安全是第一生產(chǎn)力 開(kāi)關(guān)電源測試怎么做
開(kāi)關(guān)電源操控著(zhù)開(kāi)關(guān)管注冊和關(guān)斷的時(shí)刻比率,在電源規劃傍邊是至關(guān)重要的一環(huán)。想要完結一個(gè)完好的開(kāi)關(guān)電源規劃,只是做好規劃是不行的,對開(kāi)關(guān)電源的制品進(jìn)行全方位的安全測驗才是完結規劃的終究一步。規劃合理的開(kāi)關(guān)電源有必要滿(mǎn)意十分多的安全測驗,包括功用標準、維護特性、安全標準(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO,長(cháng)城等等之耐壓、抗燃、漏電流、接地等安全標準)、電磁兼容才干(如FCC、CE等之傳導與幅射攪擾)、可靠性(如老化壽數測驗)、及其他之特定需要等。
咱們常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源首要包括如下幾個(gè)類(lèi)型:
•AC-DC:如自己用、家用、單位用、工業(yè)用(電腦、周邊、傳真機、充電器)
•DC-DC:如可攜帶式商品(移動(dòng)電話(huà)、筆計本電腦、攝影機,通訊交換機二次電源)
•DC-AC:如車(chē)用轉換器(12V~115/230V) 、通訊交換機振鈴信號電源
•AC-AC:如溝通電源變壓器、變頻器、UPS不間斷電源
開(kāi)關(guān)電源的全部測驗需要各種高精度的電子儀器來(lái)模仿各種電路的實(shí)踐作業(yè)情況和特性,這樣才干對開(kāi)關(guān)電源的制作質(zhì)量和規劃做出確保。開(kāi)關(guān)電源有許多不一樣的構成構造(單輸出、多輸出、及正負極性等)和輸出電壓、電流、功率之組合,因而需要具彈性多元化的測驗儀器才干契合很多不一樣標準之需要。
電氣功用(Electrical Specifications)測驗
當驗證電源供應器的質(zhì)量時(shí),下列為一般的功用性測驗項目,具體說(shuō)明如下:
一、功用(Functions)測驗:
•輸出電壓調整(Hold-on Voltage Adjust)
•電源調整率(Line Regulation)
•負載調整率(Load Regulation)
•歸納調整率(Conmine Regulation)
•輸出漣波及雜訊(Output Ripple & Noise, RARD)
•輸入功率及功率(Input Power, Efficiency)
•動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載(Dynamic or Transient Response)
•電源杰出/失效(Power Good/Fail)時(shí)刻
•起動(dòng)(Set-Up)及堅持(Hold-Up)時(shí)刻
慣例功用(Functions)測驗
A. 輸出電壓調整:
當制作開(kāi)關(guān)電源時(shí),第一個(gè)測驗過(guò)程為將輸出電壓調整至標準規模內。此過(guò)程完結后才干確保后續的標準可以契合。 一般,當調整輸出電壓時(shí),將輸入溝通電壓設定為正常值(115Vac或230Vac),而且將輸出電流設定為正常值或滿(mǎn)載電流,然后以數字電壓表丈量電源供應器的輸出電壓值并調整其電位器(VR)直到電壓讀值坐落需要之規模內。
B. 電源調整率:
電源調整率的界說(shuō)為電源供應器于輸入電壓改動(dòng)時(shí)供給其安穩輸出電壓的才干。此項測驗系用來(lái)驗證電源供應器在最?lèi)毫又娫措妷涵h(huán)境下,如夏天之正午(因氣溫高,用電需要量最大)其電源電壓最低;又如冬季之晚上(因氣溫低,用電需要量最小)其電源電壓最高。在前述之兩個(gè)極端下驗證電源供應器之輸出電源之安穩度是不是契合需要之標準。
為準確丈量電源調整率,需要下列之設備:
•能供給可變電壓才干的電源,起碼能供給待測電源供應器的最低到最高之輸入電壓規模,(KIKUSUI PCR系列電源能供給0--300VAC 5-1000Hz 的安穩溝通電源,0---400V DC的直流電源)。
•一個(gè)均方根值溝通電壓表來(lái)丈量輸入電源電壓,很多的數字功率計能準確計量V A W PF。
•一個(gè)精細直流電壓表,具有起碼高于待測物調整率十倍以上,一般運用5位以上高精度數字表。
•銜接至待測物輸出的可變電子負載。
* 測驗過(guò)程如下:于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載情況下熱機安穩后,別離于低輸入電壓(Min),正常輸入電壓(Normal),及高輸入電壓(Max)下丈量并記載其輸出電壓值。
電源調整率一般以一正常之固定負載(Nominal Load)下,由輸入電壓改動(dòng)所形成其輸出電壓誤差率(deviation)的百分比,如下列公式所示:
V0(max)-V0(min) / V0(normal)
電源調整率亦可用下列辦法表明之:于輸入電壓改動(dòng)下,其輸出電壓之誤差量須于規則之上下限規模內,即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)取?
C. 負載調整率:
負載調整率的界說(shuō)為開(kāi)關(guān)電源于輸出負載電流改動(dòng)時(shí),供給其安穩輸出電壓的才干。此項測驗系用來(lái)驗證電源在最?lèi)毫又撦d環(huán)境下,如自己電腦內設備起碼之外設卡且硬盤(pán)均不動(dòng)作(因負載起碼,用電需要量最小)其負載電流最低和自己電腦內設備最多之外設卡且硬盤(pán)在動(dòng)作(因負載最多,用電需要量最大)其負載電流最高的兩個(gè)極端下驗證電源供應器之輸出電源之安穩度是不是契合需要之標準。
* 所需的設備和銜接與電源調整率類(lèi)似,僅有不一樣的是需要精細的電流表與待測電源供應器的輸出串聯(lián)。示:
測驗過(guò)程如下:于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載情況下熱機安穩后,丈量正常負載下之輸出電壓值,再別離于輕載(Min)、重載(Max)負載下,丈量并記載其輸出電壓值(別離為Vmax與Vmin),負載調整率一般以正常之固定輸入電壓下,由負載電流改動(dòng)所形成其輸出電壓誤差率的百分比,如下列公式所示:
V0(max)-V0(min) / V0(normal)
負載調整率亦可用下列辦法表明:于輸出負載電流改動(dòng)下,其輸出電壓之誤差量須于規則之上下限電壓規模內,即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)取?
D. 歸納調整率:
歸納調整率的界說(shuō)為電源供應器于輸入電壓與輸出負載電流改動(dòng)時(shí),供給其安穩輸出電壓的才干。這是電源調整率與負載調整率的歸納,此項測驗系為上述電源調整率與負載調整率的歸納,可供給對電源供應器于改動(dòng)輸入電壓與負載情況下更正確的功用驗證。 歸納調整率用下列辦法表明:于輸入電壓與輸出負載電流改動(dòng)下,其輸出電壓之誤差量須于規則之上下限電壓規模內(即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)?或某一百分比邊界內。
E. 輸出雜訊(PARD):
輸出雜訊(PARD)系指于輸入電壓與輸出負載電流均不變的情況下,其均勻直流輸出電壓上的周期性與隨機性誤差量的電壓值。輸出雜訊是表明在經(jīng)過(guò)穩壓及濾波后的直流輸出電壓上一切不需要的溝通和噪聲部份(包括低頻之50/60Hz電源倍頻信號、高于20 KHz之高頻切換信號及其諧波,再與其它之隨機性信號所構成)),一般以mVp-p峰對峰值電壓為單位來(lái)表明。 一般的開(kāi)關(guān)電源的標準均以輸出直流輸出電壓的1%以?xún)葹檩敵鲭s訊之標準,其頻寬為20Hz到20MHz(或其它更高之頻寬如100MHz等)。 開(kāi)關(guān)電源實(shí)踐作業(yè)時(shí)最?lèi)毫拥那闆r(如輸出負載電流最大、輸入電源電壓最低一級),若電源供應器在惡劣環(huán)境情況下,其輸出直流電壓加上雜訊后之輸出瞬時(shí)電壓,仍可以堅持安穩的輸出電壓不超越輸出高低電壓邊界景象,不然將能夠會(huì )致使電源電壓超越或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步形成死機表象。
例如5V輸出,其輸出雜訊需要為50mV以?xún)?此刻包括電源調整率、負載調整率、動(dòng)態(tài)負載等其它一切改變,其輸出瞬時(shí)電壓應介于4.75V至5.25V之間,才不致致使TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)。在丈量輸出雜訊時(shí),電子負載的PARD有必要比待測之電源供應器的PARD值為低,才不會(huì )影響輸出雜訊之丈量。一起丈量電路有必要有杰出的阻隔處置及阻抗匹配,為防止導線(xiàn)上發(fā)作不必要的攪擾、振鈴和駐波,一般都選用雙同軸電纜并以50Ω于其端點(diǎn)上,并運用差動(dòng)式量測辦法(可防止地回路之雜訊電流),來(lái)取得正確的丈量成果,日本計測KEISOKU GEIKEN 的PARD 測驗儀具有此種功用。
F. 輸入功率與功率:
電源供應器的輸入功率之界說(shuō)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.為功率要素(Power Factor),一般電源供應器的功率要素在0.6~0.7擺布,而大功率之電源供應器具有功率要素校正器者,其功率要素一般大于0.95,當輸入電流波形與電壓波形完全相一起,功率要素為1,并依其不相同之程度,其功率要素為1~0之間。
電源供應器的功率之界說(shuō)為:
ΣVout x lout / True Power (watts)
即為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。一般自己電腦用電源供應器之功率為65%~80%擺布。功率供給對電源供應器正確作業(yè)的驗證,若功率超越規則規模,即表明規劃或零件資料上有疑問(wèn),功率太低時(shí)會(huì )致使散熱增加而影響其運用壽數。 由于這些年關(guān)于環(huán)保及動(dòng)力消耗愈來(lái)愈注重,如電腦動(dòng)力之星「Energy Star」對開(kāi)關(guān)電源之需要:于溝通輸入功率為30Wrms時(shí),其功率需為60%以上(即此刻直流輸出功率有必要高于18W);又關(guān)于A(yíng)TX架構開(kāi)關(guān)電源于直流失能(DC Disable)情況其輸入功率應不大于5W。因而溝通功率測驗外表需要既準確又規模廣大,才干契合此項測驗之需要。
G. 動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載
一個(gè)定電壓輸出的電源,于規劃中具有反響操控回路,可以將其輸出電壓接連不斷地堅持安穩的輸出電壓。由于實(shí)踐上反響操控回路有必定的頻寬,因而約束了電源供應器對負載電流改動(dòng)時(shí)的反響。若操控回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時(shí),超越180度,則電源供應器之輸出便會(huì )呈現不安穩、失控或振動(dòng)之表象。實(shí)踐上,電源供應器作業(yè)時(shí)的負載電流也是動(dòng)態(tài)改動(dòng)的,而不是始終堅持不變(例如硬盤(pán)、軟驅、CPU或RAM動(dòng)作等),因而動(dòng)態(tài)負載測驗對電源供應器而言是極為重要的?删幊绦螂娮迂撦d可用來(lái)模仿電源供應器實(shí)踐作業(yè)時(shí)最?lèi)毫拥呢撦d情況,如負載電流敏捷上升、降低之斜率、周期等,若電源供應器在惡劣負載情況下,仍可以堅持安穩的輸出電壓不發(fā)作過(guò)高激(Overshoot)或過(guò)低(Undershoot)景象,不然會(huì )致使電源之輸出電壓超越負載組件(如TTL電路其輸出瞬時(shí)電壓應介于4.75V至5.25V之間,才不致致使TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步形成死機表象。
H. 電源杰出/失效時(shí)刻(Power Good、Power Fail或Pok)
電源杰出信號,簡(jiǎn)稱(chēng)PGS(Power Good Signal或Pok High),是電源送往電腦體系的信號,當其輸出電壓安穩后,告訴電腦體系,以便做開(kāi)機程序之 C 而電源失效信號(Power Fail或Pok Low)是電源供應器表明其輸出電壓沒(méi)有到達或降低超越于一正常作業(yè)之情況。 以上一般由一「PGS」或「Pok」信號之邏輯改動(dòng)來(lái)表明,邏輯為「1或High」時(shí),表明為電源杰出(Power Good),而邏輯為「0或Low」時(shí),表明為電源失效(Power Fail),請叁考圖5之時(shí)序圖:
電源的電源杰出(Power Good)時(shí)刻為從其輸出電壓安穩時(shí)起到PGS信號由0變?yōu)?的時(shí)刻,一般值為100ms到2000ms之間。 電源的電源失效(Power Fail)時(shí)刻為從PGS信號由由1變?yōu)?的時(shí)刻起到其輸出電壓低于穩壓規模的時(shí)刻,一般值為1ms以上。日本計測KEISOKU GEIKEN 的電子負載可直接丈量電源杰出與電源失效時(shí)刻,并可設定上下限,做為是不是合格的區分。
I. 發(fā)動(dòng)時(shí)刻(Set-Up Time)與堅持時(shí)刻(Hold-Up Time)
發(fā)動(dòng)時(shí)刻為電源供應器從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩壓規模內停止的時(shí)刻,以一輸出為5V的電源供應器為例,發(fā)動(dòng)時(shí)刻為從電源開(kāi)機起到輸出電壓到達4.75V停止的時(shí)刻。
堅持時(shí)刻為電源供應器從輸入堵截電源起到其輸出電壓降低到穩壓規模外停止的時(shí)刻,以一輸出為5V的電源供應器為例,堅持時(shí)刻為從關(guān)機起到輸出電壓低于4.75V停止的時(shí)刻,一般值為17ms或20ms以上,以防止電力公司供電中于少了半周或一周之情況下而受影響。
發(fā)動(dòng)時(shí)刻與堅持時(shí)刻的時(shí)序如圖6所示。
I. 其它
•Power Up delay:+5/3.3V 的上升時(shí)刻(由10%上升到90%電壓之時(shí)刻)
•Remote ON/OFF Control:遙控「開(kāi)」或「關(guān)」之操控
•Fan Speed Control/Monitor:散熱電扇之轉速「操控」及「監督」
二、維護動(dòng)作(Protections)測驗:
•過(guò)電壓維護(OVP, Over Voltage Protection)
•短路維護(Short)
•過(guò)電流維護(OCP, Over Current Protection)
•過(guò)功率維護(OPP, Over Power Protection)
維護功用測驗
A. 過(guò)電壓維護(OVP)測驗
當電源供應器的輸出電壓超越其最大的約束電壓時(shí),會(huì )將其輸出封閉(Shutdown)以防止損壞負載之電路組件,稱(chēng)為過(guò)電壓維護。過(guò)電壓維護測驗系用來(lái)驗證電源供應器當呈現上述反常情況時(shí)(當電源供應器內部之回授操控電路或零件損壞時(shí),有能夠發(fā)作反常之輸出高電壓),能否正確地反響。 過(guò)電壓維護功用關(guān)于一些對電壓靈敏的負載格外重要,如CPU、記憶體、邏輯電路等,由于這些貴重組件若因作業(yè)電壓太高,超越其額定值時(shí),會(huì )致使永久性的損壞,因而損失慘重。電源供應器于過(guò)電壓景象發(fā)作時(shí),其輸出電壓波形如圖7所示。
B. 短路維護測驗
當電源供應器的輸出短路時(shí),則電源供應器應該約束其輸出電流或封閉其輸出,以防止損壞。短路維護測驗是驗證當輸出短路時(shí)(能夠是配線(xiàn)銜接過(guò)錯,或運用電源之組件或零組件毛病短路所形成的),電源供應器能否正確地反響。
C. 過(guò)電流維護OCP測驗
當電源供應器的輸出電流超越額守時(shí),則電源供應器應該約束其輸出電流或封閉其輸出,以防止負載電流過(guò)大而損壞。又若電源供應器之內部零件損壞而形成較正常大的負載電流時(shí),則電源供應器也應該封閉或約束其輸出,以防止損壞或發(fā)作風(fēng)險。過(guò)電流維護測驗是驗證當上述任一種情況發(fā)作時(shí),電源供應器能否正確地反響。
D. 過(guò)功率維護OPP測驗
當電源的輸出功率(可為單一輸出或多組輸出)超越額守時(shí),則電源應該約束其輸出功率或封閉其輸出,以防止負載功率過(guò)大而損壞或發(fā)作風(fēng)險。又若電源內部零件損壞而形成較正常大的負載功率時(shí),則電源也應該封閉或約束其輸出,以防止損壞。 過(guò)功率維護測驗是驗證當上述任一種情況發(fā)作時(shí),電源能否正確地反響。 本項測驗一般包括兩組或數組輸出功率之功率約束維護,因而較上述單一輸出之維護測驗(OVP、OCP、Short等)稍具改動(dòng)。
三、安全(Safety)標準測驗:
•輸入電流、漏電電流等
•耐壓絕緣: 電源輸入對地,電源輸出對地;電路板線(xiàn)路須有安全距離。
•溫度抗燃:零組件需具有抗燃之安全標準,作業(yè)溫度須于安全標準內。
•機殼接地:需于0.1歐姆以下,以防止漏電觸電之風(fēng)險。
•變壓輸出特性:開(kāi)路、短路及最大伏安(VA)輸出
四、反常測驗:散熱電扇停轉、電壓選擇開(kāi)關(guān)設定過(guò)錯
五、電磁兼容(Electromagnetic Compliance)測驗:
電源供應器需契合CISPR 22、CLASS B之傳導與幅射的4dB馀裕度,電源供應器需在以下三種負載情況下測驗:
每個(gè)輸出為空載、每個(gè)輸出為50%負載、每個(gè)輸出為100%負載。
•傳導攪擾/免疫:經(jīng)由電源線(xiàn)之傳導性攪擾/免疫
•幅射攪擾/免疫:經(jīng)由磁場(chǎng)之幅射性攪擾/免疫
六、 可靠性(Reliability)測驗:
老化壽數測驗:高溫(約50-60度)及長(cháng)時(shí)刻(約8-24小時(shí))滿(mǎn)載測驗。
七、其它測驗:
•ESD:Electrostatic Discharge靜電放電(人或物體經(jīng)由直觸摸摸或間隔放電致使)在2-15KV之ESD脈波下,
待測物之每個(gè)外表區域應履行接連20次的靜電放電測驗,電源供應器之輸出需持續作業(yè)而不會(huì )發(fā)作突波(Glitch)
或中止(Interrupt),直接ESD觸摸時(shí)不該形成過(guò)激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超越穩壓規模的情況、及過(guò)電壓維護(OVP)、過(guò)電流維護(OCP)等。另外,于ESD放電電壓在高達25KV下,應不致形成組件毛病(Failure)。
•EFT:Electrical Fast Transient or burst一串切換雜訊經(jīng)由電源線(xiàn)或I/O線(xiàn)路之傳導性攪擾(由供電或建筑物內致使)。
•Surge:經(jīng)由電源線(xiàn)之高能量暫態(tài)雜訊攪擾(電燈之閃爍致使)。
•VD/I:Dips and Interrupts電源電壓降低或中止(電力分配體系之毛病或失誤所形成的使,例如供電過(guò)載或空氣開(kāi)關(guān)跳動(dòng)所形成的使)
•Inrush: 開(kāi)機輸入沖擊電流,開(kāi)關(guān)電源對供電體系的影響。
開(kāi)關(guān)電源正在向著(zhù)高頻化和小型化開(kāi)展,跟著(zhù)各種具有新功用的開(kāi)關(guān)電源呈現,各項測驗的重要性就將凸顯出來(lái)。新商品只要經(jīng)過(guò)各項測驗才干終究走向市場(chǎng),所以想要被市場(chǎng)所承受就要滿(mǎn)意各項測驗的需要。而對菜鳥(niǎo)來(lái)說(shuō),把握開(kāi)關(guān)電源的各項測驗流程將為開(kāi)關(guān)電源的規劃打下堅實(shí)的根底。
咱們常見(jiàn)的開(kāi)關(guān)電源首要包括如下幾個(gè)類(lèi)型:
•AC-DC:如自己用、家用、單位用、工業(yè)用(電腦、周邊、傳真機、充電器)
•DC-DC:如可攜帶式商品(移動(dòng)電話(huà)、筆計本電腦、攝影機,通訊交換機二次電源)
•DC-AC:如車(chē)用轉換器(12V~115/230V) 、通訊交換機振鈴信號電源
•AC-AC:如溝通電源變壓器、變頻器、UPS不間斷電源
開(kāi)關(guān)電源的全部測驗需要各種高精度的電子儀器來(lái)模仿各種電路的實(shí)踐作業(yè)情況和特性,這樣才干對開(kāi)關(guān)電源的制作質(zhì)量和規劃做出確保。開(kāi)關(guān)電源有許多不一樣的構成構造(單輸出、多輸出、及正負極性等)和輸出電壓、電流、功率之組合,因而需要具彈性多元化的測驗儀器才干契合很多不一樣標準之需要。
電氣功用(Electrical Specifications)測驗
當驗證電源供應器的質(zhì)量時(shí),下列為一般的功用性測驗項目,具體說(shuō)明如下:
一、功用(Functions)測驗:
•輸出電壓調整(Hold-on Voltage Adjust)
•電源調整率(Line Regulation)
•負載調整率(Load Regulation)
•歸納調整率(Conmine Regulation)
•輸出漣波及雜訊(Output Ripple & Noise, RARD)
•輸入功率及功率(Input Power, Efficiency)
•動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載(Dynamic or Transient Response)
•電源杰出/失效(Power Good/Fail)時(shí)刻
•起動(dòng)(Set-Up)及堅持(Hold-Up)時(shí)刻
慣例功用(Functions)測驗
A. 輸出電壓調整:
當制作開(kāi)關(guān)電源時(shí),第一個(gè)測驗過(guò)程為將輸出電壓調整至標準規模內。此過(guò)程完結后才干確保后續的標準可以契合。 一般,當調整輸出電壓時(shí),將輸入溝通電壓設定為正常值(115Vac或230Vac),而且將輸出電流設定為正常值或滿(mǎn)載電流,然后以數字電壓表丈量電源供應器的輸出電壓值并調整其電位器(VR)直到電壓讀值坐落需要之規模內。
B. 電源調整率:
電源調整率的界說(shuō)為電源供應器于輸入電壓改動(dòng)時(shí)供給其安穩輸出電壓的才干。此項測驗系用來(lái)驗證電源供應器在最?lèi)毫又娫措妷涵h(huán)境下,如夏天之正午(因氣溫高,用電需要量最大)其電源電壓最低;又如冬季之晚上(因氣溫低,用電需要量最小)其電源電壓最高。在前述之兩個(gè)極端下驗證電源供應器之輸出電源之安穩度是不是契合需要之標準。
為準確丈量電源調整率,需要下列之設備:
•能供給可變電壓才干的電源,起碼能供給待測電源供應器的最低到最高之輸入電壓規模,(KIKUSUI PCR系列電源能供給0--300VAC 5-1000Hz 的安穩溝通電源,0---400V DC的直流電源)。
•一個(gè)均方根值溝通電壓表來(lái)丈量輸入電源電壓,很多的數字功率計能準確計量V A W PF。
•一個(gè)精細直流電壓表,具有起碼高于待測物調整率十倍以上,一般運用5位以上高精度數字表。
•銜接至待測物輸出的可變電子負載。
* 測驗過(guò)程如下:于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載情況下熱機安穩后,別離于低輸入電壓(Min),正常輸入電壓(Normal),及高輸入電壓(Max)下丈量并記載其輸出電壓值。
電源調整率一般以一正常之固定負載(Nominal Load)下,由輸入電壓改動(dòng)所形成其輸出電壓誤差率(deviation)的百分比,如下列公式所示:
V0(max)-V0(min) / V0(normal)
電源調整率亦可用下列辦法表明之:于輸入電壓改動(dòng)下,其輸出電壓之誤差量須于規則之上下限規模內,即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)取?
C. 負載調整率:
負載調整率的界說(shuō)為開(kāi)關(guān)電源于輸出負載電流改動(dòng)時(shí),供給其安穩輸出電壓的才干。此項測驗系用來(lái)驗證電源在最?lèi)毫又撦d環(huán)境下,如自己電腦內設備起碼之外設卡且硬盤(pán)均不動(dòng)作(因負載起碼,用電需要量最小)其負載電流最低和自己電腦內設備最多之外設卡且硬盤(pán)在動(dòng)作(因負載最多,用電需要量最大)其負載電流最高的兩個(gè)極端下驗證電源供應器之輸出電源之安穩度是不是契合需要之標準。
* 所需的設備和銜接與電源調整率類(lèi)似,僅有不一樣的是需要精細的電流表與待測電源供應器的輸出串聯(lián)。示:
測驗過(guò)程如下:于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載情況下熱機安穩后,丈量正常負載下之輸出電壓值,再別離于輕載(Min)、重載(Max)負載下,丈量并記載其輸出電壓值(別離為Vmax與Vmin),負載調整率一般以正常之固定輸入電壓下,由負載電流改動(dòng)所形成其輸出電壓誤差率的百分比,如下列公式所示:
V0(max)-V0(min) / V0(normal)
負載調整率亦可用下列辦法表明:于輸出負載電流改動(dòng)下,其輸出電壓之誤差量須于規則之上下限電壓規模內,即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)取?
D. 歸納調整率:
歸納調整率的界說(shuō)為電源供應器于輸入電壓與輸出負載電流改動(dòng)時(shí),供給其安穩輸出電壓的才干。這是電源調整率與負載調整率的歸納,此項測驗系為上述電源調整率與負載調整率的歸納,可供給對電源供應器于改動(dòng)輸入電壓與負載情況下更正確的功用驗證。 歸納調整率用下列辦法表明:于輸入電壓與輸出負載電流改動(dòng)下,其輸出電壓之誤差量須于規則之上下限電壓規模內(即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)?或某一百分比邊界內。
E. 輸出雜訊(PARD):
輸出雜訊(PARD)系指于輸入電壓與輸出負載電流均不變的情況下,其均勻直流輸出電壓上的周期性與隨機性誤差量的電壓值。輸出雜訊是表明在經(jīng)過(guò)穩壓及濾波后的直流輸出電壓上一切不需要的溝通和噪聲部份(包括低頻之50/60Hz電源倍頻信號、高于20 KHz之高頻切換信號及其諧波,再與其它之隨機性信號所構成)),一般以mVp-p峰對峰值電壓為單位來(lái)表明。 一般的開(kāi)關(guān)電源的標準均以輸出直流輸出電壓的1%以?xún)葹檩敵鲭s訊之標準,其頻寬為20Hz到20MHz(或其它更高之頻寬如100MHz等)。 開(kāi)關(guān)電源實(shí)踐作業(yè)時(shí)最?lèi)毫拥那闆r(如輸出負載電流最大、輸入電源電壓最低一級),若電源供應器在惡劣環(huán)境情況下,其輸出直流電壓加上雜訊后之輸出瞬時(shí)電壓,仍可以堅持安穩的輸出電壓不超越輸出高低電壓邊界景象,不然將能夠會(huì )致使電源電壓超越或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步形成死機表象。
例如5V輸出,其輸出雜訊需要為50mV以?xún)?此刻包括電源調整率、負載調整率、動(dòng)態(tài)負載等其它一切改變,其輸出瞬時(shí)電壓應介于4.75V至5.25V之間,才不致致使TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)。在丈量輸出雜訊時(shí),電子負載的PARD有必要比待測之電源供應器的PARD值為低,才不會(huì )影響輸出雜訊之丈量。一起丈量電路有必要有杰出的阻隔處置及阻抗匹配,為防止導線(xiàn)上發(fā)作不必要的攪擾、振鈴和駐波,一般都選用雙同軸電纜并以50Ω于其端點(diǎn)上,并運用差動(dòng)式量測辦法(可防止地回路之雜訊電流),來(lái)取得正確的丈量成果,日本計測KEISOKU GEIKEN 的PARD 測驗儀具有此種功用。
F. 輸入功率與功率:
電源供應器的輸入功率之界說(shuō)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.為功率要素(Power Factor),一般電源供應器的功率要素在0.6~0.7擺布,而大功率之電源供應器具有功率要素校正器者,其功率要素一般大于0.95,當輸入電流波形與電壓波形完全相一起,功率要素為1,并依其不相同之程度,其功率要素為1~0之間。
電源供應器的功率之界說(shuō)為:
ΣVout x lout / True Power (watts)
即為輸出直流功率之總和與輸入功率之比值。一般自己電腦用電源供應器之功率為65%~80%擺布。功率供給對電源供應器正確作業(yè)的驗證,若功率超越規則規模,即表明規劃或零件資料上有疑問(wèn),功率太低時(shí)會(huì )致使散熱增加而影響其運用壽數。 由于這些年關(guān)于環(huán)保及動(dòng)力消耗愈來(lái)愈注重,如電腦動(dòng)力之星「Energy Star」對開(kāi)關(guān)電源之需要:于溝通輸入功率為30Wrms時(shí),其功率需為60%以上(即此刻直流輸出功率有必要高于18W);又關(guān)于A(yíng)TX架構開(kāi)關(guān)電源于直流失能(DC Disable)情況其輸入功率應不大于5W。因而溝通功率測驗外表需要既準確又規模廣大,才干契合此項測驗之需要。
G. 動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載
一個(gè)定電壓輸出的電源,于規劃中具有反響操控回路,可以將其輸出電壓接連不斷地堅持安穩的輸出電壓。由于實(shí)踐上反響操控回路有必定的頻寬,因而約束了電源供應器對負載電流改動(dòng)時(shí)的反響。若操控回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時(shí),超越180度,則電源供應器之輸出便會(huì )呈現不安穩、失控或振動(dòng)之表象。實(shí)踐上,電源供應器作業(yè)時(shí)的負載電流也是動(dòng)態(tài)改動(dòng)的,而不是始終堅持不變(例如硬盤(pán)、軟驅、CPU或RAM動(dòng)作等),因而動(dòng)態(tài)負載測驗對電源供應器而言是極為重要的?删幊绦螂娮迂撦d可用來(lái)模仿電源供應器實(shí)踐作業(yè)時(shí)最?lèi)毫拥呢撦d情況,如負載電流敏捷上升、降低之斜率、周期等,若電源供應器在惡劣負載情況下,仍可以堅持安穩的輸出電壓不發(fā)作過(guò)高激(Overshoot)或過(guò)低(Undershoot)景象,不然會(huì )致使電源之輸出電壓超越負載組件(如TTL電路其輸出瞬時(shí)電壓應介于4.75V至5.25V之間,才不致致使TTL邏輯電路之誤動(dòng)作)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步形成死機表象。
H. 電源杰出/失效時(shí)刻(Power Good、Power Fail或Pok)
電源杰出信號,簡(jiǎn)稱(chēng)PGS(Power Good Signal或Pok High),是電源送往電腦體系的信號,當其輸出電壓安穩后,告訴電腦體系,以便做開(kāi)機程序之 C 而電源失效信號(Power Fail或Pok Low)是電源供應器表明其輸出電壓沒(méi)有到達或降低超越于一正常作業(yè)之情況。 以上一般由一「PGS」或「Pok」信號之邏輯改動(dòng)來(lái)表明,邏輯為「1或High」時(shí),表明為電源杰出(Power Good),而邏輯為「0或Low」時(shí),表明為電源失效(Power Fail),請叁考圖5之時(shí)序圖:
電源的電源杰出(Power Good)時(shí)刻為從其輸出電壓安穩時(shí)起到PGS信號由0變?yōu)?的時(shí)刻,一般值為100ms到2000ms之間。 電源的電源失效(Power Fail)時(shí)刻為從PGS信號由由1變?yōu)?的時(shí)刻起到其輸出電壓低于穩壓規模的時(shí)刻,一般值為1ms以上。日本計測KEISOKU GEIKEN 的電子負載可直接丈量電源杰出與電源失效時(shí)刻,并可設定上下限,做為是不是合格的區分。
I. 發(fā)動(dòng)時(shí)刻(Set-Up Time)與堅持時(shí)刻(Hold-Up Time)
發(fā)動(dòng)時(shí)刻為電源供應器從輸入接上電源起到其輸出電壓上升到穩壓規模內停止的時(shí)刻,以一輸出為5V的電源供應器為例,發(fā)動(dòng)時(shí)刻為從電源開(kāi)機起到輸出電壓到達4.75V停止的時(shí)刻。
堅持時(shí)刻為電源供應器從輸入堵截電源起到其輸出電壓降低到穩壓規模外停止的時(shí)刻,以一輸出為5V的電源供應器為例,堅持時(shí)刻為從關(guān)機起到輸出電壓低于4.75V停止的時(shí)刻,一般值為17ms或20ms以上,以防止電力公司供電中于少了半周或一周之情況下而受影響。
發(fā)動(dòng)時(shí)刻與堅持時(shí)刻的時(shí)序如圖6所示。
I. 其它
•Power Up delay:+5/3.3V 的上升時(shí)刻(由10%上升到90%電壓之時(shí)刻)
•Remote ON/OFF Control:遙控「開(kāi)」或「關(guān)」之操控
•Fan Speed Control/Monitor:散熱電扇之轉速「操控」及「監督」
二、維護動(dòng)作(Protections)測驗:
•過(guò)電壓維護(OVP, Over Voltage Protection)
•短路維護(Short)
•過(guò)電流維護(OCP, Over Current Protection)
•過(guò)功率維護(OPP, Over Power Protection)
維護功用測驗
A. 過(guò)電壓維護(OVP)測驗
當電源供應器的輸出電壓超越其最大的約束電壓時(shí),會(huì )將其輸出封閉(Shutdown)以防止損壞負載之電路組件,稱(chēng)為過(guò)電壓維護。過(guò)電壓維護測驗系用來(lái)驗證電源供應器當呈現上述反常情況時(shí)(當電源供應器內部之回授操控電路或零件損壞時(shí),有能夠發(fā)作反常之輸出高電壓),能否正確地反響。 過(guò)電壓維護功用關(guān)于一些對電壓靈敏的負載格外重要,如CPU、記憶體、邏輯電路等,由于這些貴重組件若因作業(yè)電壓太高,超越其額定值時(shí),會(huì )致使永久性的損壞,因而損失慘重。電源供應器于過(guò)電壓景象發(fā)作時(shí),其輸出電壓波形如圖7所示。
B. 短路維護測驗
當電源供應器的輸出短路時(shí),則電源供應器應該約束其輸出電流或封閉其輸出,以防止損壞。短路維護測驗是驗證當輸出短路時(shí)(能夠是配線(xiàn)銜接過(guò)錯,或運用電源之組件或零組件毛病短路所形成的),電源供應器能否正確地反響。
C. 過(guò)電流維護OCP測驗
當電源供應器的輸出電流超越額守時(shí),則電源供應器應該約束其輸出電流或封閉其輸出,以防止負載電流過(guò)大而損壞。又若電源供應器之內部零件損壞而形成較正常大的負載電流時(shí),則電源供應器也應該封閉或約束其輸出,以防止損壞或發(fā)作風(fēng)險。過(guò)電流維護測驗是驗證當上述任一種情況發(fā)作時(shí),電源供應器能否正確地反響。
D. 過(guò)功率維護OPP測驗
當電源的輸出功率(可為單一輸出或多組輸出)超越額守時(shí),則電源應該約束其輸出功率或封閉其輸出,以防止負載功率過(guò)大而損壞或發(fā)作風(fēng)險。又若電源內部零件損壞而形成較正常大的負載功率時(shí),則電源也應該封閉或約束其輸出,以防止損壞。 過(guò)功率維護測驗是驗證當上述任一種情況發(fā)作時(shí),電源能否正確地反響。 本項測驗一般包括兩組或數組輸出功率之功率約束維護,因而較上述單一輸出之維護測驗(OVP、OCP、Short等)稍具改動(dòng)。
三、安全(Safety)標準測驗:
•輸入電流、漏電電流等
•耐壓絕緣: 電源輸入對地,電源輸出對地;電路板線(xiàn)路須有安全距離。
•溫度抗燃:零組件需具有抗燃之安全標準,作業(yè)溫度須于安全標準內。
•機殼接地:需于0.1歐姆以下,以防止漏電觸電之風(fēng)險。
•變壓輸出特性:開(kāi)路、短路及最大伏安(VA)輸出
四、反常測驗:散熱電扇停轉、電壓選擇開(kāi)關(guān)設定過(guò)錯
五、電磁兼容(Electromagnetic Compliance)測驗:
電源供應器需契合CISPR 22、CLASS B之傳導與幅射的4dB馀裕度,電源供應器需在以下三種負載情況下測驗:
每個(gè)輸出為空載、每個(gè)輸出為50%負載、每個(gè)輸出為100%負載。
•傳導攪擾/免疫:經(jīng)由電源線(xiàn)之傳導性攪擾/免疫
•幅射攪擾/免疫:經(jīng)由磁場(chǎng)之幅射性攪擾/免疫
六、 可靠性(Reliability)測驗:
老化壽數測驗:高溫(約50-60度)及長(cháng)時(shí)刻(約8-24小時(shí))滿(mǎn)載測驗。
七、其它測驗:
•ESD:Electrostatic Discharge靜電放電(人或物體經(jīng)由直觸摸摸或間隔放電致使)在2-15KV之ESD脈波下,
待測物之每個(gè)外表區域應履行接連20次的靜電放電測驗,電源供應器之輸出需持續作業(yè)而不會(huì )發(fā)作突波(Glitch)
或中止(Interrupt),直接ESD觸摸時(shí)不該形成過(guò)激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超越穩壓規模的情況、及過(guò)電壓維護(OVP)、過(guò)電流維護(OCP)等。另外,于ESD放電電壓在高達25KV下,應不致形成組件毛病(Failure)。
•EFT:Electrical Fast Transient or burst一串切換雜訊經(jīng)由電源線(xiàn)或I/O線(xiàn)路之傳導性攪擾(由供電或建筑物內致使)。
•Surge:經(jīng)由電源線(xiàn)之高能量暫態(tài)雜訊攪擾(電燈之閃爍致使)。
•VD/I:Dips and Interrupts電源電壓降低或中止(電力分配體系之毛病或失誤所形成的使,例如供電過(guò)載或空氣開(kāi)關(guān)跳動(dòng)所形成的使)
•Inrush: 開(kāi)機輸入沖擊電流,開(kāi)關(guān)電源對供電體系的影響。
開(kāi)關(guān)電源正在向著(zhù)高頻化和小型化開(kāi)展,跟著(zhù)各種具有新功用的開(kāi)關(guān)電源呈現,各項測驗的重要性就將凸顯出來(lái)。新商品只要經(jīng)過(guò)各項測驗才干終究走向市場(chǎng),所以想要被市場(chǎng)所承受就要滿(mǎn)意各項測驗的需要。而對菜鳥(niǎo)來(lái)說(shuō),把握開(kāi)關(guān)電源的各項測驗流程將為開(kāi)關(guān)電源的規劃打下堅實(shí)的根底。
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