模塊電源功能性參數(shù)指標及測試方法

1、模塊電源功能性參數(shù)指標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目，詳細說明如下：電源調(diào)整率(line regulation) 負載調(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) 動態(tài)負載或暫態(tài)負載(dynamic or transient response) 起動(set-up)及保持(hold-up)時間 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器于輸入電壓變

2、化時提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。測試步驟如下：于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩(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. 負載調(diào)整率負載調(diào)整率的定義為開關電源于輸出負載電流變化時，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。測試步驟如下：于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩(wěn)定后，測量正常負載下之輸出電壓值，再

3、分別于輕載(min)、重載(max)負載下，測量并記錄其輸出電壓值(分別為vo(max)與vo(min)，負載調(diào)整率通常以正常之固定輸入電壓下，由負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器于輸入電壓與輸出負載電流變化時，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。這是電源調(diào)整率與負載調(diào)整率的綜合，此項測試系為上述電源調(diào)整率與負載調(diào)整率的綜合，可提供對電源供應器于改變輸入電壓與負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：于輸入電壓與輸出負載電流變化下，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。電源實際工作時最惡劣的狀況(如輸出負載電流最大、輸入電源電壓最低等)，若電源供應

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，進一步造成死機現(xiàn)象。 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果。 5. 輸入功率與效率電源供應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器正確工作的驗證，若效率超過規(guī)定范圍，即表示設計或零件材料上有問題，效率太低時會導致散熱增加而影響其使用壽命。6. 動態(tài)負載或暫態(tài)負載一個定電壓輸出的電源，于設計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。由于實際上反饋控制回路有一定的頻寬，因此限制了電源供應器

7、對負載電流變化時的反應。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(unity gain)為1時，超過180度，則電源供應器之輸出便會呈現(xiàn)不穩(wěn)定、失控或振蕩之現(xiàn)象。實際上，電源供應器工作時的負載電流也是動態(tài)變化的，而不是始終維持不變(例如硬盤、軟驅(qū)、cpu或ram動作等)，因此動態(tài)負載測試對電源供應器而言是極為重要的?？删幊绦螂娮迂撦d可用來模擬電源供應器實際工作時最惡劣的負載情況，如負載電流迅速上升、下降之斜率、周期等，若電源供應器在惡劣負載狀況下，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，否則會導致電源之輸出電壓超過負載組件(如ttl電路其輸出瞬時電壓應介于4.75v至5.25v之間，才不致引起ttl邏輯電路之誤動作)之承受電源電壓而誤動作，進一步造成死機現(xiàn)象。7. 啟動時間與保持時間啟動時間為電源供應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)為止的時間，以一輸出為5v的電源供應器為例，啟動時間為從電源開機起到輸出電壓達到4.75v為止的時間。保持時間為電源供應器從輸入切斷電源起到其輸出電壓下降到穩(wěn)壓范圍外為止的時間，以一輸出為5v的電源供應器為例，保持時間為從關機起到輸