模塊電源功能性參數(shù)指標(biāo)及測試方法

1、模塊電源功能性參數(shù)指標(biāo)及測試方法模塊電源的電氣性能是通過一系列測試來呈現(xiàn)的，下列為一般的功能性測試項(xiàng)目，詳細(xì)說明如下：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

2、化時(shí)提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。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：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

3、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

4、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)。 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。電源實(shí)際工作時(shí)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)

5、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(dòng)作，進(jìn)一步造成死機(jī)現(xiàn)象。 同時(shí)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50于其端點(diǎn)上，并使用差動(dòng)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。 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 即為對一周期內(nèi)其輸入電

6、壓與電流乘積之積分值，需注意的是wattvrmsarms而是watt=vrmsarmsxp.f.，其中p.f.為功率因素(power factor)，通常無功率因素校正電路電源供應(yīng)器的功率因素在0.60.7左右，其功率因素為10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。效率提供對電源供應(yīng)器正確工作的驗(yàn)證，若效率超過規(guī)定范圍，即表示設(shè)計(jì)或零件材料上有問題，效率太低時(shí)會導(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

7、對負(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180度，則電源供應(yīng)器之輸出便會呈現(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、軟驅(qū)、cpu或ram動(dòng)作等)，因此動(dòng)態(tài)負(fù)載測試對電源供應(yīng)器而言是極為重要的?？删幊绦螂娮迂?fù)載可用來模擬電源供應(yīng)器實(shí)際工作時(shí)最惡劣的負(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)生過高激(overshoot)或過低(undershoot)情形，否則會導(dǎo)致電源之輸出電壓超過負(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