當驗證開(kāi)關(guān)電源供應器的品質(zhì)時(shí)，下列為一般的功能性測試項目，詳細說(shuō)明如下：

一、功能(Functions)測試：

?輸出電壓調整(Hold-on Voltage Adjust)

?電源調整率(Line Regulation)

?負載調整率(Load Regulation)

?綜合調整率(Conmine Regulation)

?輸出漣波及雜訊(Output Ripple & Noise, RARD)

?輸入功率及效率(Input Power, Efficiency)

?動(dòng)態(tài)負載或暫態(tài)負載(Dynamic or Transient Response)

?電源良好/失效(Power Good/Fail)時(shí)間

?起動(dòng)(Set-Up)及保持(Hold-Up)時(shí)間

常規功能(Functions)測試

A. 輸出電壓調整：

當制造開(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，當調整輸出電壓時(shí)，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(mǎn)載電流，然后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)直到電壓讀值位于要求之范圍內。

B. 電源調整率：

電源調整率的定義為電源供應器于輸入電壓變化時(shí)提供其穩定輸出電壓的能力。此項測試系用來(lái)驗證電源供應器在最?lèi)毫又娫措妷涵h(huán)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(gè)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，（KIKUSUIPCR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(gè)均方根值交流電壓表來(lái)測量輸入電源電壓，眾多的數字功率計能精確計量V A WPF。

?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，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：于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定后，分別于低輸入電壓(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(NominalLoad)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：于輸入電壓變化下，其輸出電壓之偏差量須于規定之上下限范圍內，即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)取?/p>

C. 負載調整率：

負載調整率的定義為開(kāi)關(guān)電源于輸出負載電流變化時(shí)，提供其穩定輸出電壓的能力。此項測試系用來(lái)驗證電源在最?lèi)毫又撦d環(huán)境下，如個(gè)人電腦內裝置最少之外設卡且硬盤(pán)均不動(dòng)作(因負載最少，用電需求量最小)其負載電流最低和個(gè)人電腦內裝置最多之外設卡且硬盤(pán)在動(dòng)作(因負載最多，用電需求量最大)其負載電流最高的兩個(gè)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(lián)。示： 測試步驟如下：于待測電源供應器以正常輸入電壓及負載狀況下熱機穩定后，測量正常負載下之輸出電壓值，再分別于輕載(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：于輸出負載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須于規定之上下限電壓范圍內，即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)取?/p>

D. 綜合調整率：

綜合調整率的定義為電源供應器于輸入電壓與輸出負載電流變化時(shí)，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于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：于輸入電壓與輸出負載電流變化下，其輸出電壓之偏差量須于規定之上下限電壓范圍內(即輸出電壓之上下限絕對值以?xún)?或某一百分比界限內。

E. 輸出雜訊(PARD)：

輸出雜訊(PARD)系指于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(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和噪聲部份(包含低頻之50/60Hz電源倍頻信號、高于20 KHz之高頻切換信號及其諧波，再與其它之隨機性信號所組成))，通常以mVp-p峰對峰值電壓為單位來(lái)表示。 一般的開(kāi)關(guān)電源的規格均以輸出直流輸出電壓的1%以?xún)葹檩敵鲭s訊之規格，其頻寬為20Hz到20MHz(或其它更高之頻寬如100MHz等)。 開(kāi)關(guān)電源實(shí)際工作時(shí)最?lèi)毫拥臓顩r(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(huán)境狀況下，其輸出直流電壓加上雜訊后之輸出瞬時(shí)電壓，仍能夠維持穩定的輸出電壓不超過(guò)輸出高低電壓界限情形，否則將可能會(huì )導致電源電壓超過(guò)或低于邏輯電路(如TTL電路)之承受電源電壓而誤動(dòng)作，進(jìn)一步造成死機現象。

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KEISOKUGEIKEN 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(PowerFactor)，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(UnityGain)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(PowerGood)，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(PowerFail)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KEISOKUGEIKEN 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。

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

當電源供應器的輸出短路時(shí)，則電源供應器應該限制其輸出電流或關(guān)閉其輸出，以避免損壞。短路保護測試是驗證當輸出短路時(shí)(可能是配線(xiàn)連接錯誤，或使用電源之組件或零組件故障短路所致)，電源供應器能否正確地反應。

C. 過(guò)電流保護OCP測試

當電源供應器的輸出電流超過(guò)額定時(shí)，則電源供應器應該限制其輸出電流或關(guān)閉其輸出，以避免負載電流過(guò)大而損壞。又若電源供應器之內部零件損壞而造成較正常大的負載電流時(shí)，則電源供應器也應該關(guān)閉或限制其輸出，以避免損壞或發(fā)生危險。過(guò)電流保護測試是驗證當上述任一種狀況發(fā)生時(shí)，電源供應器能否正確地反應。

D. 過(guò)功率保護OPP測試

當電源的輸出功率(可為單一輸出或多組輸出)超過(guò)額定時(shí)，則電源應該限制其輸出功率或關(guān)閉其輸出，以避免負載功率過(guò)大而損壞或發(fā)生危險。又若電源內部零件損壞而造成較正常大的負載功率時(shí)，則電源也應該關(guān)閉或限制其輸出，以避免損壞。過(guò)功率保護測試是驗證當上述任一種狀況發(fā)生時(shí)，電源能否正確地反應。本項測試通常包含兩組或數組輸出功率之功率限制保護，因此較上述單一輸出之保護測試(OVP、OCP、Short等)稍具變化。

三、安全(Safety)規格測試：

?輸入電流、漏電電流等

?耐壓絕緣: 電源輸入對地，電源輸出對地；電路板線(xiàn)路須有安全間距。

?溫度抗燃：零組件需具備抗燃之安全規格，工作溫度須于安全規格內。

?機殼接地：需于0.1歐姆以下，以避免漏電觸電之危險。

?變壓輸出特性：開(kāi)路、短路及最大伏安(VA)輸出

四、異常測試：散熱風(fēng)扇停轉、電壓選擇開(kāi)關(guān)設定錯誤

五、電磁兼容(Electromagnetic Compliance)測試：

電源供應器需符合CISPR 22、CLASS B之傳導與幅射的4dB馀裕度，電源供應器需在以下三種負載狀況下測試：

每個(gè)輸出為空載、每個(gè)輸出為50%負載、每個(gè)輸出為100%負載。

?傳導干擾/免疫：經(jīng)由電源線(xiàn)之傳導性干擾/免疫

?幅射干擾/免疫：經(jīng)由磁場(chǎng)之幅射性干擾/免疫

六、 可靠性(Reliability)測試：

老化壽命測試：高溫(約50-60度)及長(cháng)時(shí)間(約8-24小時(shí))滿(mǎn)載測試。

七、其它測試：

?ESD：ElectrostaticDischarge靜電放電(人或物體經(jīng)由直接接觸或間隔放電引起)在2-15KV之ESD脈波下， 待測物之每個(gè)表面區域應執行連續20次的靜電放電測試，電源供應器之輸出需繼續工作而不會(huì )產(chǎn)生突波(Glitch) 或中斷(Interrupt)，直接ESD接觸時(shí)不應造成過(guò)激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超過(guò)穩壓范圍的狀況、及過(guò)電壓保護(OVP)、過(guò)電流保護(OCP)等。另外，于ESD放電電壓在高達25KV下，應不致造成組件故障(Failure)。

?EFT：Electrical Fast Transient orburst一串切換雜訊經(jīng)由電源線(xiàn)或I/O線(xiàn)路之傳導性干擾(由供電或建筑物內引起)。

?Surge：經(jīng)由電源線(xiàn)之高能量暫態(tài)雜訊干擾(電燈之閃動(dòng)引起)。

?VD/I：Dips andInterrupts電源電壓下降或中斷(電力分配系統之故障或失誤所引起，例如供電過(guò)載或空氣開(kāi)關(guān)跳動(dòng)所引起)

?Inrush: 開(kāi)機輸入沖擊電流，開(kāi)關(guān)電源對供電系統的影響。

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