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模塊電源功能性參數(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法

資 源 簡(jiǎn) 介

　　模塊電源的電氣性能是通過(guò)一系列測(cè)試來(lái)呈現(xiàn)的，下列為一般的功能性測(cè)試項(xiàng)目，詳細(xì)說(shuō)明如下： 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(Ripple & Noise) 輸入功率及效率(Input Power, Efficiency) 動(dòng)態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載(Dynamic or Transient Response) 起動(dòng)(Set-Up)及保持(Hold-Up)時(shí)間 常規(guī)功能(Functions)測(cè)試 1. 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(shí)提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。測(cè)試步驟如下：于待測(cè)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(cè)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： 　　[Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 2. 負(fù)載調(diào)整率 　　負(fù)載調(diào)整率的定義為開(kāi)關(guān)電源于輸出負(fù)載電流變化時(shí)，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。測(cè)試步驟如下：于待測(cè)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(cè)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(cè)量并記錄其輸出電壓值(分別為Vo(max)與Vo(min))，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： 　　[Vo(max)-Vo(min)] / Vo(normal) 　　 3. 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(shí)，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(cè)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(duì)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(duì)值以?xún)?nèi))或某一百分比界限內(nèi)。 4. 輸出雜訊 　　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(guò)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(hào)、高于20 KHz之高頻切換信號(hào)及其諧波，再與其它之隨機(jī)性信號(hào)所組成))，通常以mVp-p峰對(duì)峰值電壓為單位來(lái)表示。 　　一般的開(kāi)關(guān)電源的規(guī)格均以輸出直流輸出電壓的1%以?xún)?nèi)為輸出雜訊之規(guī)格，其頻寬為20Hz到20MHz。電源實(shí)際工作時(shí)最?lèi)毫拥臓顩r(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(shí)電壓，仍能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓不超過(guò)輸出高低電壓界限情形，否則將可能會(huì)導(dǎo)致電源電壓超過(guò)或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動(dòng)作，進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。 　　同時(shí)測(cè)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于其端點(diǎn)上，并使用差動(dòng)式量測(cè)方法(可避免地回路之雜訊電流)，來(lái)獲得正確的測(cè)量結(jié)果。 5. 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) = Vrms x Arms x Power Factor 即為對(duì)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)，通常無(wú)功率因素校正電路電源供應(yīng)器的功率因素在0.6～0.7左右，其功率因素為1～0之間。 　　電源供應(yīng)器的效率之定義為為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。效率提供對(duì)電源供應(yīng)器正確工作的驗(yàn)證，若效率超過(guò)規(guī)定范圍，即表示設(shè)計(jì)或零件材料上有問(wèn)題，效率太低時(shí)會(huì)導(dǎo)致散熱增加而影響其使用壽命。 6. 動(dòng)態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載 　　一個(gè)定電壓輸出的電源，于設(shè)計(jì)中具備反饋控制回路，能夠?qū)⑵漭敵鲭妷哼B續(xù)不斷地維持穩(wěn)定的輸出電壓。由于實(shí)際上反饋控制回路有一定的頻寬，因此限制了電源供應(yīng)器對(duì)負(fù)載電流變化時(shí)的反應(yīng)。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時(shí)，超過(guò)180度，則電源供應(yīng)器之輸出便會(huì)呈現(xiàn)不穩(wěn)定、失控或振蕩之現(xiàn)象。實(shí)際上，電源供應(yīng)器工作時(shí)的負(fù)載電流也是動(dòng)態(tài)變化的，而不是始終維持不變(例如硬盤(pán)、軟驅(qū)、CPU或RAM動(dòng)作等)，因此動(dòng)態(tài)負(fù)載測(cè)試對(duì)電源供應(yīng)器而言是極為重要的。可編程序電子負(fù)載可用來(lái)模擬電源供應(yīng)器實(shí)際工作時(shí)最?lèi)毫拥呢?fù)載情況，如負(fù)載電流迅速上升、下降之斜率、周期等，若電源供應(yīng)器在惡劣負(fù)載狀況下，仍能夠維持穩(wěn)定的輸出電壓不產(chǎn)生過(guò)高激(Overshoot)或過(guò)低(Undershoot)情形，否則會(huì)導(dǎo)致電源之輸出電壓超過(guò)負(fù)載組件(如TTL電路其輸出瞬時(shí)電壓應(yīng)介于4.75V至5.25V之間，才不致引起TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)之承受電源電壓而誤動(dòng)作，進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。 7. 啟動(dòng)時(shí)間與保持時(shí)間 　　啟動(dòng)時(shí)間為電源供應(yīng)器從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩(wěn)壓范圍內(nèi)為止的時(shí)間，以一輸出為5V的電源供應(yīng)器為例，啟動(dòng)時(shí)間為從電源開(kāi)機(jī)起到輸出電壓達(dá)到4.75V為止的時(shí)間。 　　保持時(shí)間為電源供應(yīng)器從輸入切斷電源起到其輸出電壓下降到穩(wěn)壓范圍外為止的時(shí)間，以一輸出為5V的電源供應(yīng)器為例，保持時(shí)間為從關(guān)機(jī)起到輸出電壓低于4.75V為止的時(shí)間，一般值為17ms或20ms以上，以避免電力公司供電中于少了半周或一周之狀況下而受影響。 　　 8. 其它 在電源具備一些特定保護(hù)功能的前提下，還需要進(jìn)行保護(hù)功能測(cè)試，如過(guò)電壓保護(hù)(OVP)測(cè)試、短路保護(hù)測(cè)試、過(guò)功保護(hù)等

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