安森美NCP1251GEVB评估板测试全解析

在电子设计领域，评估板的测试是验证电源性能的关键环节。今天我们就来详细探讨安森美（ON Semiconductor）的NCP1251GEVB评估板的测试过程，希望能为各位电子工程师在实际工作中提供一些参考。

文件下载：NCP1251GEVB.pdf

评估板简介

NCP1251 EVAL演示板是一款通用输入、离线式、20瓦输出的恒压电源，适用于电表或白色家电应用。它的输出配置非常灵活，只需对几个元件进行更改，就能轻松实现12V或5V输出。其开关拓扑采用了不连续模式反激式转换器，搭配安森美的NCP1251D控制器和小型表面贴装MOSFET。默认的演示板输出额定值为12伏，最大电流1.75安培。下面我们也会给出5V输出板的修改和测试信息。

测试所需设备

在进行测试之前，我们需要准备好以下设备：

1. 可调隔离交流电源：能够输出0至265 Vac，最大电流可达500 mA，并且要具备测量输出功率（以瓦为单位）的能力。如果电源本身不具备此功能，则需要使用交流线路分析仪或交流功率计。功率计应能够测量低至50 mW的功率（用于待机功率测量）。
2. 数字电压/电流表：用于测量电子负载的输出电流和电压。
3. 可变电子负载或变阻器：能够承受最大3安培的负载。如果使用电子负载，最好具备恒阻负载模式。电子负载上的电流表可以替代串联的在线电流表。
4. 示波器及探头：用于监测演示转换器的输出纹波。

测试设置步骤

按照下面的示意图设置设备，这样就可以测量演示板的输出电压和电流，并监测输出纹波。需要注意的是，演示板图中所示的输出极性可能与实际演示板不一致，请以演示板上标记的输出极性为准。

测试流程

初始设置

1. 打开电子负载并将其设置为10 mA负载；打开所有数字仪表（假设它们已正确连接以进行电压和电流感应）；打开示波器，将其设置为交流模式，垂直刻度为每格100 mV，扫描速率为每格5 μS。将示波器探头连接到演示板的输出端子。
2. 在交流电源关闭的情况下，将交流电源的电流限制设置为400 mA，输出电压设置为120 Vac。

输出电压测试

3. 打开交流电源，电源的输出电压应在11.8至12.3 V之间（这是此演示板的默认输出电压设置）。
4. 缓慢将电子负载从空载调整到1.75 A（满载）。如果调节正常，输出电压应保持在标称值的120 mV（1%）以内。示波器上显示的输出纹波（开关频率）在满载时应小于400 mV峰 - 峰值。（注意：为了获得最佳精度和最大程度地衰减开关噪声拾取，示波器探头尖端应与0.1 μF陶瓷电容去耦，并且不要使用接地线。）

不同输入电压测试

5. 将交流电源电压调低至90 Vac，电源输出仍应符合规格。然后将交流电源恢复到120 Vac。

效率测试

6. 在满载时，检查电源效率。效率计算公式为：Efficiency = (Vout x Iout) / Pin，效率应大于79%。

过流保护测试

7. 继续缓慢增加负载，过流保护应在1.8至2.5安培之间启动，此时会出现“断续”式的启停操作。
8. 将负载设置回1.5安培，电源应恢复正常输出电压。

待机功率测试

9. 将电子负载调回零（不要关闭它！），检查输入功率（待机功率），应低于200 mW。

高电压测试

10. 将交流输入调整到230 Vac，重复步骤3至8，但步骤5除外。

结束测试

11. 关闭交流电源，断开演示板。

5V输出版本的元件更改及测试参数

元件更改

如果要将评估板从12V输出改为5V输出，需要进行以下元件更改：

• Vout设置：将R11改为240欧姆，R12改为10K。
• 输出电容：将C9A/B改为3300 μF、6.3V。
• 输出整流器：将D9改为MBRS540T3。
• 变压器：将T1改为Wurth # 750312279。

测试参数限制

• 标称输出电压：5.0 V ± 150 mV
• 满载电流：4.0安培
• 效率：在满载时应大于等于75%
• 过流保护：在4.1至6.0安培之间
• 待机功率：小于等于200 mW

在实际测试过程中，各位工程师是否遇到过类似评估板测试的难题呢？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。