直流電源的功能測試和電源的保護測試
    　　直流電源是一種將交流電源轉換成所需直流V/A/W規格的裝置。一個(gè)良好的電源必須可靠、符合所有功能規格、保護特性、安全規范及電磁兼容能力等。本文主要討論電源的功能規格及保護特性的測試。

    　　一、電源的功能測試

    　　1.輸出電壓調整

    　　制造開(kāi)關(guān)電源時(shí)，第一個(gè)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，做輸出電壓調整時(shí)，將輸進(jìn)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(mǎn)載電流，然后用數字電壓表丈量電源的輸出電壓值并調整其電位器(VR)直到電壓讀數在要求范圍內。 電阻計| 電表| 鉗表| 高斯計| 電磁場(chǎng)測試儀| 電源供應器| 電能質(zhì)量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀

    　　2.電源調整率

    　　電源調整率的定義為電源在輸進(jìn)電壓變化時(shí)提供穩定輸出電壓的能力。為精確丈量電源調整率，需要下列的設備：

    　　A.能提供可變電壓能力的電源，至少能提供待測電源的最低到最高的輸進(jìn)電壓范圍。

    　　B.一個(gè)均方根值交流電壓表用來(lái)丈量輸進(jìn)電源電壓。

    　　C.一個(gè)精密直流電壓表，具備至少高于待測物調整率十倍以上。

    　　D.連接到待測電源輸出真個(gè)可變負載。

    　　測試步驟如下，待測電源在正常輸進(jìn)電壓和負載情況下熱機穩定后，分別于Min(低)Nomal(通常)，和Max(高)輸進(jìn)電壓下丈量并記錄其輸出電壓值。電源調整率通常在一正常之固定負載(NommalLoad)下，看具輸進(jìn)電壓變化所造成電源輸出電壓偏差率(deviation)的百分比。

    　　3.負載調整率

    　　負載調整率的定義為電源在輸出負載電流變化時(shí)，其提供穩定輸出電壓的能力�！　∷�需的設備和連接方式與測電源調整率相似，唯一不同的是需要精密的電流表和與待測電源的輸出串聯(lián)。

    　　測試步驟如下：待測電源在正常輸進(jìn)電壓及負載情況下熱機穩定后，丈量正常負載下的輸出電壓值，再分別于低(Min)、高(Max)負載下，丈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的固定輸進(jìn)電壓下，由負載電流變化所造成電源輸出電壓偏差率的百分比。

    　　4.綜合調整率

    　　綜合調整率的定義為電源在輸進(jìn)電壓與輸出負載電流變化時(shí)，其提供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，此項測試可提供對電源在改變輸進(jìn)電壓與負載狀況下更正確的性能驗證。

    　　5.輸出雜音(PARD)

    　　輸出雜音(PARD)則是指在輸進(jìn)電壓與輸出負載電流均不變的情況下，電源均勻直流輸出電壓上的周期性與隨機性偏差量的電壓值。通常以mVp-p峰對峰值電壓來(lái)表示，一般的開(kāi)關(guān)電源的規格均以小于輸出直流輸出電壓的1%為輸出雜音的規格，其頻寬為20Hz到50Hz。例如5V輸出，其輸出雜音要求為50mV以?xún)取?

    　　輸出雜音是表示在經(jīng)過(guò)穩壓及濾波后的直流輸出電壓上所有不需要的交流及雜音部分�！　≡谡闪枯敵鲭s音時(shí)，電予負載必須具備比待測電源更低的PARD值，同時(shí)丈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)生不必要的振鈴和駐波，一般都采用雙同軸電纜并以50Ω串在其端點(diǎn)上。
       6.輸進(jìn)功率與效率 

    　　電源的輸進(jìn)功率即一周期內電源輸進(jìn)電壓與電流乘積的積分值，需留意的是Watt≠Vrms而是Watt=Vrms×P.F.其中R.E.為功率因數(PowerFactor)，通常電源的功率因數在0.6-0.7左右，而大功率的電源具備功率因數校正器，其功率因數通常大于0.95，當輸進(jìn)電流波形與電壓波形完全相同時(shí)，功率因數為1，并依電流與電壓的波形不相同的程度，其功率因數為14之間。

    　　輸出直流功率的總和與輸進(jìn)功率的比例。通常計算機用電源的效率為60~70%左右。效率可提供對電源正確工作的驗證，若效率超過(guò)規定范圍，即表示設計或零件材料上有題目出現，效率太低時(shí)，會(huì )導致散熱增加而影響電源使用壽命。

    　　測試時(shí)可使用4010/4011來(lái)丈量待測電源的輸進(jìn)功率與功率因數;使用3310/3320系列負載模擬并丈量其每個(gè)輸出電壓、電流與功率經(jīng)汁算后便可得到效率。當使用3600A 時(shí)，能夠丈量輸進(jìn)及輸出功率并自動(dòng)計算出效率，并可設定上下限，做為合格與否的判別。

    　　7.動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載

    　　一個(gè)定電壓輸出的電源，在設計中應具備反饋回路，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)際上反饋回路有一定的頻寬，因此限制了電源對負載電流變化時(shí)的反應。若反饋回路輸進(jìn)與輸出的相移在增益(UNITYGAIN)為1時(shí)超過(guò)180度，電源便會(huì )呈現不穩定、失控及振蕩現象。

    　　實(shí)際工作時(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)負載測試對電源而言是極為重要的。電子負載可用來(lái)模擬電源實(shí)現工作時(shí)的最?lèi)毫拥呢撦d情況，如負載電流迅速上升、下降的斜率、周期等。若電源在惡劣負載狀況下，仍能夠維持穩定的輸出電壓不產(chǎn)生過(guò)高(OVERSHOOT)或過(guò)低(UNDERSHOOT)情形，則通過(guò)此項測試。

    　　8.電源良好/失效信號

    　　電源良好信號，簡(jiǎn)稱(chēng)PGS(POWERGOODSIGNAL)，是電源送往計算機系統的信號，當電源輸出電壓穩定后，通知計算機系統，以便做開(kāi)機程序。而電源失效信號(POWERFAIL)是電源表示輸出電壓尚未達到或下降超過(guò)某一正常工作情況。以上通常由PGS信號來(lái)表示，由邏輯的改變來(lái)表示，邏輯為“ 1”或“High”時(shí)表示電源良好(Power Good)，而邏輯為“ 0” 或“Low”時(shí)，表示為電源失效(PowerFail)。

    　　電源的電源良好時(shí)間為從輸出電壓穩定到PGS信號由“ 0” 變?yōu)椤?nbsp;1”的時(shí)間，一般值為100ms到200ms之間，電源的電源失效時(shí)間為從PUS信號由“ 1” 變?yōu)椤?nbsp;0”時(shí)到輸出電壓低于穩定范圍的時(shí)間，一般值為1ms以上。

    　　9.啟動(dòng)時(shí)間(SET-UPTIME)與保持時(shí)間(HOLD-UP TIME)

    　　啟動(dòng)時(shí)間為電源從輸進(jìn)接上電源起到電源輸出電壓;上升到穩壓范圍內為止的時(shí)間，以一輸出為5V的電源為例，啟動(dòng)時(shí)間為從開(kāi)機起到輸出電壓達到4.75V為止的時(shí)間。

    　　保持時(shí)間為電源從輸進(jìn)切斷電源起到電源輸出電壓下降到穩壓范圍外為止的時(shí)間，以一輸出為5V的電源為例，保持時(shí)間為從關(guān)機起到輸出電壓低于4.75萬(wàn)V為止的時(shí)間，一般值為17ms以上。

    　　二、電源的保護測試

    　　1.過(guò)電壓保護(OVP)測試

    　　當電源的輸出電壓超過(guò)其最大的限定電壓時(shí)，電源會(huì )將其輸出封閉(SHUTDOWN)，稱(chēng)為過(guò)電壓保護。
過(guò)電壓保護測試用來(lái)驗證電源在出現上述異常情況時(shí)，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、存儲器、邏輯電路等，由于這些珍貴元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。 

    　　2.過(guò)電流保護(OCP)測試

    　　當電源的輸出電流超過(guò)額定值時(shí)，則電源應該限制其輸出電流或封閉其輸出，以避免負載電流過(guò)大而損壞。假如電源的內部零件損壞而造成較正常值大的負載電流時(shí)，則電源也應該封閉其輸出，以避免損壞。

    　　過(guò)電流保護測試是驗證當上述任一種情況發(fā)生時(shí)電源能否正確地反應。輸出過(guò)電流情況，測試時(shí)，負載電流可以預先設定。負載電流值開(kāi)始上升，直到電源的輸出電壓低于所設定的臨界電壓值為止。

    　　3.短路保護測試

    　　當電源的輸出短路時(shí)，則電源應該限制其輸出電流或封閉其輸出，以避免損壞，短路保護測試是驗證輸出短路時(shí)，電源能否正確地反應。