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交流電源測試電源供應器的其他應用
浪湧電流(Inrush current)
從結果來看,當電源供應器在交流輸入正弦波的任一點開啟時,浪湧電流不得造成電源供應器損壞或造成保險絲熔斷。電源應該限制交流開關、橋式整流電路、保險 絲、EMI 濾波器件能承受浪湧水準。過去確認最大浪湧電流的隨機開關作法非常耗時, 而最大浪湧電流通常發生在最大電壓開啟時,現在使用交流電源的指定相位開關功能 可快速搞定這個量測任務。
圖 4 : 左圖設定交流電源輸出啟動在 90 度,右圖設定輸出啟動在 270 度
交流電源的 Ipeak 量測功能
浪湧電流的量測需要示波器與電流探棒,圖(5)左上方為電流探棒量測結果的放大截圖,量到的最大電流為 34A,圖(5)左下方為交流電源透過 Ipeak 量測功能的量測結果為 33.39A,雖然與電流探棒之間還是有些許差異,但是在手邊恰巧沒有電流探棒時,交流電源如果有此量測功能,還是可以作為簡易的判斷。
圖 5 : 交流電源 Ipeak 量測功能與示波器電流探棒補捉浪湧電流的比較
交流電源的直流模式應用:測試 LVDC,HVDC 電源
電信機房所使用的電源供應器或資料中心的伺服器電源,除了傳統交流電源當作輸入外,也可以將再生能源或不斷電系統的直流電源當作輸入,這類的電源供應器分為 LVDC 或 HVDC,LVDC 用於電信機房,電壓沿用機房所需的 48V,HVDC 的電壓則有 180V~400V 或 336V,固緯的 ASR-2000/3000 系列交/直流兩用電源除可滿足這些電壓的應用外,規格中的額定功率,直流的額定功率與交流額定功率相等,市場上類似的設計大多數直流額定功率僅有交流額定功率的 0.5~0.8 之間,此時為了滿足功率需求,同樣 3kVA 直流額定功率的需要,如果是 0.5 的設計則需要交流 6kVA 的機型才能有 3kVA 直流的能力,因此會提高採購的成本,而足功率的設計則不會有此問題。
除此之外,交流轉換為直流時大多數的設計是先停止交流的輸出再轉為直流的輸出模式,這樣的轉換可能造成設備待測物關機再重啟,固緯的 ASR2000/3000 系列則採取無縫式轉換的設計,不會有此議題。圖(6)為兩種轉換設計的示意圖。
圖 6 : 左圖為可能造成停機的轉換模式;右圖為無縫轉換模式
交流電源的直流模式應用:彌補直流電源反應速度不夠快的應用
以固緯 ASR-2000/3000 系列規格為例:
Time Mode :時間模式,上升時間小於等於 100us 圖(7)
圖 7 : Time mode 時間模式反應速度
Slope Mode:斜率模式,以固定斜率方式上升,每 1us 上升 1.5V (圖 8)
圖 8 : 斜率模式的反應速度
圖 9:ASR-2000 Time Mode 實測的上升反應時間 (自-500 伏至+500 伏) | 圖 10:ASR-2000 Slope Mode 實測的上升反應時間 |
對於需要快速反應的自動化測試,交流電源的直流模式可彌補直流電源的不足,這樣的能力可驗證前饋控制機制或驗證開機/上電響應。
但是交流電源直流模式的紋波(Ripple)及雜訊(Noise)會大於直流電源,也不會有直流電源的 CC 定電流模式。
圖 11:ASR-2000 Time Mode 實測的下降反應時間 (自-500 伏至+500 伏) | 圖 12:ASR-2000 Slope Mode 實測的下降反應時間 |