開關電源：電源供應器規格參數詳解上
2021-01-26 13:59
開關電源供應器主要為改善傳統線性式電源的體積、重量與效率。其工作原理是將市電電源直接整流濾波（Off-Line），不經低頻變壓器，因為電壓高，所以電容量不需要很大。整流后的直流電壓用高頻晶體管切換成高頻交流電壓，經高頻變壓器變換成所需的電壓，然后再經整流濾波成直流電壓。
電源供應器各種類型
1. 電源供應器參數-輸入電壓(Input Voltage)/頻率(Frequency)
交換式電源（電源供應器）已被廣泛的使用于國內和世界各國，依產品種類有直流和交流兩種輸入方式。使用前需先確認輸入電源是交流、直流、電壓范圍、輸入切換的方式以及其它外在需配合的條件。 假如輸入電壓超出使用范圍，將有可能造成電源供應器損毀，另外雖然輸入電壓在范圍內，但輸入電壓波形是失真的波形，電源供應器亦有可能無法正常工作。
世界各地區的電源電壓(AC)
(1) 輸入電壓波形如為直流或方波需確保最大值符合正弦波之 1.4 倍。例如: AC input 85~264VAC 也可使用于 120~370VDC。
(2) 如電源供應器具輸入電源自動選擇功能，則不能使用方波或直流電壓輸入。
(3) 輸入電源頻率：
交換式電源的交流輸入電源頻率，一般為 50 或 60Hz，但依電力公司提供之電源頻率穩定度為+/-3Hz，故 電源供應器之輸入電源頻率允許值為 47~63Hz。如于特殊用途（如船舶），其使用頻率可擴為 440Hz，但需留意泄漏電流會增加。
(4) 安規機型申請之輸入電壓范圍參照各機型之貼紙標示。
2. 電源供應器參數-輸入電流(Input Current)/功率因數(Power Factor)
標準的電源供應器通常從交流輸入后直接整流，而且絕大部份都是電容濾波，于是就會有脈波電流流經濾波電容，而輸入電流的量測需使用具有 True rms 功能之電流表。
輸入電流值與輸出功率、輸入電壓、功率因數和效率之關系式如下:
交換式電源的功率因數典型值一般介于 0.4~0.6 之間，如有內建主動式功率因數矯正線路，則其值可高至 0.95 以上。
3. 電源供應器參數-突入電流(Inrush Current)
當電源加入交換式電源供應器時，會有峰值電流流經內部的輸入濾波電容器，此電流稱為"突入電流"。
輸入整流濾波電路
電源供應器之突入電流波形
突入電流的大小與有無突入電流抑制回路有關。大部份 電源供應器之突入電流抑制器是使用熱敏電阻，冷機時為高阻抗以抑制突入電流，熱機時為低阻抗以減少功率損失，故應盡量避免于運轉時快速開關輸入電源，一般建議在關機數秒后再開機。
突入電流與平常狀態的輸入電流來比較，它可能是輸入電流的幾倍至幾十倍大。另外電源供應器多臺使用時，突入電流會增加，所以選擇輸入配線、外加保險絲或切換開關時，必須留意其瞬間耐電流量。
4. 電源供應器參數-輸入電壓調節率(Line Regulation)
指輸入電壓變動時，輸出電壓的變動率(一般在滿載下測試)，對 電源供應器而言，如在允許輸入電源范圍內變化，一般影響不大，但仍需避免過長的電源線，并接過多的電源供應器。
Vmax：輸入電壓變化時之輸出電壓最高值
Vnor：輸入電壓為常態時之輸出電壓值
Vmin：輸入電壓變化時之輸出電壓最低值
5. 電源供應器參數-漏電流(Leakage Current)
設備具保護性的接地導體(如金屬外殼)至大地間的電流，一般 電源供應器因為有 EMI 對策的 Y 電容跨接于電源與保護性的接地導體間(如圖 C2、C3)，故有輕微的漏電流。
漏電流值需符合安規的規定范圍，如IEC60950-1 對信息產品規定：可移動式 ClassⅠ設備需小于 3.5mA，手持式 ClassⅠ設備 0.75mA，ClassⅡ設備 0.25mA。
6. 電源供應器參數-輸出電壓與誤差范圍、可調范圍(OutputVoltage/Tolerance/Adj. Range)
輸出電壓是在輸出最終端點量測之電壓值，如在負載端量測會因線壓降而有誤差。
輸出電壓誤差范圍包含輸入電壓調節率(Line Regulation)、負載調節率(Load Regulation)、交越調節率(Cross Regulation)與設定誤差，一般考慮線壓降問題，電源供應器在出廠前，會略為調高輸出電壓。(一般機型附有半固定可變電阻，可微調輸出電壓準位)
但需留意：
(1)在額定電流負載下，不可將輸出電壓調高至超出最大輸出功率。
(2)在空載或輕載條件下，不可快速將輸出電壓調低，否則可能導致瞬間當機現象。
(3)在輸入電壓較低場合，有時無法調高輸出電壓。
(4)多組輸出場合，調變輸出電壓可能會影響其它組輸出電壓，調高主輸出電壓時，會增加副組輸出的損耗(如副組輸出使用線性調節器，即線性穩壓 IC 時)。
(5)某些機型輸出電壓除了本身有可變電阻，可以微調輸出電壓，另外可以外接電壓（1~5VDC）或者外接電阻器來調整出電壓。
7. 電源供應器參數-最大輸出電流/功率(Max. Output Current/Power)
最大輸出功率值為 VO×IO，當提升 VO時，IO應降至最大輸出電流值以下使用。
例：規格電壓 5V，最大輸出電流 10A 當使用電壓調至 5.5V 時，則最大輸出電流應降至 9A。當使用電壓調至 4.5V，最大輸出電流仍不得超出 10A。
多組輸出時，某些輸出可使用至輸出電流范圍(Output Current Range)最大值，但總功率不得超出標示值。
例：D-60A 規格 5V/6A、12V/4A，最大輸出功率 58W，如 5V 使用 6A，12V 使用 4A，則功率為 78W，超出最大輸出功率，需降低 5V 或 12V 使用電流量，使輸出最大功率小于或等于 58W。
明緯自動化是臺灣明緯/MEAN WELL、研華科技/ADVANTECH、霍尼韋爾/Honeywell授權經銷商，免費提供專業的工控電源/電氣控制解決方案。
聯系我們
電話： 0512-65521171
手機： 18051815036 吳經理
地址：蘇州工業園區和順路58號新海宜科技園（北區）B幢401室
微信
公眾號
