開關電源設計的各類指標概念和定義

開關電源設計的各類指標概念和定義
一．
描述輸入電壓干擾輸出電壓的幾個指標方式
1．絕對穩壓指數
A．絕對穩壓管系數：表示負載不變時，穩壓電源輸出直流變化量△U0和輸入電網變化量△Ui之比。即：K=U0/Ui。
B．相對穩壓系數：表明負載不變時，穩壓器輸出直流電壓Uo的相應變化量△Uo和輸出電網Ui的相應變化量△Ui之比。即：S=Uo/Uo/Ui/Ui
2.電網調整率
它表示輸入電網電壓由額定值轉變±10%時，穩壓電源輸出電壓的相應變化量，有時候也以絕對值表明。

3.電壓穩定性
負載電流保持為額定范疇內的一切值，輸入電壓在規定的范疇內轉變所引起的輸出電壓相對變化△Uo/Uo（百分值），稱之為穩壓器的電壓穩定度。
二．
負載對輸出電壓影響的幾種指標方式
負載調節率（也稱電流調節率）
在額定電網電壓下，負載電流從零轉變到較大 時，輸出電壓的較大 相對變化量，常用百分數表示，有時候也用絕對變化量表示。
2．
輸出電阻（也稱等效內阻或內阻）
在額定電網電壓下，由于負載電流轉變△IL
引起輸出電壓轉變△Uo，則輸出電阻為Ro=|Uo/IL|歐。
三．紋波電壓的好多個指標值方式
1．較大 紋波電壓
在額定輸出電壓和負荷電流下，輸出電壓的紋波（包含噪聲）的絕對值的尺寸，一般 以峰峰值或有效值表明。
2．紋波指數Y（%）
在額定值電流下，輸出紋波電壓的有效值Urms和輸出直流電壓Uo之比，即：y=Umrs/Uo
x100%
3．紋波電壓抑制比在規定的紋波頻率（比如50HZ）下，輸出電壓中的紋波電壓Ui~和輸出電壓中的紋波電壓Uo~之比，即：紋波電壓抑制比=Ui~/Uo~。
這兒聲明一下：噪聲有別于紋波。紋波是出現在輸出接線端子間的一種和鍵入頻率和電源開關頻率同歩的成份，用峰-峰（peak
topeak）值表明，一般在輸出電壓的0.5%如下；噪聲是出現在輸出接線端子間的紋波之外的一種高頻成分，也用峰-峰（peakto
peak）值表明，一般在輸出電壓的1%上下。紋波噪音是二者的合成，用峰-峰（peaktopeak）值表明，一般在輸出電壓的2%之下。
四．沖擊電流
沖擊電流就是指輸入電壓按照規定時間間隔接通或中斷時，輸入電流達到穩定工作狀態前所通過的大剎那電流。一般是20A～30A。

五．過流愛護

是一種電源負載愛護基本功能，以預防出現涉及輸出端子上的短路在內的過負載輸出電流對電源和負載的毀壞。過流的給定值一般是額定電流的

110%～130%。

六．過壓愛護

是一種對端子間過大電壓進行負載愛護的基本功能。一般要求為輸出電壓的

130%～150%。

七．輸出欠壓愛護

當輸出電壓在標準值以下時，檢查輸出電壓下降或為愛護負載及預防誤操作而中斷電源并傳出報警信號，多為輸出電壓的80%～30%左右。

八．過熱愛護

在電源內部結構出現異樣或因錯誤操作而使電源溫升超標時中斷電源的運行并傳出報警信號。

九．溫度漂移和溫度系數

溫度漂移：環境溫度的變化干擾元器件的參數的變化，進而造成穩壓器輸出電壓變化。常用溫度系數表示溫度漂移的大小。絕對溫度系數：溫度變化1℃造成輸出電壓值的變化△UoT，單位是V/℃或毫趴每攝氏度。相對溫度系數：溫度變化1℃造成輸出電壓相對變化△UoT/Uo，十．漂移

穩壓器在輸入電壓、負載電流和環境溫度維持肯定的狀況下，元件參數的穩定性也會造成輸出電壓的變化，慢變化叫漂移，快變化叫噪聲，介于兩者之間叫起趴。

表示漂移的方法有兩種：

1．

在指定的時間內輸出電壓值的變化△Uot。

2．

在指定時間內輸出電壓的相對變化△Uot/Uo。

考察漂移的時間可以定為1分鐘、10分鐘、1

小時、8小時或更長。只在精度較高的穩壓器中，才有溫度系數和溫漂兩項指數。

十一．響應時間

是指負載電流突然變化時，穩壓器的輸出電壓從開始變化到達新的穩定值的一段調整時間。在直流穩壓器中，則是用在矩形波負載電流時的輸出電壓波形來表示這個特性，稱之為過度特性。

十二．失真

這是交流穩壓器獨有的。是指輸出波形不是正

波形，產生波形畸變，稱之為畸變。

十三．噪聲

按30HZ～18kHZ

的可聽頻率要求，這對開關電源的轉換頻率不成問題，但對帶風扇的電源要按照需要加以要求。

十四．輸入噪聲

為使開關電源運行維持正常狀態，要按照額定輸入條件，按由同意輸入外并疊加于工業用工作頻率的脈沖狀電壓（0～peak）制定輸入噪聲指數。一般外加脈沖寬度為

100～800us，外加電壓1000V。

十五．浪涌

這是在輸入電壓，以1

分鐘以上的間隔按照規定次數加一種浪涌電壓，以預防出現絕緣破壞、閃絡、電弧等異樣現象。通信設備等要求的數值為數千趴，一般為

1200V。

十六．靜電噪聲

指在額定輸入標準下，外加到電源框體的任意部分時，全輸出電路能維持正常工作狀態的一種重復脈沖狀的靜電。一般保證

5～10KV以內。

十七．穩定度

準許應用標準下，輸出電壓大相對變化△Uo/Uo。

十八．電氣安全規定（GB

4943-90）

1．

電源構造的安全規定

1）空間規定。UL、CSA、VDE

安全規范強調了在帶電部分之間和帶電部分和非帶電金屬部分之間的表面、空間的間距規定。UL、CSA規定：極間電壓大于等于250VAC

的高壓導體之間，以及高壓導體和非帶電金屬部分之間（這里不包含導線間），無論在表面間還是在空間，均應有0.1英寸的間距；VDE

規定交流線中間有3mm的徐變或2mm的凈間隙；IEC要求：交流線間有3mm的凈空間隙及在交流線和接地導體間的4mm

的凈空間隙。此外，VDE、IEC規定在電源的輸出和輸入中間，至少有8mm的空間間距。

2）

電介質試驗測試方法（打高壓：輸入和輸出、輸入和地、輸入AC兩級中間）。

3）

漏電流量測。漏電流是流過輸入側地線的電流，在開關電源中主要是通過靜噪濾波器的旁路電容器泄露電流。UL、CSA

均規定暴露的不帶電的金屬部分均應和大地相接，漏電流量測是通過將這些部分和大地中間接一個1.5K歐的電阻，其漏電流應當不大于5

毫安。VDE準許：用1.5K歐的電阻和150nP電容并接。并施加1.06倍額定應用電壓，對數據處理設備，漏電流應不超

3.5毫安。一般是1毫安左右。

4）絕緣電阻測試。

VDE規定：輸入和低電壓輸出電路中間應有7M

歐的電阻，在可觸碰到的金屬部分和輸入中間，應有2M歐的電阻或加500V直流電壓延續1分鐘。

5）印制電路板要求。要求是UL認證的

94V-2材料或比此更加好的材料。