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ICS 31 . 200 CCS L 55
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 43040—2023
半导体集成电路
AC/DC变换器测试方法
Sem,conductor ,ntegrated c,rcu,ts—Test method of AC/DC converters
2023-09-07 发布 2024-04-01 实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 43040—2023
目 次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 一般测试要求 3
4 . 1 测试环境要求 3
4 . 2 测试注意事项 3
4 . 3 测试仪器和设备 4
5 测试条件和测试程序 4
5 . 1 输入电压范围(VIN R ) 4
-
5 . 2 输入频率范围(f IN R ) … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 5
-
5 . 3 空负载输入电流(I IN NULL) … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 6
-
5 . 4 满负载输入电流(I IN FULL) … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 7
-
5 . 5 关断态输入电流(I IN SD) … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 7
-
5 . 6 输出电压精度(α) 8
5 . 7 输出电压温度系数(α TC) 9
5 . 8 输出纹波电压(VO RIPPLE) 11
-
5 . 9 电压调整率(Sv ) 12
5 . 10 电流调整率(SI ) 13
5 . 11 交叉调整率(SC ) 14
5 . 12 输出电压调整范围(VOR TRIM ) 15
-
5 . 13 效率(η) 17
5 . 14 漏电流(I CASE) 18
5 . 15 输入浪涌电流(I INRUSH ) 19
5 . 16 输出限制电流(I OPRO ) 20
5 . 17 启动输出过冲电压(VOT) 21
5 . 18 负载变化瞬态过冲电压(VLOR) 22
5 . 19 负载变化瞬态响应时间(tROR) 23
5 . 20 隔离阻抗(RISO ) 25
5 . 21 开关频率(f C ) 26
5 . 22 启动延迟时间(t TR) 27
5 . 23 输出保持时间(t H ) 28
5 . 24 使能开启电压(VON ) 29
I
GB/T 43040—2023
5 . 25 使能关断电压(VOFF) 30
5 . 26 使能输入电流(I EN ) 31
5 . 27 使能延迟时间(tEN ) 32
5 . 28 抗电强度(SD ) 34
Ⅱ
GB/T 43040—2023
前 言
本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。
本文件由中华人民共和国工业与信息化部提出 。
本文件由全国半导体器件标准化技术委员会(SAC/TC78)归口 。
本文件起草单位:中国航天科技集团有限公司第九研究院第七七一研究所 、中国足球竞猜混合预测投注科技集团公司第五十八研究所 。
本文件主要起草人:王福强 、刘吩 、李雷 、邓些鹏 、马宝锋 、陈志培 、刘强 、韩新峰 、胡巧玉 。
Ⅲ
GB/T 43040—2023
半导体集成电路
AC/DC变换器测试方法
1 范围
本文件描述了半导体集成电路交流到直流(AC/DC)变换器(以下简称器件)参数测试方法 。
本文件适用于半导体集成电路 AC/DC变换器参数的测试 。
2 规范性引用文件
本文件没有规范性引用文件 。
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件 。
3.1
输入电压范围 input voltage range
在正常工作时 , 器件输入端允许施加的交流电压范围(有效值) 。
3.2
输入频率范围 input frequency range
在正常工作时 , 器件输入端施加的交流电压频率范围 。
3.3
空负载输入电流 null-load input current
在规定的输入电压 、输入频率和空负载下 , 器件输入端流过的交流电流(有效值) 。
3.4
满负载输入电流 full-load input current
在规定的输入电压 、输入频率和满负载下 , 器件输入端流过的交流电流(有效值) 。
3.5
关断态输入电流 shut-down input current
在规定的输入电压 、输入频率下 , 使器件输出处于关断状态 , 输入端流过的交流电流(有效值) 。 3.6
输出电压精度 output voltage accuracy
在规定的输入电压 、输入频率和输出负载下 , 器件输出电压值与标称值的偏差 。
注 : 通常用百分比表示 。
3.7
输出电压温度系数 output voltage temperature coefficient
在正常工作时 , 器件输出电压随温度的相对变化率 。
3.8
输出纹波电压 output ripple voltage
在规定的输入电压 、输入频率和输出负载下 , 器件直流输出电压所包含交流分量的峰-峰值 。
1
GB/T 43040—2023
3.9
电压调整率 voltage regulation
在规定的输入频率和输出负载下,器件输入电压变化引起输出电压的相对变化量。
3 . 10
电流调整率 current regulation
在规定的输入电压和输入频率下,器件输出负载电流变化引起输出电压的相对变化量。
3 . 1 1
交叉调整率 cross regulation
对多路输出器件,在规定的条件下,一路输出负载电流变化引起另一路输出电压的相对变化量。 3 . 12
输出电压调整范围 out voltage trim range
输出电压可调节型器件的输出电压调整范围。
3 . 13
效率 efficiency
在规定的条件下,器件输出功率与输入功率的比值。
注 : 通常用百分比表示。
3 . 14
漏电流 leakage current
在规定输入电压和输入频率下,器件输入端对外壳的漏电流(有效值) 。
3 . 15
输入浪涌电流 inrush current
施加规定输入电压和输入频率时,器件输入电流的瞬时最大值。
3 . 16
输出限制电流 overcurrent protection
引起器件输出进入非正常工作保护状态的最大输出电流值。
3 . 17
启动输出过冲电压 over-shoot at start-up
器件施加规定的输入电压后,启动工作时,输出相对其稳定电压的瞬时变化最大值。
3 . 18
负载变化瞬态过冲电压 step load response transient
输出负载电流发生规定的跃变时,器件输出电压的瞬时变化最大值。
3 . 19
负载变化瞬态响应时间 step load response recovery
输出负载电流发生规定的跃变时,到器件输出电压恢复到其规定精度范围内所需的时间。
3 . 20
隔离阻抗 isolation resistance
在规定条件下,器件输入与输出端之间 、外壳与引出端(同外壳不连接)之间的绝缘电阻。
3 . 21
开关频率 conversion frequency
器件正常工作时,开关管的导通关断频率。
3 . 22
启动延迟时间 delay of start-up
器件启动时,输入施加交流信号到输出电压达到规定值时的延迟时间。
2
GB/T 43040—2023
3 . 23
输出保持时间 hold up time
器件正常工作时,输入端电压关断到输出电压降至其允许最小值的延迟时间 。
3 . 24
使能开启电压 on-state voltage
器件由关断状态进入工作状态时,使能端所施加的电压值 。
3 . 25
使能关断电压 off-state voltage
器件由工作状态进入关断状态时,使能端所施加的电压值 。
3 . 26
使能输入电流 enable input current
施加规定的电压时,流过使能端的电流 。
3 . 27
使能延迟时间 delay of enable
在规定的输入电压且器件处于关断状态下,施加使能信号到器件进入工作状态的延迟时间 。
3 . 28
抗电强度 dielectric strength
在规定条件下,器件输入与输出之间,外壳与引出端(同外壳不连接)之间所能承受的最大交流电压(有效值) 。
4 一般测试要求
4 . 1 测试环境要求
除另有规定外,电测试环境条件如下 :
— 环境温度 : 15 ℃ ~35 ℃ ;
— 环境气压:86 kpa~106 kpa 。
如果环境湿度对试验有影响,应在相关文件中规定 。
4 . 2 测试注意事项
测试期间,遵循以下事项 。
a) 环境或参考点温度偏离规定值的范围应符合器件相关文件的规定 。
b) 施于被测器件的电源电压应在规定值的 ±1%以内,施于被测器件的其他电参量的准确度应符合相关文件的规定 。
c) 测试期间应避免外界干扰对测试精度的影响,测试设备引起的测试误差应满足器件相关文件的要求 。
d) 功率输入引脚和功率输出引脚的工装应采用开尔文连接,减少接触电阻引起的测试误差 。
e) 被测器件与测试系统连接或断开时,不应超过器件的使用极限条件 。
f) 若有要求时,应按相关文件规定的顺序接通电源 。
g) 非被测输入端和输出端是否悬空应符合相关文件的规定 。
h) 在测试器件时,输出端的负载电容 CL 按照生产厂家相关文件的规定 。如无规定,默认理想负载电容 CL =0 。
i) 在测试器件动态参数时,控制信号的上升沿 、下降沿以及输入和输出信号的取值幅值点,将按照生产厂家相关文件规定 。如无规定,测试延迟时间时,输入信号的采样点为幅值的 50%,输
3
GB/T 43040—2023
出信号的采样点为幅值的 10%或 90%;测试输入 、输出信号上升 、下降时间时,信号的采样点为幅值的 10%和 90% 。
j) 测试期间,被测器件应连接相关文件所规定的附加网络。
4 . 3 测试仪器和设备
测试所使用的仪器和设备满足下列要求:
a) 测试仪器应经计量校准并在检定有效期内,准确度应满足测试要求 ;
b) 测试仪器的频率范围和量程应满足测试要求 ;
c) 测试时按测试原理图连接测试仪器后,应按仪器要求预热 ;
d) 测试时仪器 、设备应良好接地,并做好相关静电防护 ;
e) 测试时仪器 、设备应做好电压 、电流等安全设置,防止异常情况下造成人员 、设备 、器件的损伤。
5 测试条件和测试程序
5 . 1 输入电压范围(VIN R )
-
5 . 1 . 1 目的
测试器件在正常工作时,输入端允许施加的交流电压范围(有效值) 。
5 . 1 . 2 测试原理图
VIN R测试原理如图 1 所示。
-
图 1 输入电压范围测试原理图
5 . 1 . 3 测试条件
相关文件应规定下列条件:
a) 环境或参考点温度 ;
b) 输入频率 ;
c) 输出电压 ;
d) 负载电流。
5 . 1 . 4 测试程序
测试程序如下:
4
GB/T 43040—2023
a) 将被测器件接入测试系统中 ;
b) 被测器件输入端施加额定工作电压VIN ,工作频率 f IN设定为规定值,调节负载电流 I L 到规定值,此时被测器件的输出电压应符合相关文件要求 ;
c) 向上调节交流电源VIN 的电压值,同时观察电压表 VO 的数值,记录下输出电压满足相关文件精度要求时交流电源的最大值 VINMAX ; 向下调节交流电源 VIN 的电压值, 同时观察电压表
VO 的数值,记录下输出电压满足相关文件精度要求时交流电源的最小值 VINMIN ,则 VINMIN ~ VINMAX 即为VIN R 。
-
5 . 1 . 5 注意事项
注意事项如下:
a) 如有特殊要求,可在被测器件的输入端和输出端增加相应规格的去耦电容 ;
b) 调节输入电压后,应延迟相应的时间后方可进行输出电压读数,消除被测器件建立时间的影响 。
5 . 2 输入频率范围(f IN R )
-
5 . 2 . 1 目的
测试器件在正常工作时,输入端施加的交流电压频率范围 。
5 . 2 . 2 测试原理图
f IN R 测试原理如图 2 所示 。
-
图 2 输入频率范围测试原理图
5 . 2 . 3 测试条件
相关文件应规定下列条件:
a) 环境或参考点温度 ;
b) 输入电压 ;
c) 输出电压 ;
d) 负载电流 。
5 . 2 . 4 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测器件接入测试系统中 ;
5
GB/T 43040—2023
b) 输入端施加额定工作电压 VIN ,调节负载电流 I L 到规定值,此时输出电压应符合相关文件要求 ;
c) 分别向上和向下调节交流电源的频率值,同时观察电压表 VO 的读数,记录下输出电压满足相
关文件精度要求时频率计的最大读数 f INMAX和最小读数 f INMIN ,则 f INMIN ~f INMAX 即为 f IN R 。
-
5 . 2 . 5 注意事项
调节输入频率后,应延迟相应的时间后方可进行输出电压读数,消除被测器件建立时间的影响 。
5 . 3 空负载输入电流(I IN NULL)
-
5 . 3 . 1 目的
测试器件在规定的输入电压 、输入频率和空负载下,输入端流过的交流电流(有效值) 。
5 . 3 . 2 测试原理图
I IN NULL测试原理如图 3 所示 。
-
图 3 空负载输入电流测试原理图
5 . 3 . 3 测试条件
相关文件应规定下列条件:
a) 环境或参考点温度 ;
b) 输入电压 ;
c) 输入频率 。
5 . 3 . 4 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测器件接入测试系统中 ;
b) 输入端施加规定的输入电压VIN 和输入频率 f IN ;
c) 设 置 负 载 电 流 I L 为 零, 通 过 有 效 值 电 流 表 I IN 测 量 流 过 被 测 器 件 输 入 端 的 电 流 值, 即
为 I IN NULL 。
-
5 . 3 . 5 注意事项
设置负载后,应延迟相应的时间后方可进行输入电流读数,消除被测器件建立时间的影响 。
6
GB/T 43040—2023
5 . 4 满负载输入电流(I IN FULL)
-
5 . 4 . 1 目的
测试器件在规定的输入电压 、输入频率和满负载下,输入端流过的交流电流(有效值) 。
5 . 4 . 2 测试原理图
I IN FULL测试原理如图 4 所示 。
-
图 4 满负载输入电流测试原理图
5 . 4 . 3 测试条件
相关文件应规定下列条件:
a) 环境或参考点温度 ;
b) 输入电压 ;
c) 输入频率 ;
d) 满负载电流 。
5 . 4 . 4 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测器件接入测试系统中 ;
b) 输入端施加规定的输入电压VIN 和输入频率 f IN ;
c) 输出端施加满负载电流 I L ,通过有效值电流表 I IN 测量流过被测器件输入端的电流值, 即
为 I IN FULL 。
-
5 . 4 . 5 注意事项
连接负载后,应延迟相应的时间后方可进行输入电流读数,消除被测器件建立时间的影响 。
5 . 5 关断态输入电流(I IN SD)
-
5 . 5 . 1 目的
测试器件在规定的输入电压 、输入频率下,使器件输出处于关断状态,输入端流过的交流电流(有效值) 。
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GB/T 43040—2023
5 . 5 . 2 测试原理图
I IN SD测试原理如图 5 所示 。
-
图 5 关断态输入电流测试原理图
5 . 5 . 3 测试条件
相关文件应规定下列条件:
a) 环境或参考点温度 ;
b) 输入电压 ;
c) 输入频率 ;
d) 使能逻辑电平 。
5 . 5 . 4 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测器件接入测试系统中 ;
b) 输入端施加规定的输入电压VIN 和输入频率 f IN ,并将被测器件设置为使能状态,此时被测器件应正常工作 ;
c) 按相关文件要求施加规定的使能逻辑电平将输出设置为关断状态,此时通过电压表 VO 测量被测器件输出电压值,确保被测器件处于关断状态 ;
d) 通过有效值电流表 I IN测量流过被测器件输入端的电流值,即为 I IN SD 。
-
5 . 5 . 5 注意事项
注意事项如下:
a) 器件存在正逻辑使能和负逻辑使能两种模式,应按相应逻辑正确设置使能端逻辑电平 ;
b) 被测器件输出关断后,应延迟相应的时间后方可进行输入电流读数,消除关断延迟时间的影响 。
5 . 6 输出电压精度(α )
5 . 6 . 1 目的
测试器件在规定的输入电压 、输入频率和输出负载下,输出电压值与标称值的偏差 。
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GB/T 43040—2023
5 . 6 . 2 测试原理图
α 测试原理如图 6 所示 。
图 6 输出电压精度测试原理图
5 . 6 . 3 测试条件
相关文件应规定下列条件:
a) 环境或参考点温度 ;
b) 输入电压 ;
c) 输入频率 ;
d) 负载电流 。
5 . 6 . 4 测试程序
测试程序如下:
a) 将被测器件接入测试系统中 ;
b) 输入端施加规定的输入电压VIN和输入频率 fIN ;
c) 输出端施加规定的负载电流 I L, 使用电压表VO 测试被测器件输出端电压值VOUT ;
d) 按公式(1)计算输出电压精度 α :
…………………………( 1 )
式中:
α — 输出电压精度 ;
VOUT— 被测器件的输出电压 ;
VO — 被测器件的标称输出电压 。
5 . 6 . 5 注意事项
注意事项如下:
a) 有些文件中采用“mv”为单位表征输出电压精度 , 需要注意单位换算 ;
b) 应保证测试环境稳定 , 避免温度漂移对测量结果的影响 。
