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    详细说明开关电源的测试项目 (2)

    其他所有变动,其输出瞬时电压应介於4.75V至5.25V之间,才不致引起TTL逻辑电路之误动作)。在测量输出杂讯时,电子负载的PARD必须比待测之电源供应器的PARD值为低,才不会影响输出杂讯之测量。同时测量电路必须有良好的隔离处理及阻抗匹配,为避免导线上产生不必要的干扰、振铃和驻波,一般都采用双同轴电缆并以50Ω於其端点上,并使用差动式量测方法(可避免地回路之杂讯电流),来获得正确的测量结果。

    True Power = Pav(watt) = V1 Ai dt = Vrms x Arms x

    Power Factor

    即为对一周期内其输入电压与电流乘积之积分值,需注意的是Watt≠VrmsArms而是Watt=VrmsArmsxP.F.,其中P.F.为功率因素(Power Factor),通常电源供应器的功率因素在0.6~0.7左右,而大功率之电源供应器具备功率因素校正器者,其功率因素通常大於0.95,当输入电流波形与电压波形完全相同时,功率因素为1,并依其不相同之程度,其功率因素为1~0之间。

    ΣVout x lout / True Power (watts)

    即为输出直流功率之总和与输入功率之比值。通常个人电脑用电源供应器之效率为65%~80%左右。效率提供对电源供应器正确工作的验证,若效率超过规定范围,即表示设计或零件材料上有问题,效率太低时会导致散热增加而影响其使用寿命。

    由於近年来对於环保及

    能源消耗愈来愈重视,如电脑能源之星「Energy Star」对开关电源之要求:於交流输入功率为30Wrms时,其效率需为60%以上(即此时直流输出功率必须高於18W);又对於ATX架构开关电源於直流失能(DC Disable)状态其输入功率应不大於5W。因此交流功率测试仪表需要既精确又范围宽广,才能合乎此项测试之需求。

    动态负载或暂态负载

    一个定电压输出的电源,於设计中具备反馈控制回路,能够将其输出电压连续不断地维持稳定的输出电压。由於实际上反馈控制回路有一定的频宽,因此限制了电源供应器对负载电流变化时的反应。若控制回路输入与输出之相移於增益(Unity Gain)为1时,超过180度,则电源供应器之输出便会呈现不稳定、失控或振荡之现象。实际上,电源供应器工作时的负

    载电流也是动态变化的,而不是始终维持不变(例如硬盘、软驱、CPU或RAM动作等),因此动态负载测试对电源供应器而言是极为重要的。可编程序电子负载可用来模拟电源供应器实际工作时最恶劣的负载情况,如负载电流迅速上升、下降之斜率、周期等,若电源供应器在恶劣负载状况下,仍能够维持稳定的输出电压不产生过高激(Overshoot)或过低(Undershoot)情形,否则会导致电源之输出电压超过负载元件(如TTL电路其输出瞬时电压应介於4.75V至5.25V之间,才不致引起TTL逻辑电路之误动作)之承受电源电压而误动作,进一步造成死机现象。

    电源良好/失效时间(Power Good、Power Fail或Pok)

    电源良好信号,简称PGS(Power Good Signal或Pok High),是电源送往电脑系统的信号,当其输出电压稳定後,通知电脑系统,以便做开机程序之 C 而电源失效信号(Power Fail或Pok Low)是电源供应器表示其输出电压尚未达到或下降超过於一正常工作之情况。 以上通常由一「PGS」或「Pok」信号之逻辑改变来表示,逻辑为「1或High」时,表示为电源良好(Power

    电源的电源良好(Power Good)时间为从其输出电压稳定时起到PGS信号由0变为1的时间,一般值为100ms到2000ms之间。 电源的电源失效(Power Fail)时间为从PGS信号由由1变为0的时间起到其输出电压低於稳压范围的时间,一般值为1ms以上。的电子负载可直接测量电源良好与电源失效时间,并可设定上下限,做为是否合格的判别。

    启动时间(Set-Up Time)与保持时间(Hold-Up Time)

    启动时间为电源供应器从输入接上电源起到其输出电压上升到稳压范围内为止的时间,以一输出为5V的电源供应器为例,启动时间为从电源开机起到输出电压达到4.75V为止的时间。

    保持时间为电源供应器从输入切断电源起到其输出电压下降到稳压范围外为止的时间,以一输出为5V的电源供应器为例,保持时间为从关机起到输出电压低於4.75V为止的时间,

    一般值为17ms或20ms以上,以避免电力公司供电中於少了半周或一周之状况下而受影响。

    其他

    保护功能测试

    过电压保护(OVP)测试

    当电源供应器的输出电压超过其最大的限定电压时,会将其输出关闭(Shutdown)以避免损坏负载之电路元件,称为过电压保护。过电压保护测试系用来验证电源供应器当出现上述异常状况时(当电源供应器内部之回授控制电路或零件损坏时,有可能产生异常之输出高电压),能否正确地反应。

    过电压保护功能对於一些对电压敏感的负载特别重要,如CPU、记忆体、逻辑电路等,因为这些贵重元件若因工作电压太高,超过其额定值时,会导致永久性的损坏,因而损失惨重。电源供应器於过电压情形发生时,其输出电压波形如图7所示。

    短路保护测试

    当电源供应器的输出短路时,则电源供应器应该限制其输出电流或关闭其输出,以避免损坏。短路保护测试是验证当输出短路时(可能是配线连接错误,或使用电源之元件或零组件故障短路所致),电源供应器能否正确地反应。

    过电流保护OCP测试

    当电源供应器的输出电流超过额定时,则电源供应器应该限制其输出电流或关闭其输出,以避免负载电流过大而损坏。又若电源供应器之内部零件损坏而造成较正常大的负载电流时,则电源供应器也应该关闭或限制其输出,以避免损坏或发生危险。过电流保护测试是验证当上述任一种状况发生时,电源供应器能否正确地反应。

    过功率保护OPP测试

    当电源的输出功率(可为单一输出或多组输出)超过额定时,则电源应该限制其输出功率或关闭其输出,以避免负载功率过大而损坏或发生危险。又若电源内部零件损坏而造成较正常大的负载功率时,则电源也应该关闭或限制其输出,以避免损坏。

    过功率保护测试是验证当上述任一种状况发生时,电源能否正确地反应。 本项测试通常包含两组或数组输出功率之功率限制保护,因此较上述单一输出之保护测试(OVP、OCP、Short等)稍具变化。

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