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開關(guān)電源的測試參數(shù)

作者: 時間:2012-03-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

例如5V輸出,其輸出雜訊要求為50mV以內(nèi)(此時包含電源調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、動態(tài)負(fù)載等其它所有變動,其輸出瞬時電壓應(yīng)介于4.75V至5.25V之間,才不致引起TTL邏輯電路之誤動作)。在測量輸出雜訊時,電子負(fù)載的PARD必須比待測之電源供應(yīng)器的PARD值為低,才不會影響輸出雜訊之測量。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(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(jié)果,日本計測KEISOKU GEIKEN 的PARD 儀具備此種功能。

F. 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) = V1 Ai dt = Vrms x Arms x Power Factor

即為對一周期內(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),通常電源供應(yīng)器的功率因素在0.6~0.7左右,而大功率之電源供應(yīng)器具備功率因素校正器者,其功率因素通常大于0.95,當(dāng)輸入電流波形與電壓波形完全相同時,功率因素為1,并依其不相同之程度,其功率因素為1~0之間。

電源供應(yīng)器的效率之定義為:

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。通常個人電腦用電源供應(yīng)器之效率為65%~80%左右。效率提供對電源供應(yīng)器正確工作的驗證,若效率超過規(guī)定范圍,即表示設(shè)計或零件材料上有問題,效率太低時會導(dǎo)致散熱增加而影響其使用壽命。 由于近年來對于環(huán)保及能源消耗愈來愈重視,如電腦能源之星「Energy Star」對之要求:于交流輸入功率為30Wrms時,其效率需為60%以上(即此時直流輸出功率必須高于18W);又對于ATX架構(gòu)于直流失能(DC Disable)狀態(tài)其輸入功率應(yīng)不大于5W。因此交流功率儀表需要既精確又范圍寬廣,才能合乎此項之需求。

G. 動態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載

一個定電壓輸出的電源,于設(shè)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(yīng)器對負(fù)載電流變化時的反應(yīng)。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時,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。實際上,電源供應(yīng)器工作時的負(fù)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(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)器實際工作時最惡劣的負(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邏輯電路之誤動作)之承受電源電壓而誤動作,進(jìn)一步造成死機現(xiàn)象。

H. 電源良好/失效時間(Power Good、Power Fail或Pok)

電源良好信號,簡稱PGS(Power Good Signal或Pok High),是電源送往電腦系統(tǒng)的信號,當(dāng)其輸出電壓穩(wěn)定后,通知電腦系統(tǒng),以便做開機程序之 C 而電源失效信號(Power Fail或Pok Low)是電源供應(yīng)器表示其輸出電壓尚未達(dá)到或下降超過于一正常工作之情況。 以上通常由一「PGS」或「Pok」信號之邏輯改變來表示,邏輯為「1或High」時,表示為電源良好(Power Good),而邏輯為「0或Low」時,表示為電源失效(Power Fail),請叁考圖5之時序圖:

電源的電源良好(Power Good)時間為從其輸出電壓穩(wěn)定時起到PGS信號由0變?yōu)?的時間,一般值為100ms到2000ms之間。 電源的電源失效(Power Fail)時間為從PGS信號由由1變?yōu)?的時間起到其輸出電壓低于穩(wěn)壓范圍的時間,一般值為1ms以上。日本計測KEISOKU GEIKEN 的電子負(fù)載可直接測量電源良好與電源失效時間,并可設(shè)定上下限,做為是否合格的判別。

I. 啟動時間(Set-Up Time)與保持時間(Hold-Up Time)

啟動時間為電源供應(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)為止的時間,以一輸出為5V的電源供應(yīng)器為例,啟動時間為從電源開機起到輸出電壓達(dá)到4.75V為止的時間。

保持時間為電源供應(yīng)器從輸入切斷電源起到其輸出電壓下降到穩(wěn)壓范圍外為止的時間,以一輸出為5V的電源供應(yīng)器為例,保持時間為從關(guān)機起到輸出電壓低于4.75V為止的時間,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。

啟動時間與保持時間的時序如圖6所示。
 
I. 其它

•Power Up delay:+5/3.3V 的上升時間(由10%上升到90%電壓之時間)

•Remote ON/OFF Control:遙控「開」或「關(guān)」之控制

•Fan Speed Control/Monitor:散熱風(fēng)扇之轉(zhuǎn)速「控制」及「監(jiān)視」

二、保護(hù)動作(Protections)測試:

•過電壓保護(hù)(OVP, Over Voltage Protection)

•短路保護(hù)(Short)

•過電流保護(hù)(OCP, Over Current Protection)

•過功率保護(hù)(OPP, Over Power Protection)

保護(hù)功能測試

A. 過電壓保護(hù)(OVP)測試

當(dāng)電源供應(yīng)器的輸出電壓超過其最大的限定電壓時,會將其輸出關(guān)閉(Shutdown)以避免損壞負(fù)載之電路組件,稱為過電壓保護(hù)。過電壓保護(hù)測試系用來驗證電源供應(yīng)器當(dāng)出現(xiàn)上述異常狀況時(當(dāng)電源供應(yīng)器內(nèi)部之回授控制電路或零件損壞時,有可能產(chǎn)生異常之輸出高電壓),能否正確地反應(yīng)。 過電壓保護(hù)功能對于一些對電壓敏感的負(fù)載特別重要,如CPU、記憶體、邏輯電路等,因為這些貴重組件若因工作電壓太高,超過其額定值時,會導(dǎo)致永久性的損壞,因而損失慘重。電源供應(yīng)器于過電壓情形發(fā)生時,其輸出電壓波形如圖7所示。

B. 短路保護(hù)測試

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