開關(guān)電源常規(guī)功能測試分析

一、輸出電壓調(diào)整：

當(dāng)制造開關(guān)電源|穩(wěn)壓器時，第一個測試步驟為將輸出電壓調(diào)整至規(guī)格范圍內(nèi)。此步驟完成后才能確保后續(xù)的規(guī)格能夠符合。 通常，當(dāng)調(diào)整輸出電壓時，將輸入交流電壓設(shè)定為正常值(115Vac或230Vac)，并且將輸出電流設(shè)定為正常值或滿載電流，然後以數(shù)字電壓表測量電源供應(yīng)器的輸出電壓值并調(diào)整其電位器(VR)直到電壓讀值位於要求之范圍內(nèi)。

二、電源調(diào)整率：

電源調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器於輸入電壓變化時提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。此項測試系用來驗證電源供應(yīng)器在最惡劣之電源電壓環(huán)境下，如夏天之中午(因氣溫高，用電需求量最大)其電源電壓最低;又如冬天之晚上(因氣溫低，用電需求量最小)其電源電壓最高。在前述之兩個極端下驗證電源供應(yīng)器之輸出電源之穩(wěn)定度是否合乎需求之規(guī)格。

為精確測量電源調(diào)整率，需要下列之設(shè)備：

•能提供可變電壓能力的電源，至少能提供待測電源供應(yīng)器的最低到最高之輸入電壓范圍，(KIKUSUI PCR系列電源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的穩(wěn)定交流電源，0---400V DC的直流電源)。

•一個均方根值交流電壓表來測量輸入電源電壓，眾多的數(shù)字功率計能精確計量V A W PF。

•一個精密直流電壓表，具備至少高於待測物調(diào)整率十倍以上，一般應(yīng)用5位以上高精度數(shù)字表。

•連接至待測物輸出的可變電子負(fù)載。

*測試步驟如下：於待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定後，分別於低輸入電壓(Min)，正常輸入電壓(Normal)，及高輸入電壓(Max)下測量并記錄其輸出電壓值。

電源調(diào)整率通常以一正常之固定負(fù)載(Nominal Load)下，由輸入電壓變化所造成其輸出電壓偏差率(deviation)的百分比，如下列公式所示： V0(max)-V0(min) / V0(normal) 電源調(diào)整率亦可用下列方式表示之：於輸入電壓變化下，其輸出電壓之偏差量須於規(guī)定之上下限范圍內(nèi)，即輸出電壓之上下限絕對值以內(nèi)。

三、負(fù)載調(diào)整率：

負(fù)載調(diào)整率的定義為開關(guān)電源於輸出負(fù)載電流變化時，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。此項測試系用來驗證電源在最惡劣之負(fù)載環(huán)境下，如個人電腦內(nèi)裝置最少之外設(shè)卡且硬盤均不動作(因負(fù)載最少，用電需求量最小)其負(fù)載電流最低和個人電腦內(nèi)裝置最多之外設(shè)卡且硬盤在動作(因負(fù)載最多，用電需求量最大)其負(fù)載電流最高的兩個極端下驗證電源供應(yīng)器之輸出電源之穩(wěn)定度是否合乎需求之規(guī)格。

*所需的設(shè)備和連接與電源調(diào)整率相似，唯一不同的是需要精密的電流表與待測電源供應(yīng)器的輸出串聯(lián)。示：

測試步驟如下：於待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定後，測量正常負(fù)載下之輸出電壓值，再分別於輕載(Min)、重載(Max)負(fù)載下，測量并記錄其輸出電壓值(分別為Vmax與Vmin)，負(fù)載調(diào)整率通常以正常之固定輸入電壓下，由負(fù)載電流變化所造成其輸出電壓偏差率的百分比，如下列公式所示： V0(max)-V0(min) / V0(normal) 負(fù)載調(diào)整率亦可用下列方式表示：於輸出負(fù)載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須於規(guī)定之上下限電壓范圍內(nèi)，即輸出電壓之上下限絕對值以內(nèi)。

四、綜合調(diào)整率：

綜合調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器於輸入電壓與輸出負(fù)載電流變化時，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。這是電源調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率的綜合，此項測試系為上述電源調(diào)整率與負(fù)載調(diào)整率的綜合，可提供對電源供應(yīng)器於改變輸入電壓與負(fù)載狀況下更正確的性能驗證。 綜合調(diào)整率用下列方式表示：於輸入電壓與輸出負(fù)載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須於規(guī)定之上下限電壓范圍內(nèi)(即輸出電壓之上下限絕對值以內(nèi))或某一百分比界限內(nèi)。

五、輸出雜訊(PARD)：

輸出雜訊(PARD)系指於輸入電壓與輸出負(fù)載電流均不變的情況下，其平均直流輸出電壓上的周期性與隨機(jī)性偏差量的電壓值。輸出雜訊是表示在經(jīng)過穩(wěn)壓及濾波後的直流輸出電壓上所有不需要的交流和噪聲部份(包含低頻之50/60Hz電源倍頻信號、高於20 KHz之高頻切換信號及其諧波，再與其他之隨機(jī)性信號所組成))，通常以mVp-p峰對峰值電壓為單位來表示。 一般的開關(guān)電源的規(guī)格均以輸出直流輸出電壓的1%以內(nèi)為輸出雜訊之規(guī)格，其頻寬為20Hz到20MHz(或其他更高之頻寬如100MHz等)。 開關(guān)電源實際工作時最惡劣的狀況(如輸出負(fù)載電流最大、輸入電源電壓最低等)，若電源供應(yīng)器在惡劣環(huán)境狀況下，其輸出直流電壓加上雜訊後之輸出瞬時電壓，仍能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓不超過輸出高低電壓界限情形，否則將可能會導(dǎo)致電源電壓超過或低於邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動作，進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。

例如：5V輸出，其輸出雜訊要求為50mV以內(nèi)(此時包含電源調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、動態(tài)負(fù)載等其他所有變動，其輸出瞬時電壓應(yīng)介於4.75V至5.25V之間，才不致引起TTL邏輯電路之誤動作)。在測量輸出雜訊時，電子負(fù)載的PARD必須比待測之電源供應(yīng)器的PARD值為低，才不會影響輸出雜訊之測量。同時測量電路必須有良好的隔離處理及阻抗匹配，為避免導(dǎo)線上產(chǎn)生不必要的干擾、振鈴和駐波，一般都采用雙同軸電纜并以50Ω於其端點上，并使用差動式量測方法(可避免地回路之雜訊電流)，來獲得正確的測量結(jié)果，日本計測KEISOKU GEIKEN 的PARD 測試儀具備此種功能。

六、輸入功率與效率：

電源供應(yīng)器的輸入功率之定義為以下之公式： True Power = Pav (watt) = V1 Ai dt = Vrms x Arms x Power Factor即為對一周期內(nèi)其輸入電壓與電流乘積之積分值，需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.，其中P.F.為功率因素(Power Factor)，通常電源供應(yīng)器的功率因素在0.6～0.7左右，而大功率之電源供應(yīng)器具備功率因素校正器者，其功率因素通常大於0.95，當(dāng)輸入電流波形與電壓波形完全相同時，功率因素為1，并依其不相同之程度，其功率因素為1～0之間。