。）

不同輸入電壓測試

5. 將交流電源電壓調低至90 Vac，電源輸出仍應符合規格。然后將交流電源恢復到120 Vac。

效率測試

6. 在滿載時，檢查電源效率。效率計算公式為：Efficiency = (Vout x Iout) / Pin，效率應大于79%。

過流保護測試

7. 繼續緩慢增加負載，過流保護應在1.8至2.5安培之間啟動，此時會出現“斷續”式的啟停操作。
8. 將負載設置回1.5安培，電源應恢復正常輸出電壓。

待機功率測試

9. 將電子負載調回零（不要關閉它！），檢查輸入功率（待機功率），應低于200 mW。

高電壓測試

10. 將交流輸入調整到230 Vac，重復步驟3至8，但步驟5除外。

結束測試

11. 關閉交流電源，斷開演示板。

5V輸出版本的元件更改及測試參數

元件更改

如果要將評估板從12V輸出改為5V輸出，需要進行以下元件更改：

• Vout設置：將R11改為240歐姆，R12改為10K。
• 輸出電容：將C9A/B改為3300 μF、6.3V。
• 輸出整流器：將D9改為MBRS540T3。
• 變壓器：將T1改為Wurth # 750312279。

測試參數限制

• 標稱輸出電壓：5.0 V ± 150 mV
• 滿載電流：4.0安培
• 效率：在滿載時應大于等于75%
• 過流保護：在4.1至6.0安培之間
• 待機功率：小于等于200 mW

在實際測試過程中，各位工程師是否遇到過類似評估板測試的難題呢？又是如何解決的呢？歡迎在評論區分享你的經驗。