4. 交流输入特性测试
车载充电机（OBC）的交流输入侧直接面对电网，而电网并不是理想的正弦波。电压会随负载和配电距离波动，频率在并网与孤岛模式间切换，非线性负载会带来谐波畸变，断路器动作或接触不良会造成缺相，大功率负载启动或雷击会造成电压跌落与暂降。交流输入特性测试的目标，就是验证OBC在这些真实电网条件下仍能正常工作、不损坏、不误报，并在规定范围内保持输出稳定。本节以Keysight交流电源（如AC6800系列或APS系列）为核心，说明如何用编程方式覆盖电压频率范围、畸变耐受、缺相与跌落四类场景，并实现自动执行。
一、测试对象与电源能力映射
被测对象是OBC的交流输入端，典型规格为单相220V/50Hz或三相380V/50Hz，输入范围常标称为85V～265V（单相）或304V～456V（三相），频率范围47Hz～63Hz。Keysight交流电源需要具备三项关键能力：一是可编程的电压与频率设定，用于范围扫描；二是任意波形发生能力，用于叠加谐波制造畸变；三是瞬态列表（List/Transient）功能，用于按时间序列输出缺相、跌落等事件。若电源支持三相独立编程，则缺相测试可直接通过关闭某一相输出实现；若为单相电源，则需用三台同步或专用三相电源完成。
二、电压频率范围测试的编程实现
范围测试不是简单地在几个点上测一下，而是要在边界和边界附近验证OBC的启动、关断与保护阈值。建议采用“边界点+步进扫描”的方式。以单相85V～265V为例，可设置如下测试点：85V、100V、176V、220V、253V、265V，频率取47Hz、50Hz、60Hz、63Hz，形成矩阵。每个测试点保持至少30秒，观察OBC是否正常启动、输出功率是否达标、是否触发欠压或过压保护。
用SCPI编程时，核心命令是设置电压、频率和输出状态。例如：
VOLT:AC 85;FREQ 47
OUTP ON
*WAI
# 保持30s后读取OBC输出与状态
VOLT:AC 265;FREQ 63
*WAI
实际执行时，建议在每个测试点前后加入电源输出使能/禁止的时序控制，避免OBC在电压突变时产生误判。对于边界点，还应记录OBC的启动时间、输出建立时间和保护动作点，作为后续对比的基线。
三、畸变耐受测试：谐波叠加与波形编辑
畸变耐受测试的核心是向基波叠加指定次数的谐波，模拟电网中的电压畸变。Keysight交流电源通常支持通过任意波形或谐波编辑功能实现。以50Hz基波叠加3次、5次、7次谐波为例，可设置总谐波畸变率（THD）为5%、8%、10%等不同等级。编程时，先建立基波，再逐次添加谐波幅值和相位。
例如，设置基波220V/50Hz，叠加5%的3次谐波和3%的5次谐波：
# 伪代码示意，具体命令依型号而定
FREQ 50
VOLT:AC 220
HARM:ORD 3;AMPL 11;PHAS 0
HARM:ORD 5;AMPL 6.6;PHAS 0
OUTP ON
测试时需观察OBC输入电流波形是否出现明显畸变、功率因数是否下降、是否触发输入过流或畸变保护。若OBC具备有源功率因数校正（PFC），还应记录其在不同THD下的输入电流THD和效率变化。畸变测试的通过判据通常为：OBC不损坏、不误保护、输出功率波动在允许范围内。
四、缺相与跌落场景的时序编程
缺相测试模拟三相输入中某一相断开。若使用三相交流电源，可通过关闭某一相输出实现；若使用三台单相电源，则需同步控制其中一台的输出使能。跌落测试则模拟电压在短时间内下降到额定值的70%、50%甚至更低，持续几十毫秒到几秒。Keysight电源的瞬态列表功能可以按时间序列定义多个电压/频率段，实现“正常—跌落—恢复”的自动切换。
一个典型的跌落序列可定义为：
# 时间序列示例：正常220V→跌落至110V(100ms)→恢复220V
LIST:VOLT 220,110,220
LIST:TIME 1,0.1,1
LIST:COUN 1
LIST:STAT ON
OUTP ON
缺相测试则更关注OBC在缺相后的行为：是否立即关断输出、是否报故障、恢复三相后能否自动重启。建议在缺相持续时间和恢复时间上设置多个梯度，例如缺相0.5s、1s、2s，恢复后观察OBC的启动逻辑。
五、自动执行与结果判读
把上述四类场景串成自动测试序列，是提升效率的关键。建议用Python或LabVIEW通过VISA调用电源，按“初始化→范围扫描→畸变注入→缺相→跌落→恢复→数据记录”的顺序执行。每个测试点应记录：电源实际输出电压/频率/THD、OBC输入电流、OBC输出电压/电流、OBC状态字、故障码、时间戳。判读时重点关注三类异常：一是OBC在边界点无法启动或输出跌落；二是畸变条件下输入电流THD超标或功率因数过低；三是缺相/跌落恢复后OBC未能自动重启或报出不可恢复故障。
最后，将测试结果整理成“场景—条件—OBC响应—判据—结论”的表格，作为设计验证或型式试验的输入。对于未通过的点，应记录电源实际输出波形与OBC状态，便于定位是电源编程问题还是OBC本身的设计边界问题。