開關電源常規功能測試分析

一、輸出電壓調整：

當制造開關電源|穩壓器時，第一個測試步驟為將輸出電壓調整至規格范圍內。此步驟完成后才能確保后續的規格能夠符合。 通常，當調整輸出電壓時，將輸入交流電壓設定為正常值(115Vac或230Vac)，并且將輸出電流設定為正常值或滿載電流，然後以數字電壓表測量電源供應器的輸出電壓值并調整其電位器(VR)直到電壓讀值位於要求之范圍內。

二、電源調整率：

電源調整率的定義為電源供應器於輸入電壓變化時提供其穩定輸出電壓的能力。此項測試系用來驗證電源供應器在最惡劣之電源電壓環境下，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器之輸出電源之穩定度是否合乎需求之規格。

為精確測量電源調整率，需要下列之設備：

•能提供可變電壓能力的電源，至少能提供待測電源供應器的最低到最高之輸入電壓范圍，(KIKUSUI PCR系列電源能提供0--300VAC 5-1000Hz 的穩定交流電源，0---400V DC的直流電源)。

•一個均方根值交流電壓表來測量輸入電源電壓，眾多的數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整率十倍以上，一般應用5位以上高精度數字表。

•連接至待測物輸出的可變電子負載。

*測試步驟如下：於待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定後，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。

電源調整率通常以一正常之固定負載(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定之上下限范圍內，即輸出電壓之上下限絕對值以內。

三、負載調整率：

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

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

測試步驟如下：於待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定後，測量正常負載下之輸出電壓值，再分別於輕載(Min)、重載(Max)負載下，測量并記錄其輸出電壓值(分別為Vmax與Vmin)，負載調整率通常以正常之固定輸入電壓下，由負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) 負載調整率亦可用下列方式表示：於輸出負載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須於規定之上下限電壓范圍內，即輸出電壓之上下限絕對值以內。

四、綜合調整率：

綜合調整率的定義為電源供應器於輸入電壓與輸出負載電流變化時，提供其穩定輸出電壓的能力。這是電源調整率與負載調整率的綜合，此項測試系為上述電源調整率與負載調整率的綜合，可提供對電源供應器於改變輸入電壓與負載狀況下更正確的性能驗證。 綜合調整率用下列方式表示：於輸入電壓與輸出負載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須於規定之上下限電壓范圍內(即輸出電壓之上下限絕對值以內)或某一百分比界限內。

五、輸出雜訊(PARD)：

輸出雜訊(PARD)系指於輸入電壓與輸出負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過穩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。 一般的開關電源的規格均以輸出直流輸出電壓的1%以內為輸出雜訊之規格，其頻寬為20Hz到20MHz(或其他更高之頻寬如100MHz等)。 開關電源實際工作時最惡劣的狀況(如輸出負載電流最大、輸入電源電壓最低等)，若電源供應器在惡劣環境狀況下，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，否則將可能會導致電源電壓超過或低於邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動作，進一步造成死機現象。

例如：5V輸出，其輸出雜訊要求為50mV以內(此時包含電源調整率、負載調整率、動態負載等其他所有變動，其輸出瞬時電壓應介於4.75V至5.25V之間，才不致引起TTL邏輯電路之誤動作)。在測量輸出雜訊時，電子負載的PARD必須比待測之電源供應器的PARD值為低，才不會影響輸出雜訊之測量。同時測量電路必須有良好的隔離處理及阻抗匹配，為避免導線上產生不必要的干擾、振鈴和駐波，一般都采用雙同軸電纜并以50Ω於其端點上，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果，日本計測KEISOKU GEIKEN 的PARD 測試儀具備此種功能。

六、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，其功率因素通常大於0.95，當輸入電流波形與電壓波形完全相同時，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。