嘉仕新能在电源出厂测试现场常遇到一类争议:同一批被测,产线测出的过流保护点与实验室不一致。排查到最后,问题通常不在仪器精度,而在 OCP 测试的步进参数。本文从手册机制出发,给出可验算的误差模型与整定方法。
一、机制:保护点等于最后一步的拉载值
OCP 测试(手册称短路保护测试)的逻辑为:负载以起始电流开始拉载并持续检测被测是否进入保护;若未保护,在设定的步进时间后于当前电流基础上增加一个步进电流值并重新计时;如此循环直到被测进入保护。此时负载关闭拉载,以最后一步到出现保护的时间作为保护时间,最后一步的拉载值作为保护点。
该机制决定两个结论:
- 保护点读数是离散量,最小分辨单位等于步进电流值;
- 真实保护点落在 (前一步值, 最后一步值] 区间内,读数恒为上界,因此系统性偏大,偏差期望约半个步进。
二、误差算例
设被测真实保护点 12.4A,起始电流 5A,步进时间 1s:
|------|-------------|-------|---------------|-------|
| 步进电流 | 走到保护的步数 | 读数 | 偏差 | 耗时 |
| 1.0A | 8 步(13A) | 13.0A | +0.6A / +4.8% | 约 8s |
| 0.5A | 15 步(12.5A) | 12.5A | +0.1A / +0.8% | 约 15s |
| 0.2A | 38 步(12.6A) | 12.6A | +0.2A / +1.6% | 约 38s |
步进减半则步数翻倍、耗时近似翻倍,精度与节拍直接冲突;产线单台节拍 20s 时 0.2A 方案无法全检。研发工位用小步进取精度,产线全检用大步进保节拍,两套参数分开设。
三、步进时间与保护延时的耦合
保护时间定义为"最后一步到出现保护的时间",步进间隔与被测保护延时的相对关系会改变结果:
- 步进时间小于被测保护延时:被测未动作负载已下一步,读数再偏大一档;
- 远大于保护延时:结果稳定但节拍拉长。
整定方法:先摸底测得典型保护延时量级,再把步进时间设为其 1.2--1.5 倍,而非沿用默认值。
四、判定依据与打嗝式保护
负载判定保护发生的依据是输入电压与电流跳变到 0,该判据对两类被测不适用:
打嗝式(hiccup)保护:关断后自动重启,电压电流周期性恢复,负载可能在重启窗口继续步进,读数乱跳或不收敛,应改用电压跌落阈值判据。
限流型(foldback):保护后电压下降但电流不为零,不满足跳变到 0,负载会持续步进直至撞上自身电流上限。
五、起始电流的取值
起始电流应低于预期保护点并留出步进空间:高于保护点则一开机就触发、读不出有效值;贴近保护点则批次漂移时易一步跨过,损失分辨力。经验取法为预期保护点的 30%--50%。
六、两个相关功能
内阻测试:菜单中设两个拉载电流点与持续时间,负载依次拉载测电压,按 ΔV / ΔI 算内阻。两点过近则 ΔV 被电压分辨率淹没,过远可能把被测拉进保护区间。
拉载门槛电压(ONLOAD LEVEL):输入电压低于门槛时自动关闭拉载,防止被测故障后二次损坏。手册警告门槛设错会出现"拉载 ON 却无电流"的假象,排查无电流时优先核查。
七、能力边界
87 系列为纯直流电子负载,不具备交流拉载能力,交流侧被测须另配设备。OCP 测试同样受额定电流、电压、功率约束。