開(kāi)關(guān)電源的測試參數
例如5V輸出,其輸出雜訊要求為50mV以?xún)?此時(shí)包含電源調整率、負載調整率、動(dòng)態(tài)負載等其它所有變動(dòng),其輸出瞬時(shí)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(dòng)作)。在測量輸出雜訊時(shí),電子負載的PARD必須比待測之電源供應器的PARD值為低,才不會(huì )影響輸出雜訊之測量。同時(shí)測量電路必須有良好的隔離處理及阻抗匹配,為避免導線(xiàn)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(diǎn)上,并使用差動(dòng)式量測方法(可避免地回路之雜訊電流),來(lái)獲得正確的測量結果,日本計測KEISOKU GEIKEN 的PARD 測試儀具備此種功能。
F. 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) = V1 Ai dt = Vrms x Arms x Power Factor
即為對一周期內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),通常電源供應器的功率因素在0.6~0.7左右,而大功率之電源供應器具備功率因素校正器者,其功率因素通常大于0.95,當輸入電流波形與電壓波形完全相同時(shí),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(gè)人電腦用電源供應器之效率為65%~80%左右。效率提供對電源供應器正確工作的驗證,若效率超過(guò)規定范圍,即表示設計或零件材料上有問(wèn)題,效率太低時(shí)會(huì )導致散熱增加而影響其使用壽命。 由于近年來(lái)對于環(huán)保及能源消耗愈來(lái)愈重視,如電腦能源之星「Energy Star」對開(kāi)關(guān)電源之要求:于交流輸入功率為30Wrms時(shí),其效率需為60%以上(即此時(shí)直流輸出功率必須高于18W);又對于A(yíng)TX架構開(kāi)關(guān)電源于直流失能(DC Disable)狀態(tài)其輸入功率應不大于5W。因此交流功率測試儀表需要既精確又范圍寬廣,才能合乎此項測試之需求。
G. 動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載
一個(gè)定電壓輸出的電源,于設計中具備反饋控制回路,能夠將其輸出電壓連續不斷地維持穩定的輸出電壓。由于實(shí)際上反饋控制回路有一定的頻寬,因此限制了電源供應器對負載電流變化時(shí)的反應。若控制回路輸入與輸出之相移于增益(Unity Gain)為1時(shí),超過(guò)180度,則電源供應器之輸出便會(huì )呈現不穩定、失控或振蕩之現象。實(shí)際上,電源供應器工作時(shí)的負載電流也是動(dòng)態(tài)變化的,而不是始終維持不變(例如硬盤(pán)、軟驅、CPU或RAM動(dòng)作等),因此動(dòng)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(lái)模擬電源供應器實(shí)際工作時(shí)最?lèi)毫拥呢撦d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,仍能夠維持穩定的輸出電壓不產(chǎn)生過(guò)高激(Overshoot)或過(guò)低(Undershoot)情形,否則會(huì )導致電源之輸出電壓超過(guò)負載組件(如TTL電路其輸出瞬時(shí)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(dòng)作)之承受電源電壓而誤動(dòng)作,進(jìn)一步造成死機現象。
H. 電源良好/失效時(shí)間(Power Good、Power Fail或Pok)
電源良好信號,簡(jiǎn)稱(chēng)PGS(Power Good Signal或Pok High),是電源送往電腦系統的信號,當其輸出電壓穩定后,通知電腦系統,以便做開(kāi)機程序之 C 而電源失效信號(Power Fail或Pok Low)是電源供應器表示其輸出電壓尚未達到或下降超過(guò)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(lái)表示,邏輯為「1或High」時(shí),表示為電源良好(Power Good),而邏輯為「0或Low」時(shí),表示為電源失效(Power Fail),請叁考圖5之時(shí)序圖:
電源的電源良好(Power Good)時(shí)間為從其輸出電壓穩定時(shí)起到PGS信號由0變?yōu)?的時(shí)間,一般值為100ms到2000ms之間。 電源的電源失效(Power Fail)時(shí)間為從PGS信號由由1變?yōu)?的時(shí)間起到其輸出電壓低于穩壓范圍的時(shí)間,一般值為1ms以上。日本計測KEISOKU GEIKEN 的電子負載可直接測量電源良好與電源失效時(shí)間,并可設定上下限,做為是否合格的判別。
I. 啟動(dòng)時(shí)間(Set-Up Time)與保持時(shí)間(Hold-Up Time)
啟動(dòng)時(shí)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壓范圍內為止的時(shí)間,以一輸出為5V的電源供應器為例,啟動(dòng)時(shí)間為從電源開(kāi)機起到輸出電壓達到4.75V為止的時(shí)間。
保持時(shí)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壓范圍外為止的時(shí)間,以一輸出為5V的電源供應器為例,保持時(shí)間為從關(guān)機起到輸出電壓低于4.75V為止的時(shí)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(dòng)時(shí)間與保持時(shí)間的時(shí)序如圖6所示。
I. 其它
•Power Up delay:+5/3.3V 的上升時(shí)間(由10%上升到90%電壓之時(shí)間)
•Remote ON/OFF Control:遙控「開(kāi)」或「關(guān)」之控制
•Fan Speed Control/Monitor:散熱風(fēng)扇之轉速「控制」及「監視」
二、保護動(dòng)作(Protections)測試:
•過(guò)電壓保護(OVP, Over Voltage Protection)
•短路保護(Short)
•過(guò)電流保護(OCP, Over Current Protection)
•過(guò)功率保護(OPP, Over Power Protection)
保護功能測試
A. 過(guò)電壓保護(OVP)測試
當電源供應器的輸出電壓超過(guò)其最大的限定電壓時(shí),會(huì )將其輸出關(guān)閉(Shutdown)以避免損壞負載之電路組件,稱(chēng)為過(guò)電壓保護。過(guò)電壓保護測試系用來(lái)驗證電源供應器當出現上述異常狀況時(shí)(當電源供應器內部之回授控制電路或零件損壞時(shí),有可能產(chǎn)生異常之輸出高電壓),能否正確地反應。 過(guò)電壓保護功能對于一些對電壓敏感的負載特別重要,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(guò)其額定值時(shí),會(huì )導致永久性的損壞,因而損失慘重。電源供應器于過(guò)電壓情形發(fā)生時(shí),其輸出電壓波形如圖7所示。
B. 短路保護測試
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