在高温环境下测试可程控双向直流电源的输出电压精度，需结合环境模拟、多通道数据采集、稳定时间控制及误差分析，具体步骤及要点如下：
一、测试环境搭建
- 高温实验箱
- 提供恒定高温环境（如50℃），需确保温度均匀性（±1℃以内），避免局部过热影响电源性能。
- 实验箱内可安装风扇或通风装置，模拟实际工作时的空气流动条件。
- 数据采集系统
- 使用支持多通道的数采系统（如高精度数字万用表或专用电源测试仪），实时记录输出电压、电流及温度数据。
- 通道配置需覆盖电源所有输出端口，确保同步采集。
- 被测电源安装
- 将可程控双向直流电源置于实验箱中心，避免靠近箱壁或加热元件。
- 连接负载（如电阻箱或电子负载），确保负载在高温下稳定工作。
二、测试步骤
- 预处理与静置
- 将电源在高温实验箱内静置1-2小时，使其内部温度与箱内温度平衡，减少热应力对初始测量的影响。
- 设定测试参数
- 通过上位机或面板设定输出电压（如5V、12V、24V等典型值），并记录设定值（Vset）。
- 设定负载电流（如额定电流的50%、100%），模拟实际工作条件。
- 数据采集与记录
- 启动数据采集系统，记录电源启动后的输出电压（Vout）随时间变化曲线。
- 重点监测电压达到稳定状态的时间（通常为输出电压波动≤0.1%的时间点）。
- 持续采集稳定后的电压数据（建议≥5分钟），计算平均值作为实际输出值。
- 温度监控
- 通过热电偶或红外测温仪监测电源关键部位（如功率器件、散热片）的温度，确保未超过安全阈值。
三、输出电压精度计算
绝对误差计算
ΔV=Vout−Vset
例如，设定值为12V，实际输出为11.9942V，则绝对误差为-0.0058V。
相对误差计算
相对误差=VsetΔV×100%
上例中相对误差为-0.0483%（约-0.05%），符合优质电源误差≤0.1%的标准。
- 精度合格判定
- 若所有测试点的相对误差均≤0.1%，且绝对误差≤5mV（如12V输出时误差≤12mV），则判定为合格。
四、关键影响因素控制
- 温度稳定性
- 高温可能导致电源内部元件（如电阻、电容）参数漂移，需选用低温漂元件或设计温度补偿电路。
- 示例：某电源在50℃下输出电压偏差较25℃时增加0.03%，需通过补偿电路修正。
- 负载稳定性
- 负载电流突变可能引起电压波动，需确保负载在高温下阻抗稳定。
- 测试时建议分阶段加载（如从空载到满载），记录动态响应。
- 电磁干扰（EMI）
- 高温环境可能加剧电源内部电磁噪声，需在数据采集时增加滤波环节（如低通滤波器）。
五、测试结果分析
- 数据对比
- 将高温下的测试结果与常温数据对比，分析温度对输出精度的影响程度。
- 示例：某电源在25℃时输出精度为0.02%，50℃时为0.05%，表明温度影响可控。
- 长期稳定性评估
- 延长测试时间（如24小时），观察输出电压是否随时间漂移。
- 若漂移量超过规格要求（如24小时内≤0.05%），需优化散热设计或元件选型。
六、改进建议
- 散热优化
- 增加散热片面积或采用液冷技术，降低电源内部温度。
- 示例：某电源通过改进散热设计，高温下输出精度提升0.03%。
- 元件选型
- 选用高温稳定性更好的元件（如金属膜电阻、X7R电容）。
- 温度补偿
- 在控制电路中加入热敏电阻或数字温度传感器，实现动态电压调整。
