4 系统测试
4. 1 测试仪器
系统测试所需测试仪器如下:
EE1410 合成函数信号发生器; TEK 1002B 数字存储示波器; TEK 2024 四通道隔离示波器; UT88B 4 12位数字万用表; 直流稳压源; MS8215 3 12位数字万用表。
4. 2 测试方案及数据
4. 2. 1 输出电压Uo可调测试
输出电压可调测试方案: 负载采用20 Ω 电阻值,用UT88B 数字万用表监测负载电压。通过键盘输入设定电压,具体数据记录在表2 设定电压栏。按确认键后读出数字万用表显示的电压,具体数据记录在表2 中实际电压栏。
表2 输出电压可调测试数据
4. 2. 2 电压调整率测试
电压调整率测试方案: 负载为可调阻性负载,用UT88B 万用表分别监测隔离变压器输出电压( U2) 和负载电压( Uo) 。调自耦变压器,使U2分别为15 V 和21 V,同时调滑动变阻器,使负载电流维持在2 A,分别记录两次负载电压Uo1 = 36. 03 ( V) ,Uo2 = 36. 04 ( V)。根据题目所给出的相关公式可计算出电压调整率:
4. 2. 3 负载调整率测试
负载调整率测试方案: 分别用UT88B 万用表监测隔离变压器输出电压( U2) 、负载电压和负载电流,调滑动变阻器使输出电流分别为0 A 和2 A,调隔离变压器使U2维持在18 V,同时记录对应的负载电压Uo1 = 36. 03 ( V) ,Uo2 = 35. 93 ( V)。根据相关公式可计算出电压调整率:
4. 2. 4 DC-DC 变换器效率测试
DC-DC 变换器效率测试方案: 调节自耦变压器使隔离变压器输出电压( U2) 为18 V,调整变换器使输出电压( Uo) 为36 V,调节负载使输出电流为2 A,用UT88B 万用表检测并记录此时DC-DC 变换器输入输出电压,输入输出电流:
计算出变换器效率:
4. 2. 5 输出纹波电压测试
输出纹波电压测试方案: 调节自耦变压器、变换器输出电压、负载使U2为18 V,Uo为36 V,输出电流为2A。使用TEK 1002B 数字存储示波器在AC 耦合、时基25 ms /div 测量输出电压纹波Uopp,其示波器输出纹波电压图如图5 所示。
图5 输出纹波电压图
4. 2. 6 过流保护动作电流测试
本系统可以有两种过流保护模式,模式一: 限流保护; 模式二: 封锁保护。两种保护均可通过键盘设定保护电流的阈值,并自恢复。限流保护测试方案:
UT88B 监视负载电流,负载为滑动变阻器,分别设定保护电流为2 A、2. 5 A、3 A。调整滑动变阻器分别记录最大输出电流( 即为保护电流) 。然后减小电到阈值以下,测试值能否降低到保护电流以下。封锁保护测试方案: UT88B 监视负载电流,负载为滑动变阻器,分别设定保护电流为2 A、2. 5 A、3 A。调整滑动变阻器,使负载电流慢慢接近设定电流值。记录负载电流是否被封锁到0,测试结果见表3。
表3 过流保护模式测试结果
由表3 可知,最大输出电流为设定电流值,能自恢复。说明本系统过流保护作用明显,并可自恢复到正常状态。
5 结语
综合分析各项指标的测试结果,本系统各项指标均达到或超过设计指标。系统实际效率应略低于理论计算值,主要是因为计算中没有涉及boost 电感等损耗,进一步提高效率的措施是采用同步整流取代二极管整流等措施,本系统是一种较为理想的设计方案。