開關(guān)電源的測試參數(shù)

開關(guān)電源的測試參數(shù)

良好的開關(guān)電源必須符合所有功能規(guī)格、保護(hù)特性、安全規(guī)范（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，長城等等之耐壓、抗燃、漏電流、接地等安全規(guī)格）、電磁兼容能力（如FCC、CE等之傳導(dǎo)與幅射干擾）、可靠性（如老化壽命測試）、及其他之特定需求等。

開關(guān)電源包括下列之型式：

•AC-DC：如個人用、家用、辦公室用、工業(yè)用(電腦、周邊、傳真機(jī)、充電器)

•DC-DC：如可攜帶式產(chǎn)品(移動電話、筆計本電腦、攝影機(jī)，通信交換機(jī)二次電源)

•DC-AC：如車用轉(zhuǎn)換器(12V～115/230V) 、通信交換機(jī)振鈴信號電源

•AC-AC：如交流電源變壓器、變頻器、UPS不間斷電源

開關(guān)電源的設(shè)計、制造及品質(zhì)管理等測試需要精密的電子儀器設(shè)備來模擬電源供應(yīng)器實(shí)際工作時之各項(xiàng)特性(亦即為各項(xiàng)規(guī)格)，并驗(yàn)證能否通過。開關(guān)電源有許多不同的組成結(jié)構(gòu)(單輸出、多輸出、及正負(fù)極性等)和輸出電壓、電流、功率之組合，因此需要具彈性多樣化的測試儀器才能符合眾多不同規(guī)格之需求。

電氣性能(Electrical Specifications)測試

當(dāng)驗(yàn)證電源供應(yīng)器的品質(zhì)時，下列為一般的功能性測試項(xiàng)目，詳細(xì)說明如下：

一、功能(Functions)測試：

•輸出電壓調(diào)整(Hold-on Voltage Adjust)

•電源調(diào)整率(Line Regulation)

•負(fù)載調(diào)整率(Load Regulation)

•綜合調(diào)整率(Conmine Regulation)

•輸出漣波及雜訊(Output Ripple Noise, RARD)

•輸入功率及效率(Input Power, Efficiency)

•動態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載(Dynamic or Transient Response)

•電源良好/失效(Power Good/Fail)時間

•起動(Set-Up)及保持(Hold-Up)時間

常規(guī)功能(Functions)測試

A. 輸出電壓調(diào)整：

當(dāng)制造開關(guān)電源時，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，然后以數(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)直到電壓讀值位于要求之范圍內(nèi)。

B. 電源調(diào)整率：

電源調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器于輸入電壓變化時提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。此項(xiàng)測試系用來驗(yàn)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(yàn)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，具備至少高于待測物調(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：于待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定后，分別于低輸入電壓(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：于輸入電壓變化下，其輸出電壓之偏差量須于規(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)。

C. 負(fù)載調(diào)整率：

負(fù)載調(diào)整率的定義為開關(guān)電源于輸出負(fù)載電流變化時，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。此項(xiàng)測試系用來驗(yàn)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(yàn)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：于待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機(jī)穩(wěn)定后，測量正常負(fù)載下之輸出電壓值，再分別于輕載(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：于輸出負(fù)載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須于規(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)。

D. 綜合調(diào)整率：

綜合調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器于輸入電壓與輸出負(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(xiàng)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)器于改變輸入電壓與負(fù)載狀況下更正確的性能驗(yàn)證。 綜合調(diào)整率用下列方式表示：于輸入電壓與輸出負(fù)載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須于規(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)。

E. 輸出雜訊(PARD)：

輸出雜訊(PARD)系指于輸入電壓與輸出負(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)壓及濾波后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、高于20 KHz之高頻切換信號及其諧波，再與其它之隨機(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(或其它更高之頻寬如100MHz等)。 開關(guān)電源實(shí)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后之輸出瞬時電壓，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于邏輯電路(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。