開關(guān)電源功能規(guī)格測試項目

　　良好的開關(guān)電源必須符合所有功能規(guī)格、保護特性、安全規(guī)范(如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO，長城等等之耐壓、抗燃、漏電流、接地等安全規(guī)格)、電磁兼容能力(如FCC、CE等之傳導(dǎo)與幅射干擾)、可靠性(如老化壽命測試)、及其他特定需求等。

　　開關(guān)電源包括下列之型式：

　　·AC-DC：如個人用、家用、辦公室用、工業(yè)用(電腦、周邊、傳真機、充電器)

　　·DC-DC：如可攜帶式產(chǎn)品(移動電話、筆計本電腦、攝影機，通信交換機二次電源)

　　·DC-AC：如車用轉(zhuǎn)換器(12V～115/230V) 、通信交換機振鈴信號電源

　　·AC-AC：如交流電源變壓器、變頻器、UPS不間斷電源

　　開關(guān)電源的設(shè)計、制造及品質(zhì)管理等測試需要精密的電子儀器設(shè)備來模擬電源供應(yīng)器實際工作時之各項特性(亦即為各項規(guī)格)，并驗證能否通過。開關(guān)電源有許多不同的組成結(jié)構(gòu)(單輸出、多輸出、及正負(fù)極性等)和輸出電壓、電流、功率之組合，因此需要具彈性多樣化的測試儀器才能符合眾多不同規(guī)格之需求。

　　電氣性能(Electrical Specifications)測試

　　當(dāng)驗證電源供應(yīng)器的品質(zhì)時，下列為一般的功能性測試項目，詳細說明如下：

　　*功能(Functions)測試：

　　·輸出電壓調(diào)整(Hold-on Voltage Adjust)

　　·電源調(diào)整率(Line Regulation)

　　·負(fù)載調(diào)整率(Load Regulation)

　　·綜合調(diào)整率(Combine Regulation)

　　·輸出漣波及雜訊(Output Ripple Noise， RARD)

　　·輸入功率及效率(Input Power， Efficiency)

　　·動態(tài)負(fù)載或暫態(tài)負(fù)載(Dynamic or Transient Response)

　　·電源良好/失效(Power Good/Fail)時間

　　·起動(Set-Up)及保持(Hold-Up)時間

　　*保護動作(Protections)測試：

　　·過電壓保護(OVP， Over Voltage Protection)

　　·短路保護(Short)

　　·過電流保護(OCP， Over Current Protection)

　　·過功率保護(OPP， Over Power Protection)

　　*安全(Safety)規(guī)格測試：

　　·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;電路板線路須有安全間距。

　　·溫度抗燃：零組件需具備抗燃之安全規(guī)格，工作溫度須於安全規(guī)格內(nèi)。

　　·機殼接地：需於0.1歐姆以下，以避免漏電觸電之危險。

　　·變壓輸出特性：開路、短路及最大伏安(VA)輸出

　　·異常測試：散熱風(fēng)扇停轉(zhuǎn)、電壓選擇開關(guān)設(shè)定錯誤

　　*電磁兼容(Electromagnetic Compliance)測試：

　　電源供應(yīng)器需符合CISPR 22、CLASS B之傳導(dǎo)與幅射的4dB馀裕度，電源供應(yīng)器需在以下三種負(fù)載狀況下測試：

　　每個輸出為空載、每個輸出為50%負(fù)載、每個輸出為100%負(fù)載。

　　·傳導(dǎo)干擾/免疫：經(jīng)由電源線之傳導(dǎo)性干擾/免疫

　　·幅射干擾/免疫：經(jīng)由磁場之幅射性干擾/免疫

　　*可靠性(Reliability)測試：

　　老化壽命測試：高溫(約50-60度)及長時間(約8-24小時)滿載測試。

　　*其他測試：

　　·ESD：Electrostatic Discharge靜電放電(人或物體經(jīng)由直接接觸或間隔放電引起)在2-15KV之ESD脈波下，

　　待測物之每個表面區(qū)域應(yīng)執(zhí)行連續(xù)20次的靜電放電測試，電源供應(yīng)器之輸出需繼續(xù)工作而不會產(chǎn)生突波(Glitch)

　　或中斷(Interrupt)，直接ESD接觸時不應(yīng)造成過激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超過穩(wěn)壓范圍的狀況、及過電壓保護(OVP)、過電流保護(OCP)等。另外，於ESD放電電壓在高達25KV下，應(yīng)不致造成元件故障(Failure)。

　　·EFT：Electrical Fast Transient or burst一串切換雜訊經(jīng)由電源線或I/O線路之傳導(dǎo)性干擾(由供電或建筑物內(nèi)引起)。

　　·Surge：經(jīng)由電源線之高能量暫態(tài)雜訊干擾(電燈之閃動引起)。

　　·VD/I：Dips and Interrupts電源電壓下降或中斷(電力分配系統(tǒng)之故障或失誤所引起，例如供電過載或空氣開關(guān)跳動所引起)

　　·Inrush： 開機輸入沖擊電流，開關(guān)電源對供電系統(tǒng)的影響

　　常規(guī)功能(Functions)測試

　　輸出電壓調(diào)整：

　　當(dāng)制造開關(guān)電源時，第一個測試步驟為將輸出電壓調(diào)整至規(guī)格范圍內(nèi)。此步驟完成后才能確保后續(xù)的規(guī)格能夠符合。 通常，當(dāng)調(diào)整輸出電壓時，將輸入交流電壓設(shè)定為正常值(115Vac或230Vac)，并且將輸出電流設(shè)定為正常值或滿載電流，然後以數(shù)字電壓表測量電源供應(yīng)器的輸出電壓值并調(diào)整其電位器(VR)直到電壓讀值位於要求之范圍內(nèi)。

　　電源調(diào)整率：

　　電源調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器於輸入電壓變化時提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。此項測試系用來驗證電源供應(yīng)器在最惡劣之電源電壓環(huán)境下，如夏天之中午(因氣溫高，用電需求量最大)其電源電壓最低;又如冬天之晚上(因氣溫低，用電需求量最小)其電源電壓最高。在前述之兩個極端下驗證電源供應(yīng)器之輸出電源之穩(wěn)定度是否合乎需求之規(guī)格。

　　為精確測量電源調(diào)整率，需要下列之設(shè)備：

　　·能提供可變電壓能力的電源，至少能提供待測電源供應(yīng)器的最低到最高之輸入電壓范圍。

　　·一個均方根值交流電壓表來測量輸入電源電壓，眾多的數(shù)字功率計能精確計量V A W PF。

　　·一個精密直流電壓表，具備至少高於待測物調(diào)整率十倍以上，一般應(yīng)用5位以上高精度數(shù)字表。

　　·連接至待測物輸出的可變電子負(fù)載。

　　*測試步驟如下：於待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機穩(wěn)定後，分別於低輸入電壓(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：

　　V0(max)-V0(min) / V0(normal)

　　電源調(diào)整率亦可用下列方式表示之：於輸入電壓變化下，其輸出電壓之偏差量須於規(guī)定之上下限范圍內(nèi)，即輸出電壓之上下限絕對值以內(nèi)。

　　負(fù)載調(diào)整率：

　　負(fù)載調(diào)整率的定義為開關(guān)電源於輸出負(fù)載電流變化時，提供其穩(wěn)定輸出電壓的能力。此項測試系用來驗證電源在最惡劣之負(fù)載環(huán)境下，如個人電腦內(nèi)裝置最少之外設(shè)卡且硬盤均不動作(因負(fù)載最少，用電需求量最小)其負(fù)載電流最低和個人電腦內(nèi)裝置最多之外設(shè)卡且硬盤在動作(因負(fù)載最多，用電需求量最大)其負(fù)載電流最高的兩個極端下驗證電源供應(yīng)器之輸出電源之穩(wěn)定度是否合乎需求之規(guī)格。

　　*所需的設(shè)備和連接與電源調(diào)整率相似，唯一不同的是需要精密的電流表與待測電源供應(yīng)器的輸出串聯(lián)。示：

　　測試步驟如下：於待測電源供應(yīng)器以正常輸入電壓及負(fù)載狀況下熱機穩(wěn)定後，測量正常負(fù)載下之輸出電壓值，再分別於輕載(Min)、重載(Max)負(fù)載下，測量并記錄其輸出電壓值(分別為Vmax與Vmin)，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：

　　V0(max)-V0(min) / V0(normal)

　　負(fù)載調(diào)整率亦可用下列方式表示：於輸出負(fù)載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須於規(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)。

　　綜合調(diào)整率：

　　綜合調(diào)整率的定義為電源供應(yīng)器於輸入電壓與輸出負(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)器於改變輸入電壓與負(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：於輸入電壓與輸出負(fù)載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須於規(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)。

　　輸出雜訊(PARD)：

　　輸出雜訊(PARD)系指於輸入電壓與輸出負(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)壓及濾波後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、高於20 KHz之高頻切換信號及其諧波，再與其他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(或其他更高之頻寬如100MHz等)。 開關(guān)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後之輸出瞬時電壓，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