淺談電源供應器浪湧電流(Inrush Current)成因與過電流保護測試方法
電子負載波盪模式(Surge Mode)的應用
關鍵字：浪湧電流或湧浪電流(Inrush Current)，電容性負載(Capacitive Load)，過電流保護(OCP, Over Current Protection)
電源供應器的浪湧電流有兩種，第一種是交流輸入端提供交流電的瞬間產生之浪湧電流；第二種是電源供應器直流輸出端接到電容性負載的瞬間產生之浪湧電流。電源供應器可能因交流輸入端的浪湧電流導致電源損壞或保險絲熔斷而無法正常運作，亦可能因輸出端的浪湧電流導致觸發過電流保護機制而無法順利對用電設備(主機板等)供電，兩種的最壞影響都是無法順利供電，所以確保電源供應器可承受浪湧電流以及適切的過電流保護機制便是重要的設計考量。
浪湧電流的成因：
電容器上有瞬變電壓會產生電流，雖然電容不允許電壓瞬間改變，是抑制dV/dt不至於到無限大，但是瞬間的電流還是與瞬變電壓的斜率(Slew Rate)有關，再加上與線路上電感產生的共振更會加大瞬間的振鈴電流(Ringing Current)，輸入端抑制浪湧電流已有許多電路機制可以達成，在此我們不多做討論，測試上則是應用交流電源供應器的指定角度開、關機，讓交流電壓於峰值電壓開啟或關閉便能有效率地量測浪湧電流，也可以透過交流電源Imax Hold的量測功能，在沒有示波器及電流探棒的情形下便可得到最大電流數據。
圖一：ASR-6000系列交/直流電源指定相位啟動波形，可快速驗證輸入端浪湧電流
浪湧電流在輸出端的成因也是因為電容性負載以及電感共振，但在處理機制上有所不同，電源供應器的輸出具備過電流保護功能，過電流保護的機制包含保護電源供應器不致損壞，另一個機制是保護負載不至於因過電流而損壞，之前提到電源搭接電容性負載瞬間可能觸發過電流保護機制而無法順利對用電設備(主機板等)供電，所以在輸出端的測試便是測試過電流保護機制。
簡而言之便是瞬間最大電流(Surge I)，暫態電流時間(Time)，穩態電流(Normal I)，最大電流至穩態電流步階(Step)來模擬出瞬態的浪湧電流，測試電源供應器不至於因瞬態浪湧電流而損壞，且不誤觸發過電流保護(OCP)而關機，最後回到穩態電流拉載，這便是使用電子負載模擬輸出端浪湧電流的完整過程，固緯電子具備此波盪模式(Surge Mode)圖示的電子負載僅需要設定上述四個變數便可測試。
市售產品亦有另一個方式來模擬輸出端浪湧電流，需要先採用精準的阻抗分析儀量測主機板的等效並聯電容(CL)，等效並聯電阻(RL)，等效串聯電感(LS)，等效串聯電阻(LS)，得到這些值後再模擬出浪湧電流，這樣的方式對於測試過電流保護機制而言過於複雜，且等效電路需額外的儀器才能取得，負載接到電源的測試線需不需要納入等效電路中亦是議題，固緯電子的波盪模式(Surge Mode)透過直觀的設定，直指過電流保護的核心議題才是最佳的測試方案。
圖二：固緯電子波盪模式(Surge Mode)圖示
驗證伺服器電源浪湧電流建議設備如下：
圖三：具備波盪模式之PEL-5000G電子負載
圖四：ASR-6000系列交/直流電源供應器
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