提升品質(zhì)與安全的訣竅 – 交流電源
科技結(jié)合了不同的產(chǎn)業(yè)的技術(shù)，正一步步改變我們的生活。國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)也隨著科技發(fā)展，對(duì)各式電子產(chǎn)品制定了嚴(yán)格的電氣安全規(guī)范來確保產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新功能的同時(shí)也能保證消費(fèi)者的安全。盡管大多數(shù)制造商都遵循法規(guī)進(jìn)行電氣安全測(cè)試，但他們經(jīng)常忽略了使用交流電源的重要性。有不少制造商在測(cè)試過程中使用市電或變壓器為產(chǎn)品供電，但是測(cè)試過程可能會(huì)有噪聲輸入，造成測(cè)試結(jié)果的誤判，以及面臨不同地區(qū)法規(guī)測(cè)試設(shè)置的挑戰(zhàn)。因此，為了符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并且提高產(chǎn)品質(zhì)量與安全性，交流電源可說是制造商們可投資的項(xiàng)目之一。在本期華儀電子報(bào)，我們將介紹使用交流電源的實(shí)際情境與好處以及該如何選擇交流電源。

世界各地電壓和頻率皆不相同

一般常見的電源替代品有市電和變壓器，但是他們的電壓與頻率是固定且難以監(jiān)控的。若制造商使用市電來進(jìn)行電氣安規(guī)測(cè)試，產(chǎn)品將無法符合安規(guī)的測(cè)試要求，以IEC 60601為例，醫(yī)療設(shè)備法規(guī)要求被測(cè)產(chǎn)品需在 110% 的額定電壓下進(jìn)行泄漏電流測(cè)試。我們知道市電的輸出電壓是無法調(diào)整的，沒有辦法供應(yīng)被測(cè)物法規(guī)所要求的電壓。此外，許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)要求使用產(chǎn)品的標(biāo)稱工作頻率進(jìn)行測(cè)試。例如：在美加地區(qū)的市電為60赫茲，而位在中國(guó)的制造工廠只能插入 50 Hz 墻壁插座，無法仿真60赫茲的情境，因此不符合美加地區(qū)法規(guī)的測(cè)試要求。變壓器是另一種替代電源，雖然它可以將輸出電壓調(diào)整到110%的額定電壓，但是它也沒有辦法調(diào)整符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)稱工作頻率。當(dāng)產(chǎn)品不符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求，制造商們就無法將產(chǎn)品銷往海外市場(chǎng)，造成更大的損失。

模擬電壓異常變化以符合IEC 61000測(cè)試要求

其他的測(cè)試?yán)舆€有IEC 61000-4-11 電磁兼容性 (EMC) 標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)電氣產(chǎn)品都需要符合此法規(guī)，這是用來評(píng)估電氣和電子設(shè)備在電壓驟降、短時(shí)中斷和電壓變化時(shí)的抗干擾程度。根據(jù)產(chǎn)品的類別，法規(guī)制定了不同的測(cè)試等級(jí)和持續(xù)時(shí)間來模擬電壓異常變化。所使用的測(cè)試電壓會(huì)是額定電壓的0％，40％，70％和80％，測(cè)試時(shí)間則是在50/60 Hz下輸出 1 至 300 個(gè)周期。這是相當(dāng)復(fù)雜的測(cè)試要求，因此制造商所使用的電源必須要能對(duì)輸出電壓和頻率進(jìn)行調(diào)整，否則將難以進(jìn)行 IEC 61000-4-11 抗干擾測(cè)試。

電壓容差測(cè)試確保 LED的質(zhì)量和性能

此外，根據(jù)華儀多年的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，LED產(chǎn)業(yè)為講求產(chǎn)品的高質(zhì)量與安全性，也會(huì)考慮各國(guó)家不同的供電環(huán)境，在決定測(cè)試電壓時(shí)將供電寬容比例加入（voltage tolerance），一般為額定電壓的正負(fù)10%。例如LED路燈額定電壓可達(dá)277V，制造商們?cè)谶M(jìn)行測(cè)試時(shí)會(huì)使用約240V至305V的電壓，有些制造商會(huì)使用更高的電壓(約為310V)，模擬各種嚴(yán)峻的真實(shí)情境來測(cè)試產(chǎn)品性能，這也是一般的市電與變壓器較難以做到的。進(jìn)一步了解LED產(chǎn)業(yè)解決方案，可參閱LED產(chǎn)業(yè)應(yīng)用書。

交流電源與傳統(tǒng)替代電源主要的差異在于它可以模擬全球各式的電壓和頻率，制造商使用穩(wěn)定且干凈的交流電源，滿足法規(guī)要求且更加精準(zhǔn)的進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，為全球市場(chǎng)提供合規(guī)的產(chǎn)品。因此，許多關(guān)心產(chǎn)品質(zhì)量和安全的廠商都會(huì)向華儀電子咨詢完整的安全測(cè)試解決方案。其中經(jīng)常遇到客戶所提到的問題就是該如何選擇合適的電源，以下我們將與您分享選擇技巧。首先，您需要了解被測(cè)產(chǎn)品的標(biāo)稱電壓、頻率和電流能力。以圖1為例，這是一款3馬力單相馬達(dá)的產(chǎn)品信息，標(biāo)稱電壓為230.0V，頻率為60Hz，電流為13.2A@230V。除此之外，在選擇電源產(chǎn)品時(shí)，您還需要了解波峰因素(Crest Factor)*、總諧波失真(THD)*和交流電源本身的所要求的輸入電源條件。華儀電子有完整的AC交流電源產(chǎn)品系列，完整涵蓋了500VA至150kVA的各式容量以及高達(dá)600VAC與1200Hz的電壓頻率輸出能力，更提供多種波形編輯能力，真實(shí)模擬各種電網(wǎng)狀況，滿足客戶不同的測(cè)試需求。

*波峰因子(Crest Factor)是交流電源領(lǐng)域常用的指標(biāo)。透過計(jì)算突波電流與額定工作電流的比值，得到產(chǎn)品激活所需的波峰因素。一般常見產(chǎn)品激活時(shí)所需的波峰因子如下：臺(tái)燈可高達(dá)3.75、IT設(shè)備約為3，而電器用品約為1.4。
*總諧波失真(THD)：低總諧波失真可輸出低噪聲的電源，提供電力輸出波型，符合使用者嚴(yán)格的要求。一般此數(shù)值低于1%。