测试标准
GB 4943.1-2022
测试设备
Chroma 6680
测试项目
12项
判定依据
能效+安全
1测试概述
充电器测试是对锂电池充电器、电源适配器进行的电气性能、安全性能、能效性能及电磁兼容性型式试验。通过测试验证充电器在额定输入电压、额定负载、空载及异常工况下的输出特性稳定性、保护功能可靠性及电气安全合规性。
充电器作为锂电池包的能量输入设备,其安全性与能效直接影响整机使用安全与能耗合规。GB 4943.1-2022《音视频、信息技术和通信技术设备 第1部分:安全要求》规定了充电器的电气安全要求,GB 4343.1 规定其 EMC 发射限值,GB 20943 规定其 能效等级。三项标准联合构成充电器型式试验依据。
测试目的
- 验证额定输入输出电压、电流、纹波等电参数符合规格书
- 验证充电器能效满足 GB 20943 能效等级要求(VI级或CoC Tier2)
- 验证过压、过流、短路、过温保护功能及时准确动作
- 验证温升、耐压、泄漏电流等安规项目符合 GB 4943.1 限值
- 验证空载/待机功耗满足能效标准(≤0.1W 或 0.075W)
- 为整机 CE/CCC 认证及出厂抽检提供测试依据
2标准要求
GB 4943.1-2022音视频、信息技术和通信技术设备安全要求,规定充电器在正常工作条件和单一故障条件下,应防止触电、能量危险、火灾、机械危险、热危险、化学危险、辐射危险。耐压测试电压依据输入电压等级(额定≤250V时,一次到二次 1500V AC)。
GB 4343.1-2024家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第1部分:发射。规定充电器电源端子传导骚扰(148.5kHz~30MHz)和辐射骚扰(30~1000MHz)限值。
GB 20943-2017单路输出式交流-直流和交流-交流外部电源能效限定值及能效等级。规定输出功率 0~49W 范围内空载功耗 ≤0.075W(VI级),平均能效 ≥0.089×ln(P)-0.001。
充电器测试项目矩阵
| 分类 | 测试项目 | 测试条件 | 判定要求 |
|---|---|---|---|
| 输入输出特性 | 额定输入/输出电压 | 额定负载 | 符合规格书 |
| 输出电流 | 额定负载 | ±5% 设定值 | |
| 输出纹波 | 额定负载 | ≤100mVp-p | |
| 电压调整率/负载调整率 | 输入±10%/0~100%负载 | ≤±1% | |
| 能效测试 | 平均能效 | 25/50/75/100%负载 | ≥GB 20943 VI级 |
| 空载功耗 | 无负载 | ≤0.075W | |
| 保护功能 | 过压保护 | 输出电压升高 | 触发≤额定×1.1 |
| 过流保护 | 恒流加载 | 触发≤额定×1.3 | |
| 短路保护 | 输出短路 | 自动恢复/锁死 | |
| 过温保护 | 加热至触发 | 触发≤90℃ | |
| 电气安全 | 温升测试 | 额定负载至稳态 | 变压器≤95K,外壳≤60K |
| 耐压测试 | 1500V AC×60s | 无击穿飞弧 | |
| 泄漏电流 | 额定电压 | ≤0.25mA |
3设备要求
📊功率分析仪
型号:Chroma 6680
电压范围:0~600V RMS
电流范围:0~40A
精度:±0.05% reading
带宽:DC~100kHz
电压范围:0~600V RMS
电流范围:0~40A
精度:±0.05% reading
带宽:DC~100kHz
🔋直流电子负载
型号:固纬 PEL-3031E
功率:0~300W
电压:0~80V
电流:0~60A
模式:CC/CV/CR/CP
功率:0~300W
电压:0~80V
电流:0~60A
模式:CC/CV/CR/CP
📈数字示波器
型号:泰克 TBS1102B
带宽:100MHz
采样率:2GS/s
用途:输出纹波测量
带宽:100MHz
采样率:2GS/s
用途:输出纹波测量
⚡耐压测试仪
型号:华仪 7120
电压:0~5kV AC/DC
漏电流:0~10mA
定时:1~99s
电压:0~5kV AC/DC
漏电流:0~10mA
定时:1~99s
🔌泄漏电流测试仪
型号:艾普斯 1920
测试网络:人体模拟网络
量程:0~2mA
精度:±2%
测试网络:人体模拟网络
量程:0~2mA
精度:±2%
🌡温度记录仪
型号:横河 MX100
通道:60通道 K型热电偶
精度:±0.5℃
用途:变压器/外壳温升
通道:60通道 K型热电偶
精度:±0.5℃
用途:变压器/外壳温升
⚙可调交流电源
型号:艾普斯 ASR-2150
电压:0~300V AC
频率:45~500Hz
稳压精度:±0.1V
电压:0~300V AC
频率:45~500Hz
稳压精度:±0.1V
🔬功率计(低功耗)
型号:横河 WT310E
量程:0.5μA~26A
精度:±0.1% reading
用途:空载功耗测量
量程:0.5μA~26A
精度:±0.1% reading
用途:空载功耗测量
4测试步骤
样品核对与外观检查
核对充电器铭牌:输入电压范围(如 100~240V AC)、频率(50/60Hz)、输出电压(如 25.2V DC)、输出电流(如 2A)、额定输出功率。检查外观无破损、铭牌清晰、插脚完好。
输入输出特性测试
在额定输入电压(230V AC)下,电子负载设置为额定负载。用功率分析仪测量 输入电压、电流、功率、功率因数;用示波器测量输出电压纹波(带宽限制 20MHz);电子负载读取输出电流、电压。计算电压调整率与负载调整率。
能效与空载功耗测试
分别在 25%、50%、75%、100% 额定负载下测量输入功率与输出功率,计算各点能效值,取平均。空载功耗测试:电子负载关闭,输入端加额定电压,用低功耗功率计测量空载输入功率,应 ≤0.075W(VI级)。
过压过流保护测试
过压:通过外部电源抬高输出电压,监测保护电路触发点,应 ≤额定输出×1.1。过流:电子负载恒流模式逐步加大电流,监测保护触发电流,应 ≤额定输出×1.3。保护触发后自动恢复或锁死,需符合设计规格。
短路保护与过温保护
短路:满电状态下用 <50mΩ 外阻短接输出端子,监测保护切断时间与是否自动恢复。过温:在变压器磁芯、MOS管散热片、输出二极管处布置热电偶,加热至保护触发,记录触发温度与恢复温度。
温升测试
在额定输入电压、额定负载下连续运行至热稳定(30min温升≤1K)。在变压器绕组(电阻法)、磁芯、MOS管、输出二极管、外壳、插脚等部位布置热电偶。读取稳态温度,计算温升,对照 GB 4943.1 限值。
耐压与泄漏电流测试
耐压:一次电路(输入端)与二次电路(输出端)间施加 1500V AC,保持 60s,监测漏电流(≤5mA),无击穿飞弧。泄漏电流:在 1.06 倍额定电压下测量可触及外壳的泄漏电流,应 ≤0.25mA。
能效等级判定与认证准备
汇总各负载点能效值与空载功耗,对照 GB 20943 VI级或 CoC Tier2 限值判定能效等级。整理测试数据,准备 CCC/CE/DoE 能效认证资料,编制测试报告。
5测试指导书 (SOP)
作业前准备
- 核对充电器铭牌:输入电压范围、输出电压/电流、额定功率、能效标识
- 检查外观无破损、铭牌清晰、插脚完好、输出线无损伤
- 校验功率分析仪:Chroma 6680 自检,电压/电流精度 ±0.05%
- 校验电子负载:固纬 PEL-3031E 与功率分析仪读数比对
- 校验温度记录仪:MX100 与标准温度计 0℃/100℃ 比对,误差 ≤0.5℃
安全注意事项
⚠
危险:耐压测试电压为 1500V AC,存在致命电击风险。测试前必须确认样品外壳已接地,测试中严禁触碰样品与测试线。耐压测试后须放电 1min 方可接触样品。测试人员必须经过耐压测试专项培训。
!
警告:温升测试需长时间带电运行,样品外壳温度可能超过 80℃,严禁徒手触摸。短路保护测试时输出端会有大电流,必须使用专用短接线,避免产生电弧。过压测试时输出端电压可能超过额定值,注意防止反灌损坏电子负载。
ℹ
提示:能效测试对测量精度要求高,建议使用横河 WT310E 低功耗功率计。空载功耗测试需在样品加电稳定 30min 后进行。平均能效取 25/50/75/100% 四个负载点的算术平均值。
操作规程
- 样品核对、外观检查、铭牌参数记录
- 额定负载下测量输入输出特性、纹波、调整率
- 测量 25/50/75/100% 负载点能效与空载功耗
- 保护功能测试:过压 → 过流 → 短路 → 过温
- 温升测试:额定负载运行至热稳定,记录各部位温升
- 电气安全测试:耐压(1500V AC×60s)→ 泄漏电流
- 汇总数据,判定能效等级与安全合规性
- 填写测试记录表,编制测试报告归档
6测试大纲
| 序号 | 测试项目 | 测试条件 | 参数值 | 判定要求 | 样品数 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 输入电压/电流/功率 | 额定电压,额定负载 | 230V AC / 50Hz | 符合规格书 | 3 |
| 2 | 输出电压/电流 | 额定负载 | 额定值 | 电压±1%,电流±5% | 3 |
| 3 | 输出纹波 | 额定负载,20MHz BW | — | ≤100mVp-p | 3 |
| 4 | 电压调整率 | 输入±10% | 额定负载 | ≤±1% | 3 |
| 5 | 负载调整率 | 0~100%负载 | 额定输入 | ≤±1% | 3 |
| 6 | 平均能效 | 25/50/75/100%负载 | 四点平均 | ≥GB 20943 VI级 | 3 |
| 7 | 空载功耗 | 无负载 | 额定输入 | ≤0.075W | 3 |
| 8 | 过压保护 | 抬高输出电压 | 触发≤额定×1.1 | 保护功能正常 | 3 |
| 9 | 过流保护 | 恒流加载 | 触发≤额定×1.3 | 保护功能正常 | 3 |
| 10 | 短路保护 | 外阻<50mΩ | 自动恢复/锁死 | 保护功能正常 | 3 |
| 11 | 过温保护 | 加热至触发 | 触发≤90℃ | 保护功能正常 | 3 |
| 12 | 温升测试 | 额定负载至稳态 | 30min温升≤1K | 变压器≤95K,外壳≤60K | 3 |
| 13 | 耐压测试 | 1500V AC×60s | 一次到二次 | 无击穿飞弧,漏流≤5mA | 3 |
| 14 | 泄漏电流 | 1.06×额定电压 | 外壳到地 | ≤0.25mA | 3 |
7测试报告
充电器测试报告
报告编号:__________ 日期:__________
测试数据
| 测试项目 | 测试条件 | 实测值 | 限值要求 | 结果 |
|---|---|---|---|---|
| 输出电压 | 额定负载 | __V | ±1% | □合格 |
| 输出电流 | 额定负载 | __A | ±5% | □合格 |
| 输出纹波 | 额定负载,20MHz | __mVp-p | ≤100mVp-p | □合格 |
| 电压调整率 | 输入±10% | __% | ≤±1% | □合格 |
| 负载调整率 | 0~100% | __% | ≤±1% | □合格 |
| 平均能效 | 25/50/75/100% | __% | ≥VI级限值 | □合格 |
| 空载功耗 | 无负载 | __W | ≤0.075W | □合格 |
| 过压保护 | 触发电压 | __V | ≤额定×1.1 | □合格 |
| 过流保护 | 触发电流 | __A | ≤额定×1.3 | □合格 |
| 短路保护 | 短接 | __ms | 自动恢复 | □合格 |
| 过温保护 | 触发温度 | __℃ | ≤90℃ | □合格 |
| 变压器温升 | 额定负载稳态 | __K | ≤95K | □合格 |
| 外壳温升 | 额定负载稳态 | __K | ≤60K | □合格 |
| 耐压测试 | 1500V AC×60s | __mA | 无击穿飞弧 | □合格 |
| 泄漏电流 | 1.06×额定 | __μA | ≤0.25mA | □合格 |
测试结论
判定结果
□ 合格
判定结果
□ 不合格
备注
__________
8判定标准
| 项目 | 限值 | 判定依据 |
|---|---|---|
| 输出电压精度 | ±1% 额定值 | 规格书 / GB/T 12325 |
| 输出电流精度 | ±5% 额定值 | 规格书 |
| 输出纹波 | ≤100mVp-p (20MHz BW) | 规格书 |
| 电压调整率 | ≤±1% | 规格书 |
| 负载调整率 | ≤±1% | 规格书 |
| 平均能效(输出0~49W) | ≥0.089×ln(P)-0.001 | GB 20943-2017 VI级 |
| 空载功耗 | ≤0.075W | GB 20943-2017 VI级 |
| 过压保护触发电压 | ≤额定输出×1.1 | 规格书 |
| 过流保护触发电流 | ≤额定输出×1.3 | 规格书 |
| 短路保护 | 自动恢复/锁死 | 规格书 |
| 过温保护触发温度 | ≤90℃ | 规格书 |
| 变压器绕组温升 | ≤95K (E级绝缘) | GB 4943.1-2022 |
| 外壳温升 | ≤60K | GB 4943.1-2022 |
| 耐压测试 | 1500V AC×60s 无击穿 | GB 4943.1-2022 |
| 泄漏电流 | ≤0.25mA | GB 4943.1-2022 |
★
判定原则:所有项目均通过判定为合格。安全项目(耐压、泄漏电流、温升)任一项不合格即判定整机不合格,不得出货。能效项目不合格需调整电路设计(如更换更低内阻 MOS、优化变压器、降低待机损耗)。保护功能失效需排查保护电路并重新验证。
ℹ
能效法规:出口美国须满足 DoE Level VI(10 CFR 430),出口欧盟须满足 CoC Tier2 与 ErP 指令。中国 GB 20943 强制要求 VI 级能效。空载功耗与平均能效均不合格时不得在相应市场销售。