解析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目，詳細(xì)說明如下：

　　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，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)載狀況下熱機穩(wěn)定后，測量正常負(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，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(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。電源實際工作時最惡劣的狀況(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)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(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作，進(jìn)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(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。

　　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。

　　6. 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。可編程序電子負(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。

　　7. 啟動時間與保持時間

　　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。

　　8. 其它

　　在電源具備一些特定保護功能的前提下，還需要進(jìn)行保護功能測試，如過電壓保護(OVP)測試、短路保護測試、過功保護等