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明緯為專業的標準電源製造廠商,針對市場需求開發多種類的電源產品。挑選適合的電源產品其中相關規格、電氣功能或產品可靠性是您所注重之處。因此整理了以下常見問題,請您參考!
 

功能方面

Q1

選擇 POWER SUPPLY 之注意事項?

Ans

  1. 為了使POWER SUPPLY的壽命增長,建議選用多30%輸出功率額定的機種。例如若系統需要一個100W的電源,則建議挑選大於130W輸出功率額定的機種,以此類推可有效提升POWER SUPPLY的壽命。
  2. 此外尚需考慮POWER SUPPLY的工作環境溫度,及有無額外的輔助散熱設備,在過高的環溫POWER SUPPLY需減額輸出。環溫對輸出功率的減額曲線請參照產品規格書。
  3. 根據應用所需選擇各項功能:
               •  保護功能 : 過電壓保護 (OVP) 、過溫度保護 (OTP) 、過負載保護 (OLP) 等。
               •  應用功能 : 信號功能 (POWER GOOD 、 POWER FAIL) 、遙控功能、遙測功能、 並聯功能等。
               •  特殊功能 : 功因矯正 (PFC) 、不斷電 (UPS)。
  1. 選擇所需符合的安規及電磁相容 (EMC) 認證。

Q2

請問明緯公司的 POWER 是否可使用於 45~440Hz ,如果可以,是否有其他的影響?

Ans

明緯的標準品一般皆可使用於此頻率範圍內。但使用頻率過低,將造成效率的下降,例如:SP-200-24操作於輸入電壓230VAC及額定負載時,當輸入交流電的頻率為60Hz,其效率為84%,但若輸入交流電的頻率降為50Hz,其效率則為83.8%;而過高時會使得具有PFC 功能的機型,其PF數值下降,另外也會造成洩漏電流的增加,例如:SP-200-24操作於輸入電壓230VAC及額定負載時,當輸入交流電的頻率60Hz,功率因數為0.93且漏電流為0.7mA;而當輸入交流電的頻率為440Hz時,功率因數降為0.75,而漏電流增加至4.3mA。

Q3

何謂最小負載要求?以及如何從規格書中得到此資訊?

Ans

明緯的多組輸出電源供應器(例如2組輸出或者更多組),有最小負載的要求。故特別建議在使用之前,能詳讀產品規格書。多組輸出電源供應器為了能正常運作,各組輸出尚有最低電流之需求,否則輸出電壓將會不穩定,或者超出定義的電壓誤差範圍。此最小負載要求可以參考規格書中的"電流範圍",如下表所示:CH1需要2A的最小電流消耗,CH2 需要0.5A,CH3需要0.1A, CH4則最低可以0A。

Q4

為何電源在使用中會當機,關機後重新開啟又能再操作?

Ans

一般造成電源供應器使用中當機原因約有兩種情況,首先可能是負載瞬間超載造成過載保護,建議提升電源輸出功率或修改過負載設計;第二則是溫升過高,發生過溫度保護現象。以上情況發生均會使電源因進入保護狀態而當機,而狀況解除後再開機即可恢復正常。

Q5

對於具有冷卻風扇的電源供應器,其風扇運轉的控制條件為何?

Ans

冷卻風扇相對於電源供應器中的其他零件而言,其壽命是相對較短的(通常平均故障時間約5000~100000小時);故若能改變其運轉的方式,就可以延長使用壽命。一般而言風扇的控制方式有以下2種設計:

  1. 溫度控制:當溫度開關偵測到電源供應器內部溫度超過其設定值時,則冷卻風扇將會以全轉速運轉;反之,當低於其設定值時,將會停止運轉或者以一半的轉速運轉。除此之外,在某些電源供應器中,冷卻風扇是藉由一種非線性控制的方式來控制其轉速隨著內部不同的溫度同步做改變。
  2. 負載控制:當電源供應器的負載超過其設定值時,則冷卻風扇將會以全轉速運轉;反之,當低於其設定值時,將會停止運轉或者以一半的轉速運轉。

Q6

什麼是湧浪電流(Inrush Current)? 有什麼地方需要注意?

Ans

交換式電源供應器在輸入電源送電的瞬間會出現一短暫(1/2~1電源週期,EX:60Hz電源1/120~1/60秒)的大電流(依產品設計約為20~100A,請參考產品規格書),產品開機之後便恢復正常電流輸入,每次都在電源輸入端送電的瞬間才會出現,此為正常現象,並不會造成電源供應器的損壞。但不建議持續對電源供應器開機/關機。另應注意,如果使用多台電源供應器同時間開機時,有可能會造成系統配電的保護開關跳脫動作,建議多台電源供應器應間隔逐一開啟,或採用電源產品的遙控功能進行產品開/關機。

Q7

何謂PFC?

Ans

PFC(Power Factor Correction)功率因數矯正,主要為改善電源供應器AC輸入端有效功率與視在功率的比值。一般不含PFC線路的機型,其輸入端的功率因數只有0.4~0.6,而具有主動式PFC線路則可以達0.9以上,其相關式如下: 視在功率 = 輸入電壓 x 輸入電流(VA) 有效功率 = 輸入電壓 x 輸入電流 x 功率因數(W)
以環保的觀點:電力公司發電廠必須產生大於視在功率的電能,其發電機組才可以穩定供給市場電能需求,而電能的實際使用則是有效功率。如果功率因數為0.5,表示發電機組發出大於2VA電力,才能安全供給電能1W的需求,其能源運作效益差。反之,若功率因數改善為0.95,則電力公司發電機組只要發出大於1.06VA電力,供給電能1W的需求便無問題,能源的運作效益較佳。
主動式PFC依線路架構可分為單級PFC與雙級PFC,其比較可參考下表。
 

PFC架構 優點 缺點 應用限制
 單級PFC  成本低
 線路簡單
 小功率效率高
 Ripple 過大
 回授不易調整影響PF
 1.無Hold up time對AC電源端變化直接影響輸出
 2.較高的Ripple current易影響 LED燈具壽命(直接驅
   動使用)
 3.回授響應慢, 負載特性影響大
 雙級PFC  高功率設計
 PFC特性佳
 回授補償易於調整
 負載特性佳
 成本高
 線路複雜
 同一般電源可應用於多數環境, 無特別限制

Q8

明緯電源供應器輸出端負極標示-V或COM差異為何?

Ans

COM (COMMON) 指共地,明緯產品標示依其輸出的屬性說明如下:
單組輸出:正極(+V),負極(-V)
多組輸出(共地):正極(+V1,+V2.),負極(COM)

Q9

明緯電源供應器型錄上其輸入端有AC輸入或DC輸入,差異為何?

Ans

a. 85~264VAC;120~370VDC
b.176~264VAC;250~370VDC
c.85~132VAC/176~264VAC by Switch; 250~370VDC

    • 產品規格書標示上述a、b項輸入電源範圍時,不論是送交流電或直流電其電源供應器均能正常作。但另需留意部份機型設計上直接電源輸入正極(+)接AC/L,負極(-)接AC/N電源供應器才能開機;部份機型則是正極接AC/N,負極接AC/L才能開機,如果配線錯誤只是不開機,將其反接便能正常工作,而電源供應器不會有其他問題。
    • 產品規格書標示為上述c項,必須將115/230V切換開關切至"230V"位置才能輸入250~370VDC,如果切換開關位置在"115V"而送入250~370VDC則會造成電源供應器的損毀,務必留意。

Q10

什麼是MTBF?和Life Cycle有何不同? 什麼是DMTBF?

Ans

MTBF和Life Cycle均是產品信賴性的重要指標。 目前MTBF 較常使用的預估方法為零件計數法(Part count)及應力分析法(Stress Analysis),所依循的法規最主要有 MIL-HDBK-217F Notice 2 及TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore),其中MIL-HDBK-217F Notice 2 為美國軍規而TELCORDIA SR/TR-332(Bellcore)為一般商規。目前本公司仍以MIL-HDBK-217F Notice 2(Stress Analysis) 為計算依循之法規。 所謂MTBF(Mean Time Between Failure)平均失效時間為可靠度預估的期望值,指產品在連續工作一段時間後,其可靠度降至36.8%的平均時間。明緯MTBF目前是採用MIL-HDBK-217F標準,以應力分析法預估產品可靠度的期望值(不含風扇),系指該產品在連續使用到達所計數的時間後,仍能正常工作的或然率為36.8%(e-1=0.368)。若產品連續使用所計數MTBF的兩倍時間,其仍能正常工作的或然率則是13.5%(e-2=0.135)。而Life Cycle則是單指該產品的電解電容在最高工作環溫條件下之溫升,計算其電解電容壽命的參考值。例如產品RSP-750-24 MTBF=109.1K小時(25°C),產品內部C110電容 Life Cycle= 213K小時(Ta=50°C)。
DMTBF(Demonstration Mean Time Between Failure)實證平均故障時間,是驗證MTBF的一種方式。請參考以下算式來計算總驗證時間。



其中
MTBF:是指規格或需求之壽命時間
X2:可由卡方分佈表中查表得到數據
N:取樣數
AF:加速因子,可由加速因子的公式計算而得到數據
Ae=0.6
K(Boltzmann Constant)=8.625*10-5(eV/k)
T1:指規格的額定溫度;在計算時以絕對溫度計算
T2:是指驗證時為了加速,而採用的溫度;在計算時以絕對溫度計算。但此溫度不得造成產品有任何物理性質的變化。

Q11

何謂"Power Good”與”Power Fail”訊號?以及如何運用?

Ans

某些電源供應器在開機、關機時會送出"Power Good"或"Power Fail"訊號做為監測控制用。
Power Good:指輸出達到90%額定電壓後延遲數十至數百ms 後送出一TTL 訊號。
Power Fail:指輸出低於90%額定電壓前,提前1ms 以上將TTL 訊號關閉。

Q12

我有一台TN-1500的逆變器,為什麼已經提供AC電源輸入,可是AC IN的LED指示燈卻沒有亮?

Ans

根據不同國家的市電電壓,110VAC版本的TN-1500逆變器,其輸出可以被改變為100/110/115/120VAC,同樣的220VAC版本的TN-1500逆變器,其輸出可以被改變為200/220/230/240VAC。當逆變器被設定在UPS模式,且市電電壓的波動超過AC輸出電壓設定值的±15%,此時逆變器的電力來源將會從市電切換至電池,以維持AC輸出電壓的精准度;同時將會關閉前面板的AC IN 指示燈。

Q13

過電流/過負載保護的形式有哪些?

Ans

電源輸出電流超出額定電流時,保護電路動作使降低或切斷輸出功率。
過電流特性分為下列幾種:
保護方式:
(1)FOLDBACK CURRENT LIMITING
過負載時輸出電流能力會下降,一般約下降至20%額定電流以下,如圖中曲線a。
(2)CONSTANT CURRENT LIMITING
過負載時電流保持於定義範圍內,而輸出電壓會下降,如圖中曲線b。
(3)OVER POWER LIMITING
過負載時電流愈高,電壓依比例愈低,如圖中曲線c。
(4)HICCUP CURRENT LIMITING
過負載時,電壓、電流快速下降並切斷輸出,但會自動回復。
(5)SHUT OFF
過負載時會切斷輸出,輸出電壓與輸出電流趨近於零。

回復方式:
(1)解除過電流(過負載)狀態後,自動回復(Auto Recovery)。
(2)解除過電流(過負載)狀態後,重新開機(Re-Power-On)。
注意事項:請避免長期的過載或短路,會造成電源供應器壽命減短或損壞。部份機型的過載或短路保護設計複合型態,其保護方式如上述先定電流限制(或Foldback Current Limiting 或Over Power Limiting)於若干時間後再進入關機(或Hiccup Current Limiting)。

Q14

何謂漣波雜訊?該如何量測?

Ans

S.P.S.在輸出直流電壓上所含有的交流成分,其波形如下:

在S.P.S.漣波雜訊中含有2 種成分,一是交流輸入電壓的倍頻頻率,另一為S.P.S.本身的切換頻率。由於是高頻雜訊,在量測時,示波器頻寬應設在20MHz,且探棒應以最短距離來量測;並在待測端加一小電容(0.1uF)來濾除雜訊干擾,如下圖所示。

Q15

何謂Withstand Voltage?該如何量測?

Ans

即耐壓測試(Hi-Pot Test)或電器強度測試(Electric Strength Test)。測試前應將Input 各端子短路為一點(I/P),Output 各端子短路為一點(O/P),
FG 單獨一點後始可測試。按照以下測試回路,於指定的端子間(如I/P-O/P,I/P-FG,O/P-FG 間)之可耐電壓值(如測試電壓為交流時,漏電流一般以25mA 為基準),時間1 分鐘。

(1)耐壓測試是為了確保電源供應器初次級絕緣良好,避免遭受電擊危險。測試電壓須逐漸升高,由零轉至預設電壓(上升時間至少1秒),並於此點停留60秒鐘。(生產測試時,可將電氣強度測試時間縮短為1秒鐘)。若因施加測試電壓而使電流失控地迅速增加則表示絕緣貫穿現象已經發生。電暈放電或單一瞬間的閃光,則不視為絕緣已遭貫穿。
(2)當使用AC電壓測試時,Y電容是引起漏電流產生的主因。4.7nF足以造成高達約5mA的漏電流,如依UL-554的要求,則需將Y-CAP去除,但此要求對生產而言是不合實際的,唯一的作法就是將測試儀的耐電流提高,一般為25mA(目前安規並未定義電流的限制值)。
(3)依據IEC60950的要求,待測絕緣體若有橫跨Y電容可使用DC測試(AC 3KV=DC 4242V),目的即是為了解決AC對Y電容漏電流的影響。