电源主要输出功能指标和保护特性

　　良好的电源必须符合所有功能指标、保护特性、安全规范(如UL、3C等标准规定的耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格)、电磁兼容能力(如FCC、CE等传导与幅射干扰标准)、可靠度(如老化寿命)和其它的特定需求。下面我们主要讨论电源输出功能规格和保护特性。

　　一、电源输出功能指标或功能规格

　　1．电源输出电压：指电源在输出电压范围内按照要求可任意调节的输出电压。

　　2．电源调整率：指电源在其外界输入电压变化时提供稳定输出电压的能力。通常以正常固定负载 (Nominal )下外界输入电压变化所造成电源输出电压偏差(Deviation)的百分比表示。或以输入电压变化下电源输出电压偏差量在规定上下限范围内来表示。

　　3．负载调整率：负载调整率是电源在负载变动状况下提供稳定输出电压的能力，负载调整率是电源输出电压偏差率的百分比，也可用输出负载电流变化时电源输出电压偏差量在规定上下限电压范围内内来表示。

　　4．综合调整率：指电源在输入电压与输出负载电流变化时提供稳定输出电压的能力这是电源调整率与负载调整率的综合。         5.输出纹波(PARD)和噪声（统称杂讯）：指在输入电压与输出负载电流均不变情况下，电源平均直流输出电压上周期性与随机性偏差量的电压值，通常以峰峰值电压来表示。开关电源SMPS一般以直流输出电压1％作为输出纹波，频宽为20Hz~ 20MHZ，例如5V输出，其输出纹波要求在50mV以内。输出纹波表示在经过稳压及滤波后的直流输出电压上所有不需要的交流及噪声部分，即输出电压或电流偏离稳态输出的变化大小（图1）。

　　图1  电源输出纹波

　　6．电源输入功率：指在一周期内其输入电压与电流乘积的积分值，公式如下：

　　可见，Watt≠Vrms*Arms，而是Watt=Vrms*Arms* P.F.（P.F.功率因素），通常电源功率因素在0.6～0.7左右，大功率电源具备功率因素校正器时，其功率因素通常大于0.95，当输入电流与电压波形完全相同时功率因素为1，两者相似程度决定功率因素在1～0之间变动。

　　7. 电源转化效率：指输出功率总和与输入功率的比值公式如下：

　　通常PC用的电源转化效率为60～70%。转化效率是电源正确工作的保证，若效率超过规定范围，表示电源设计或零件材料上有问题，效率太低会导致散热增加而影响电源使用寿命。

　　8. 动态负载或瞬时负载：一个定电压输出的电源，在设计中具备反馈控制回路，能够将其电压连续稳定输出。实际上反馈控制回路有一定频宽，因而限制了电源对负载电流变化时的反应。若控制回路输入与输出相移在增益(Unity Gain)为1超过180度时，则电源输出便会呈现不稳定、失控或振荡现象。实际工作时负载电流动态变化而不是维持不变 (例如硬盘、软盘、CPU或RAM动作等)，因此动态负载指标极为重要，见下图。

　　图2  电源输出瞬时负载

　　9. 电源良好/失效时间(Power Good，Power Fail)：

　　电源良好信号简称PGS(Power Good Signal或Pok High)，是电源送往计算机系统的信号，当其输出电压稳定后，通知计算机系统以便开机程序。电源失效信号(Power Fail或Pok Low)是电源其输出电压尚未达到或下降超过特定工作情况。它们通常以PGS或Pok信号和逻辑改变表示，逻辑为1或High时，表示电源良好，而逻辑为0或Low时，表示电源失效。电源良好时间指输出电压稳定时到PGS信号由0变为1的时间，一般为100ms到2000ms；电源失效时间指PGS信号由1变为0时到输出电压低于稳压范围的时间，一般在1ms以上。

　　图3  电源良好信号

　　10．启动时间(Set-Up Time)与保持时间(Hold-Up Time)

　　启动时间指电源从输入接上电源起到其输出电压上升到稳压范围时用的时间，例如一台输出为5V的电源，启动时间为从电源开机到输出电压达到4.75V止的时间。保持时间指电源供应器从输入切断电源起到其输出电压下降到稳压范围外时用的时间，例如一台输出为5V的电源，保持时间为关机起到输出电压低于4.75V止的时间，一般值为17ms或20ms以上，以避免市电少半周或一周的影响。启动时间与保持时间的时序见图4：

　　图4  启动时间与保持时间时序图

　　11．瞬变响应：在恒压模式下，在输出电流以规定大小阶跃变化后，输出电压恢复到规定百分数范围内时间；或者在恒流模式下，在输出电压以规定大小阶跃变化后，输出电流恢复到规定百分数范围内时间。

　　12．电源其它输出功能规格：

　　     Power Up delay：固定+5/3.3V电压的上升时间(由10%上升到90%电压时间)

　　     Remote ON/OFF Control：遥控开或关控制

　　     Fan Speed Control：散热风扇转速控制；Fan Speed Monitor：散热风扇转速监视

　　二、电源的保护特性

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