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Q1 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 功率因素校正器PFC之測試

一、 緣由: 

      由於手機、筆電已十分普遍,這幾十億台的裝置都需要交換式電源來供電(保守估計全球電網上的交換式電源為百億等級的數量),因此若不規範功率因素,產生的虛功將造成嚴重的能源浪費,諧波則對電網的韌性造成危害,由於電源之電路結構為使用二極體整流、濾波後再經電流轉換電路,如圖一所示,因而造成雖然輸入電壓波形為正弦波,但輸入電流波形卻為脈衝式波形,由整流二極體與濾波電容器所組成的電路,造成為交流電壓的瞬時值大於濾波電容器的電壓時,整流二極體才導通,所以形成僅在輸入電壓的峰值大於濾波電容器上的電壓值時,才能輸入電流造成輸入脈衝電流波形的現象,故形成諧波電流及功率因素偏低(一般為0.60.7)的結果。

 

 

圖一 : 全橋式二極體整流器電路及其電壓電流波形

 

上述的結果與理想的無諧波電流(功率因素為1.0)有明顯的差異,導致用電效率的降低,如表一內,一般電源供應器從1440 VA容量之市電中其功率因素為 0.65,到負載可用之功率為 702 W,但具有PFC能力的電源供應器, 其輸入功率因素可達 0.99,到負載可用之功率為 1015 W。另外歐洲CE MARK已明文要求超過300 W(日後還要降低)耗電量的產品,必須符合其諧波電流限制之要求,也就是需提高功率因素(約至0.95以上)才能符合CE要求,也才能在歐洲銷售。目前除歐洲對外,其餘國家亦正研擬將這些要求列入法規中,因此要求降低電源電流諧波,提高功率因素已是全球的環保趨勢。

 

  一般(無PFC) 具PFC校正
電源線功率容量 1440 VA 1440 VA
功率因素 0.65 0.99
PFC的效率 100 95 %
PWM的效率 75 % 75 %
到負載的功率容量 702 W 1015 W

 

(表一)典型的電源供應器輸入電路與波形

 

表一係以傳統的整流濾波電路與PFC校正電路的電源供應器之比較,在一個傳統的 15 A120 V市電電路中,UL規定在 15 A 斷路器之容量下其連續RMS電流值,必須低於12 A,才能符合UL的安規要求,因此只有 1440 VA 的容量可使用,於考慮一般的能源轉換效率及差勁的功率因素後,得到僅有702 W的功率能轉換到負載上,(1440 x 0.75 x 0.65 702 W),然而有PFC前端電路之電源供應器,便能提升到1015 W的功率轉換到負載上.故由此可看出,提升設備功率因素,便能提昇用電效率及減少電流諧波干擾,進而減緩對新電廠的需求,對於日益重視環保的趨勢下,確有其意義。

 

 

二、 因應之道:

 

     傳統的電機產品,如馬達等電感性產品,其功率因素之提升靠並聯電容器使負載呈現阻抗,便可提升改善,但現在的電子、電腦產品屬於整流性的負載,其電流波形不像電感性負載,仍為正弦波,而是脈衝波形,因此無法僅靠並聯電容器便可達到提高功率的效果。實務上,對於整流性負載之電子、電腦產品,為提高功率因素,可分為被動式及主動式功率因素校正器兩種方式。 被動式係使用電感器 (如圖二)、電容器(如圖三)所組成的網路來降低諧波電流,因電源頻率為 50 HZ 60 HZ 的低頻,故需體積不小的電感與電容器,另外功率因素提升的效果較差,改良的成果較有限,因此甚少採用。圖二輸入端的電感工作頻率為電源頻率(50 Hz/60 Hz),因為電感可以抑制電流的突然變化,所以輸入電流的波形會比較平滑。圖三則是利用部份平坦的電路架構,來改善功率因素。其原理乃是延長電源電壓大於輸出電壓的範圍,根據二極體導通的條件,輸入電流的波形將變的較平坦。

 

圖二 : 被動式濾波電感之功率因素修正電路

 

 

 

圖三:加入部分平坦電容的因素修正電路

 

 

主動式功率因素校正器係採用主動之件(控制電路及功率半導體開關)如圖四所示。

 

圖四 (a) BUCK 結構圖

 

 

圖四 (b) BOOST 結構圖

 

 

圖四 (c) FLYBACK 結構圖

 

 

其基本工作原理為調整輸入電流之波形與其輸入電壓波形相同,如此便可達到功率因素為1的目標,目前已有多晶片廠商提供PFC控制IC,僅要外加功率電晶體,電感器等少數外部零件,便可組成一個主動式功率因素調整器,如圖四 (b) BOOST結構功因素調整器為昇壓型式,即輸入電壓範圍可從 90 Vac 264 Vac 不需另外開關切換選擇範圍,成為一全球電壓通用的型式,這是功率因素調整器的一項重要附加價值,而功率因素調整器的輸出約為380 Vdc內含10 Vp-p(50 Hz/60 HZ漣波及高頻雜訊)的成份信號。

內含PFC的電源供應器如下圖五及圖六所示。

 

圖五 PFC方塊圖

 

 

圖六 PFC電路

 

 

三、 測試技術:

 

3.1 驗証內含PFC之電源供應器(如圖五)時,需對其輸入與輸出做多項之測試。其中包括輸入電壓對輸入功率因素調整率:為輸入電壓變化時,對輸入功率因素的變化率。 輸出負載對功率因素調整率:為負載電流變化時,對輸入之功率因素變化率。 綜合輸入功率因素調整率:為輸入電壓與輸出負載一起變化時,對輸入功率因素的變化率。

 

3.2 以上輸入電壓之變化可用自耦變壓器或交流電源來改變輸入電壓以便模擬實際上可能的變化,例如 90 V115 V132 V 180 V 230 V 264 V 90 V 115 V 264 V 90 V 230 V 264 V等各種電壓之組合。

 

3.3 而輸入功率之測量便需要精密功率錶,如固緯電子 GPM-8310/8320/8330 系列精密功率錶,此錶必須在 90 V 264 V 電壓範圍內,都要有一致性的精度,才能在不同輸入電流大小下獲得可靠的結果。

 

3.4 在輸出負載上可使用直流電子負載來模擬各種不同負載的狀況。

 

3.5 以上係使用電源供應器整體測試,來驗証PFC的效能,是屬於較間接的驗証方式,因為負載變化時,是經由圖五(b)Switching regulator,若Switching regulator有異常現象狀況時,對圖五(a)PFC的驗証可能就有偏差了!此測試 方法對生產中的成品測試,檢驗較適合。

 

3.6 所以下面介紹另一個測試方法對圖六的PFC部份單獨做驗証,此時僅輸出的負載,改由500 V/600 V高壓電子負載來模擬圖五(b)Switching regulator DC output Current,因此可以很確實地對PFC調整器做輸入電壓,輸出負載及綜合輸入功率調整率之驗証。此時僅使用高壓電子負載如博計的Model 3314F/G3319G/3319G-M3360F/PEL-5000G/PEL/5000C等產品便可直接做測試與驗証PFC的效能。此測試方法於工程開發時對PFC之測試與驗証,及生產中對PFC半成品測試均十分適合。

 

 

四、 測試儀器:

 

博計電子一直致力於電力電子測試儀表的發展,對於 PFC 測試所需之儀器亦提供最佳的整體解決方案:精密數位化功率錶 與高壓500 V/600 V電子負載。 

固緯電子精密數位化功率錶GPM-8310/8320/8330係採用對電壓電流波形同時數位取樣,再依據 RMSWatt PF 的原理,運用微處理器計算出精確度高達 0.1 % RMS電壓、電流、瓦特及誤差低於 0.1 % 的功率因素,具有在寬廣電壓與電流範圍下的高精確度及一致性,這是目前市場上測量最精確且價格合理的精密功率錶。

高壓500 V電子負載Model 3314F/G3319G/3319G-M3360F/PEL-5000G/PEL/5000C等專為PFC輸出測試所設計的500 V/600 V高壓電子負載,其中3314F/G專供300 W以下,3319G/3319G-M專供800 W以下,而3360F/PEL-5000G/PEL-5000C系列提供了高達 24 kW功率負載測試需求。

上述高壓電子負載具定電流及定電阻模式,具有電壓、電流及功率電錶,讓您很容易讀出PFC的輸出電壓、電流、功率、再與數位化功率錶所測量的輸入功率一比,便可計算出PFC的效率。 

上述之PFC測試儀器已由數家電源供應廠採用並頗受好評,歡迎有此測試需求者與本公司業務聯絡。

 

※ 博計電子為固緯電子子品牌

 

 

Q2 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 電子負載之最低操作電壓

     為了降低功耗與提升時脈的頻率,追求更低的操作電壓已是目前CPU與GPU的設計目標,例如,以相同的電流將操作電壓從 5 V 改變至 3.3 V 時,它能降低34 %的積體電路的功耗。

     為了測試低電壓的直流轉換器,所有的 "博計"電子負載能被使用於3.3 V2.2 V,或甚至於1.7 V輸出電壓.這以下的圖表是顯示 "博計" 3310F/G系列,的電子負載在半載或全載電流時之最低操作電壓。

  

Models Min Load Voltage* Typical Half Current Voltage

Typical Full Current Voltage

3310F 0 V @ 0 A 0.3 V @ 15 A 0.6 V @ 3 0A
3311F/G 0 V @ 0 A 0.3 V @ 30 A 0.6 V @ 60 A
3312F/G 0 V @ 0 A 0.5 V @ 6 A 1.0 V @ 12 A
3314F/G 0 V @ 0 A 3.0 V @ 6 A 6.0 V @ 12 A
3315F/G 0 V @ 0 A 0.15 V @ 7.5 A 0.3 V @ 15 A
3310G 0 V @ 0 A 0.15 V @ 15 A 0.3 V @ 30 A
3311G 0 V @ 0 A 0.15 V @ 30 A 0.3 V @ 60 A
3312G 0 V @ 0 A 0.5 V @ 12 A 1.0 V @ 12 A
3314G 0 V @ 0 A 3.0 V @ 6 A 6.0 V @ 12 A
3315G 0 V @ 0 A 0.125 V @ 7.5 A 0.25 V @ 15 A
3316G 0 V @ 0 A 0.4 V @ 40 A 0.8 V @ 80 A
3317G/3317G-M 0 V @ 0 A 0.5 V @ 80 A 1.0 V @ 160 A
3318G 0 V @ 0 A 2.0 V @ 10 A 4.0 V @ 20 A
3319G/3319G-M 0 V @ 0 A 2.0 V @ 20 A 4.0 V @ 40 A

 

Note :

  1. 負載啟動電壓於輸入電壓 ≦ 80 V的機型,能從0 V3 V之間來調整,於輸入電壓 > 80 V的機型,能從 0 V5 V之間來調整。通常於出貨時,"博計"將≦ 80 V機型負載啟動電壓設定為1 V250 V 機型設定為2 V400 V 機型設定為4 V
  2. 如需0 V啟動拉載,請參考本公司另一個FAQ:解密電子負載的零電壓(0 Volts)啟動 

※ 博計電子為固緯電子子品牌

 

Q3 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 電子負載之連接規則

1. 快速入門指南

 

  WARNING 觸電危險

  • 直流負載符合 IEC 安全等級 I(具有保護導體端子 Protective Conductor terminal)。 務必將產品接地防止觸電。
  • DC LOAD 通過電源線地線接地。
  • 將保護導體端子接地。

 

1.1.  安裝和準備

 

  1. 關閉電源開關
  2. 檢查交流電源線是否符合交流/直流負載的標稱輸入額定值
  3. 將電源線連接到AC INPUT
  4. 檢查電源線連接是否正確
  5. 將電源線插頭連接到正確接地的插座

 

1.2. 檢查電源是否開啟

 

 

  1. 檢查電源線連接是否正確。 
  2. 檢查後面板上的AC/DC INPUT(負載輸入)端子是否沒有連接任何東西
  3. 打開電源開關  
  4. 如果您發現交流/直流負載周圍或內部發出奇怪的聲音、異味、著火或冒煙,請關閉電源開關,或從插座上拔下電源線插頭 
  5. 按電源開關的一側關閉電源 

 

 

1.3. 連接到待測物(DUT)

 

 CAUTION  損壞危險 

  • 當產品的負載開啟時,請勿將待測物連接到負載輸入端子。 
  • 連接時不要顛倒極性,負載開啟時可能會流過過電流。 
  • 為避免過熱,請遵守以下預防措施。 
  • 使用提供的螺釘連接帶有壓接端子的電纜。

 

1.4. 連接後面板負載輸入端子

 

  WARNING  觸電危險

  1. 務必在後面板上裝上負載輸入端子的蓋子。 
  2. 關閉負載。 
  3. 關閉待測物(DUT)的輸出。 
  4. 將待測物(DUT)連接到後面板上的負載輸入端子。 
  5. 連接時不要顛倒極性。 
  6. 將負載的正(+)輸入端子連接到 DUT & Load 單元的高電位輸出,並將負載的負(-)極性輸入端子連接到 DUT & Load 的低電位輸出單元。
  7. 這樣就完成了連接。

 

註:電壓校正時,由於輸入阻抗及Snubber電路的關係,請勿將DC Standard直接輸入至DC Load Input 端。

 

 

 

 

 

1.5. 電線電纜指南

 

表提供了公制和AWG尺寸的載流能力(載流量)指南。公制尺寸表示為橫截面積〈CSA〉。如果對電纜載流量有任何疑問,建議您諮詢您的電纜供應商。

 

 

1.6. 電源打開/電源關閉負載和待測物 (DUT)

 

電源打開順序 

  1. 打開負載上的 POWER 開關。 
  2. 打開待測物(DUT)上的POWER開關。 

電源關閉順序

  1. 關閉待測物(DUT)上的POWER開關 
  2. 關閉負載上的 POWER 開關。

 

 

2. 當電流或功率規格超過電子負載模組設定時的連接方式

 

此時,兩個或更多的負載模組可以並聯起來增加其額定之規格,即使不同規格的負載模組亦可以併聯起來使用,如將3310F系列與3310G系列併聯。

 

 "博計強烈要求 "  不要將電子負載串聯使用"

 

 

 

 

 

3. 電壓檢知(Vsense)與電流監視(Imonitor)的連接

 

由於電流流經導線時會產生壓降,尤其大電流時特別嚴重,博計電子負載上Vsense輸入BNC接頭便是被設計用來補償這種的現象。博計3310F/G系列電子負載均配備有自動電壓檢知的功能,使得電子負載上的電壓錶能夠精確地讀出電源供應器的輸出端電壓而不是負載的輸入端電壓,當Vsense的BNC to鱷魚夾電纜使用時(如圖所示),則量取電源供應器輸出端之電壓值。當Vsense的BNC to鱷魚夾電纜不使用時,則量取電子負載輸入端之電壓值。

 

 

電流監視(Imonitor BNC 輸出被設計用來監視流經電子負載的電流波形,Imonitor輸出通常用BNC TO BNC電纜連接到示波器來觀測動態負載電流波形,3310F/G系列的Imonitor輸出信號以10V來表示負載之滿刻度電流值。

注意 : 3310F/G系列的Imonitor 是沒有隔離的,當測試正負二組電源,又同時觀測兩組之負載電流波形時,即同時接二組之 Imonitor 到示波器的 Ch1 及 Ch2,因一般示波器輸入部份無隔離絕緣裝置,因此於連接後若 Imonitor 輸出無隔離裝置,則會造成待測電源裝置之短路現象而無法同時測量。

 

 

4. 多組輸出(含正及負)電源供應器與多個電子負載模組間的連接規則:

 

電子負載模組的正輸入端(紅色端子)的電位必須高於負輸入端(黑色端子)。

 

 

以上的例子說明四組輸出的電源供應器連接到四個電子負載模組的連接方式。

 

※ 博計電子為固緯電子子品牌

 

Q4 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 如何選用博計3310F/G系列抽取式電子負載模組及3300F/G系列機框

為符合您的測試需求,博計提供了非常彈性且完整的抽取式電子負載模組及其機框,抽取式電子負載模組的功率規格從 75 W 800 W,可從機框前方進行抽取供替換之用。

 

選用電子負載模組 : 

 

3310F/G系列有 CC、CR、CV、CP、動態及短路共多種工作模式,通常應用於研發、品管或自動測試系統上。
3310F及3310G系列的電壓、電流、功率規格分別如下表所示:

 

型 號 電 壓 電 流

功 率

3310F/G 0 V to 60 V 0 A to 30 A 0 W to 150 W
3311F/G 0 V to 60 V 0 A to 60 A 0 W to 300 W
3312F/G 0 V to 250 V 0 A to 10 A 0 W to 300 W
3314F/G 0 V to 500 V 0 A to 5 A 0 W to 300 W
3315F/G 0 V to 60 V 0 A to 15 A 0 W to 75 W
3316G 0 V to 80 V 0 A to 80 A 0 W to 400 W
3317G/3317G-M 0 V to 80 V 0 A to 160 A 0 W to 800 W
3318G 0 V to 500 V 0 A to 20 A 0 W to 400 W
3319G/3319G-M 0 V to 500 V 0 A to 40 A 0 W to 800 W

 

 

依據負載功率的瓦特數並用上面規格表來選用合適的電子負載模組,例如:一個12 V/20 A的電源供應器需要一個300 W的模組,一個雙輸出的電源供應器需要兩個負載模組。

3310F/3310G系列中,較低的額定負載電流提供較佳的設定解析度及較低的負載雜訊效應,因此為測試電源供應器而言是較佳的。負載雜訊的指數大小如下:

 

 

選用合適的機框:

 

單負載應用時選用博計3302F/G機框,3302F/G機框容納所有3310F/G系列 400W 以下的負載模組。3317G-M/3319G-M 800 W 機型必須使用至少雙通道或或4通道負載機框。

雙負載或更多負載時且需要動態負載測試時,應該選用3305F/G (雙通道)機框,3300F/G (4通道)可容納高達四個任意組合的3310F/G系列負載模組。

3317G3319G 為單機機型,不需選用機框。

 

註:

330XF/G機框具有GPIB/RS232C介面之設定/讀回能力。

330XF/G機框可容納所有的3310F/G系列負載模組,並可選配GPIB/RS-232GPIBRS-232USB LAN等通訊介面,當裝置3310F/G系列模組時,通訊介面具有設定/讀回能力。

 (a) 3300F/G Mainframe GPIB programming

 

330XF/G機框之GPIB操作

所有的3310F/G系列電子負載模組,可於任何組合下在330XF/G機框上操作。

 

 

 

 (b) 3300F/G Mainframe RS232C programming

 

330XF/G 機框之RS-232C操作

所有的3310F/G 系列電子負載模組,可於任何組合下在330XF/G機框上操作。
RS232C 具備設定及讀回之能力(SETTING/READ BACK)。

 

 

 

 (c) 3302F/G Mainframe GPIB programming

 

330XF/G機框之GPIB操作

所有的3310F系列及3310G系列電子負載模組,均可在330XF/G機框上操作。

GPIB : 於使用3310F/G系列時具備設定及回讀之能力(LISTEN/TALK)。

 

Note :

下列的GPIB 介面卡供應商適用於博計GPIB控制之需求

  1. National Instrument (U.S.A). 
  2. Keysight (U.S.A.).
  3. 凌華ADLINK (台灣).
  4. CONTEC (日本).
  5. ines GmbH (德國).

 

※ 博計電子為固緯電子子品牌

 

Q5 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 電子負載定電流與定電阻模式之差異

      當測試電源供應器時,如何使用電子負載的定電流與定電阻負載模式。當使用電子負載的定電流(CC)模式來測試電源供應器啟動時必須相當小心,例如 : 一個5 V/50 A輸出的電源供應器無法在 0 V到5 V啟動時提供50 A的定電流輸出,於許多情況下,電源供應器可能因為短路或過電流保護電路動作而導致無法啟動。

因此,於電源供應器啟動時應該使用定電阻(CR)模式使電壓、電流能夠同時逐漸上升,待電源供應器已完成啟動後再將負載切換為定電流(CC)模式來繼續往後的測試。

固緯公司子品牌"博計"所設計的電子負載3310G(3310/3320)系列可以免除在電源供應器啟動時需要手動切換電子負載的工作模式由定電阻切換到定電流模式。因為在定電流模式時,負載電流的上升斜率是可以隨面板上的設定調整而改變,因此可以讓電源供應器在啟動時用定電流(CC)模式負載來開機並測試之。

  • 圖(a)電源供應器的交流輸入電源
  • 圖(b)為電源供應器的輸出電壓,輸出電壓於 t0 開始上升。然後於t1時達到其穩定的輸出電壓。
  • 圖(c)為電子負載為CR模式時,電源供應器的輸出負載電流
  • 圖(d)為電子負載為CC模式時,電源供應器的輸出負載電流。從圖(c)與(d)中我們可以發現,當電子負載為CC模式時,電源供應器在t0到t1之間必須提供更多的輸出功率。
  • 圖(e)為使用博計的3310G(3310/3320)系列電子負載於定電流模式時的負載電流,其啟動負載電流之斜率的快或慢是可經由面板來調整的。

註:3310/3320為前一代機種,現役機種為3310G系列

 

 

 

Q6 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png PSW系列電源供應器變更開關說明

因供應商通知開關停產,現已更換開關型號。

此次開關型號的變更,僅影響電源開關的動作,具體說明如下:

  • PSW系列電源原先使用的電源開關具備繼電器跳閘(硬體跳脫)功能,供應商通知本公司此產品將停產,本公司在接獲供應商通知後便著手進行第二料源的變更設計,因市場上無同功能的的替代產品,故最終選擇的電源開關僅具備開關功能,2024年9月便修正手冊說明此變動,因供應商的停產日期延後,本公司2025年底生產的PSW仍有部分是具備繼電器跳閘(硬體跳脫)功能。
  • 電源的規格參數及指令方面沒有變化,與變更前保持一致。
  • OCP,OVP,OPP等保護功能不變
  • 開關顏色變為黑色;取消開關跳脫功能(圖示如下,以PSW為例)

PSW switch 

感謝廣大客戶對固緯產品一貫的信賴與支援!

Q7 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 直流電源供應器的輸出方式,定電壓模式(CV mode)與定電流模式(CC mode)

大多數直流電源供應器的輸出是提供設定的電壓,我們稱之為定電壓模式(CV mode),用"設定固定輸出電壓"來描述較能表達整體的意義,此時電源供應器的電流則隨負載而變動。

但是這個變動電流最大無法超過電源供應器的最大設計電流(為符合應用及價格設計目標而定)或最大設定電流(為保護待測電路),所以一旦負載電流超過以上任一電流值時電源供應器的輸出會自CV mode轉換到定電流模式(CC mode)

以最大設計電壓/電流為30V/3A的DC power為例:當負載不超過3A時,電源供應器為定電壓模式,設定的輸出電壓可為0~30V(依據最小設定解析度),以輸出是12V為例,只要負載不超過3A,輸出電壓理想值為固定12V(不理想的部分受輸出準確度,漣波/雜訊,線電壓調整率,負載調整率等規格影響),電流值依負載變動。

一旦負載超過3A時(依據歐姆定律12V/3A=4歐姆,低於4歐姆時吃載會超過3A),因電源供應器僅能提供3A,此時轉換為定電流模式,電流為3A,輸出電壓依負載變動。

負載,電流,電阻的關係如下:一般電流未達設定電流的原因是電阻不夠小。

  • 負載大=電流大=電阻小;負載小=電流小=電阻大

最大電流的設定方法:

旋鈕式設定:須將輸出短路方能看出電流讀值,建議先將旋鈕轉至電流為0的狀態,如果旋鈕處於最大電流位置,將輸出短路的瞬間,可能有火花(受驚嚇的可能),將旋鈕自電流讀值為0的位置慢慢轉至所需最大設定電流。

按鍵式設定:只需用數字及單位按鍵輸入所需最大設定電流。

應用關鍵字:恆流輸出,定電流輸出

Q8 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 魔鬼藏在細節中,論雙通道直流電源供應器的設計細節

都宣稱是雙通道電源供應器,但魔鬼藏在細節中,而細節決定價值

市場上有許多雙通道直流電源供應器,雙通道電源供應器除了獨立提供兩個電源外,因為雙通道的設計,所以還有以下三個應用:

應用一:通道間的串、並聯,透過串聯可以滿足更大電壓的應用,透過並聯可以滿足更大電流的應用。

應用二:提供正負電壓來測試待測物,例如雙通道正負低壓降電壓穩壓器(Positive and Negative LDO Voltage Regulator)

應用三:雙通道同時輸出以激勵需要同步作動的待測物。

而以上三種應用會因為設計的不同對用戶產生不同的影響。以下是市場上的三種設計。

 

單獨通道使用時,三種設計看不出差異。

DP1

並聯的應用

以設計型態一而言面對串、並聯的應用,僅可串聯卻無法並聯使用,而設計型態二則需要用戶多花時間進行外部的接線,而固緯的自動接線設計則讓用戶輕鬆完成串、並聯的應用。

串聯的應用

談完應用一通道間的串、並聯。接下來談應用二:提供正負電壓來測試待測物。

最後是同步激勵的應用

實測的比較是固緯的GPP系列與某廠牌的輸出啟動與輸出關閉的暫態,固緯同電壓輸出時通道間延遲極低(典型值為0.1ms),而他牌開啟時有12ms的通道延遲,關閉時有100ms的通道延遲。

 

總結:

固緯的GPP系列多通道直流電源供應器除了重視多通道應用的細節外還提供以下的特點,包含

  • 電子負載
  • 序列式輸出
  • 資料蒐集/記錄功能僅通道1及通道2具備
  • 通道三透過USB Type A輸出(GPP3323/3060/6030具備)
  • 串並聯自動追蹤/自動接線(GPP1326單通道不具備)
  • 兼容GPD-x303S系列直流電源的指令

 

Q9 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 如何使用直流電源供應器產生正、負電壓測試雙通道正負低壓降電壓穩壓器

雙通道正負低壓降電壓穩壓器需要正負電壓來激勵,以下提供三種產生正負電壓的方法。

方法1:如果您只有兩台單通道的直流電源供應器,接線方法如下:

PNV-LDO1

方法2:如果您有一台雙通道直流電源供應器,但內部無自動接線開關,需透過外部連接。

PNV-LDO2

方法3:如果您採用固緯的雙通道電源供應器,本身具備自動接線開關。

 

Q10 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 哪些狀況電源供應器會啟動過電壓保護(OVP)?

電源供應器過電壓保護(OVP)的設計是為了避免提供過大的電壓至待測物(DUT)或待測電路(DUC)的保護待測物機制。

以下提供三種過電壓(OVP)的可能情境。

情境1:使用者忘記上次專案設定了過電壓保護,而此次測試專案的電壓高於過電壓保護設定值。

例如:上次專案的OVP設定為12.5V,此次專案所需電壓為15V,設定的輸出電壓高於過電壓保護的12.5V,所以電源供應器啟動保護機制停止輸出。

情境2:因連接遠端補償後電源供應器的輸出因補償的原因而高過過電壓保護設定值

例如:電路的工作電壓為12V,設定過電壓保護為12.5V,因線損過大,在線路上造成0.6V的壓降,導致待測物僅有11.4V的電壓,電源供應器啟動補償,補償到12.5V,待測物端為11.9V,再補償後超過12.5V的過電壓設定值,所以電源供應器啟動保護機制停止輸出。

情境3:因測試導線的電感,導致在電源供應器開關瞬間或可程式電壓變化的瞬間,因為導線上的雜散元件發生LC共振,而讓電壓變動時的暫態電壓超過OVP保護電壓設定值。

 

Q11 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 交流電源的直流模式是否具備直流電源供應器的定電流(CC)輸出?

交流電源的直流模式不具備直流電源供應器的定電流(CC)輸出。

交流電源的直流模式只能提供固定電壓(CV)輸出,直流電源過載時會變為定電流(CC)輸出,交流電源的直流模式過載時則停止輸出。

Q12 gw_product_detail_bar.png gw_product_detail_bar.png 電源供應器沒有輸出的檢查步驟

步驟1:檢查電源供應器的交流輸入是否正常? 是否因為使用開關控制的排插,忘記打開或被同事關閉而沒有察覺。電源供應器上的顯示器是否有顯示,如果沒有顯示請檢查電源供應器的保險絲是否燒毀。

步驟2:確認電源輸入正常後,設定電源供應器的輸出電壓與電流,兩者不可為0(特別要注意電流不可為0)。如發現設定值無法顯示,固緯有些機種為確保測試期間設定值不被人為誤操作故提供鍵盤鎖定功能(Key Lock),請確認使用機種是否具備此功能,若有,請確認Key Lock燈號是滅的,如Key Lock燈號亮起請先解除鎖定。如果還是無法設定請確認電源供應器是否與電腦連線,如在電腦連線下,遠端控制模式會取消本地端(Local)的操作。

步驟3:如果電源供應器有輸出控制開關,請按下on(開),具備輸出控制開關通常會有燈號指示輸出已開啟。

步驟4:如果輸出控制開關已開,燈號沒亮(可能燈號故障,但電源供應器仍有輸出),請使用萬用表電壓檔量測電源供應器的輸出。固緯電子有幾款電源供應器具備開關延遲計時器(on/off delay timer)功能,也請注意是否因為此功能開啟而導致輸出有時間延遲。

如果經以上的步驟排查,電源供應器依然沒有輸出,請聯繫您最近的固緯電子服務中心,安排儀器送修。台灣服務中心電話 02-222680389分機686

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