- 電源電壓/電流特性分析 -

分析電壓/電流特性的意義

電源在工作過程中，電網(wǎng)供電的電壓和頻率波動(dòng)，輸入電流的浪涌沖擊，負(fù)載的變化等都會(huì)對(duì)電源的工作狀態(tài)以及使用壽命產(chǎn)生影響。因此正確地分析電源的電壓/電流特性是電源品質(zhì)以及過載能力評(píng)估的關(guān)鍵，也是我們標(biāo)定電源規(guī)格指標(biāo)的最重要參考依據(jù)。

電壓/電流相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目及內(nèi)容

不同類型的電源其電壓/電流特性分析內(nèi)容多有出入，以下幾項(xiàng)測(cè)試在電源特性分析中被普遍采用，也是作為評(píng)價(jià)電源品質(zhì)高低的重要依據(jù)：

輸入電流與浪涌、輸出紋波噪聲、電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率、輸出電壓過沖、輸出電壓上升及下降時(shí)間等測(cè)試項(xiàng)目。

輸入電流與浪涌測(cè)試

浪涌電流是指電氣設(shè)備在接通瞬間的電流特性，對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)及用電設(shè)備的安全都很重要。在電源接通瞬間超限的浪涌電流，有可能導(dǎo)致熔斷絲燒斷或者合閘開關(guān)觸點(diǎn)燒壞，整流橋過流損壞等危害。因此，通過測(cè)量浪涌電流，可以確認(rèn)流過各元器件的電流是否設(shè)計(jì)允許值。另外，在設(shè)計(jì)開關(guān)電源時(shí)，通常會(huì)通過測(cè)量I2t( 最大電流平方x 時(shí)間) 來選擇合適的熔斷器。

測(cè)試內(nèi)容：

輸入電壓為額定輸入電壓范圍(通常定義為100V-240V Vac/50-60Hz)。

輸出負(fù)載產(chǎn)品的額定滿載測(cè)試。

被測(cè)品在冷機(jī)時(shí)取AC相位90°或360°送電時(shí)的電流值。

紋波與噪聲

紋波指的是直流電壓中包含周期性交流成分，而更多情況下周期性的紋波夾雜隨機(jī)性的噪聲疊加在直流信號(hào)中，有可能對(duì)電路產(chǎn)生不良的影響。

干凈的電源是電路穩(wěn)定工作的前提，因此紋波和噪聲的測(cè)量在開關(guān)電源設(shè)計(jì)和改良中顯得尤為重要，成為電源品質(zhì)高低的一項(xiàng)判斷依據(jù)。

目前測(cè)量紋波和噪聲電壓是利用寬頻帶示波器來測(cè)量的方法，它能精準(zhǔn)地測(cè)出紋波和噪聲電壓值。

測(cè)紋波和噪聲電壓的要求如下：要防止環(huán)境的電磁場(chǎng)干擾(EMI) 侵入，使輸出的噪聲電壓不受EMI 的影響；要防止負(fù)載電路中可能產(chǎn)生的EMI 干擾；對(duì)小型開關(guān)型模塊電源，由于內(nèi)部無輸出電容或輸出電容較小，所以在測(cè)量時(shí)要加上適當(dāng)?shù)妮敵鲭娙荨?

對(duì)策如下：

電壓調(diào)整率/負(fù)載調(diào)整率

電壓調(diào)整率又稱為源效應(yīng)或電網(wǎng)調(diào)整率，是指電源帶一定負(fù)載時(shí)輸出電壓隨輸入AC 電壓變化率。考察的是輸入交流電網(wǎng)電壓在一定范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，電源輸出電壓不能有太大的跳動(dòng)。一般定在±2% ~ ±5%。電源在輸入電壓變化時(shí)提供穩(wěn)定輸出電壓的能力。

負(fù)載調(diào)整率又稱負(fù)載效應(yīng)，是指輸出電壓隨負(fù)載變化的波動(dòng)，條件是輸入為額定電壓。電源負(fù)載的變化會(huì)引起電源輸出的變化, 負(fù)載增加, 輸出降低, 相反負(fù)載減少, 輸出升高。好的電源負(fù)載變化引起的輸出變化減到最低, 通常指標(biāo)為3%~5%。

測(cè)試方法:

1. 依規(guī)格設(shè)定測(cè)試負(fù)載LOAD 條件。

2. 依據(jù)規(guī)格設(shè)定輸入電壓AC LINE 和頻率FREQUENCY值。

3. 記錄待測(cè)品輸出電壓值是否在規(guī)格內(nèi)。

輸出電壓上升及下降時(shí)間測(cè)試

電源的上升和下降時(shí)間是表征電源特性很重要的一個(gè)參數(shù)，且不同的行業(yè)對(duì)于電源模塊的上升和下降時(shí)間需求也是不同的。

如PC電腦，為了保持?jǐn)嚯姾髷?shù)據(jù)有時(shí)間存儲(chǔ)，也就是常說的hold up時(shí)間，所以供電電源的電壓下降時(shí)間不能過快。而LED driver電源則無此要求，要求下降時(shí)間快，因此上升時(shí)間和下降時(shí)間是作為電源產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中必須提供的規(guī)格。通常定義從10%爬升到90%額定電壓為電源的上升時(shí)間，下降時(shí)間同理為從90%-10%。

測(cè)試方法:

1. 依規(guī)格設(shè)定測(cè)試輸入電壓AC LINE 和頻率FREQUENCY 值。

2. 操控電源開關(guān)，切換輸入狀態(tài)。

3. 記錄并測(cè)量輸出電壓的上升/ 下降時(shí)間。

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