提升品質(zhì)與安全的訣竅 – 交流電源
科技結合了不同的產(chǎn)業(yè)的技術(shù)，正一步步改變我們的生活。國際安全標準機構也隨著(zhù)科技發(fā)展，對各式電子產(chǎn)品制定了嚴格的電氣安全規范來(lái)確保產(chǎn)品在實(shí)現創(chuàng )新功能的同時(shí)也能保證消費者的安全。盡管大多數制造商都遵循法規進(jìn)行電氣安全測試，但他們經(jīng)常忽略了使用交流電源的重要性。有不少制造商在測試過(guò)程中使用市電或變壓器為產(chǎn)品供電，但是測試過(guò)程可能會(huì )有噪聲輸入，造成測試結果的誤判，以及面臨不同地區法規測試設置的挑戰。因此，為了符合國際標準并且提高產(chǎn)品質(zhì)量與安全性，交流電源可說(shuō)是制造商們可投資的項目之一。在本期華儀電子報，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(jiàn)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控的。若制造商使用市電來(lái)進(jìn)行電氣安規測試，產(chǎn)品將無(wú)法符合安規的測試要求，以IEC 60601為例，醫療設備法規要求被測產(chǎn)品需在 110% 的額定電壓下進(jìn)行泄漏電流測試。我們知道市電的輸出電壓是無(wú)法調整的，沒(méi)有辦法供應被測物法規所要求的電壓。此外，許多國際標準也會(huì )要求使用產(chǎn)品的標稱(chēng)工作頻率進(jìn)行測試。例如：在美加地區的市電為60赫茲，而位在中國的制造工廠(chǎng)只能插入 50 Hz 墻壁插座，無(wú)法仿真60赫茲的情境，因此不符合美加地區法規的測試要求。變壓器是另一種替代電源，雖然它可以將輸出電壓調整到110%的額定電壓，但是它也沒(méi)有辦法調整符合國際標準的標稱(chēng)工作頻率。當產(chǎn)品不符合國際標準要求，制造商們就無(wú)法將產(chǎn)品銷(xiāo)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測試要求

其他的測試例子還有IEC 61000-4-11 電磁兼容性 (EMC) 標準，大多數電氣產(chǎn)品都需要符合此法規，這是用來(lái)評估電氣和電子設備在電壓驟降、短時(shí)中斷和電壓變化時(shí)的抗干擾程度。根據產(chǎn)品的類(lèi)別，法規制定了不同的測試等級和持續時(shí)間來(lái)模擬電壓異常變化。所使用的測試電壓會(huì )是額定電壓的0％，40％，70％和80％，測試時(shí)間則是在50/60 Hz下輸出 1 至 300 個(gè)周期。這是相當復雜的測試要求，因此制造商所使用的電源必須要能對輸出電壓和頻率進(jìn)行調整，否則將難以進(jìn)行 IEC 61000-4-11 抗干擾測試。

電壓容差測試確保 LED的質(zhì)量和性能

此外，根據華儀多年的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗，LED產(chǎn)業(yè)為講求產(chǎn)品的高質(zhì)量與安全性，也會(huì )考慮各國家不同的供電環(huán)境，在決定測試電壓時(shí)將供電寬容比例加入（voltage tolerance），一般為額定電壓的正負10%。例如LED路燈額定電壓可達277V，制造商們在進(jìn)行測試時(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)，模擬各種嚴峻的真實(shí)情境來(lái)測試產(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)應用書(shū)。

交流電源與傳統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，制造商使用穩定且干凈的交流電源，滿(mǎn)足法規要求且更加精準的進(jìn)行相關(guān)測試，為全球市場(chǎng)提供合規的產(chǎn)品。因此，許多關(guān)心產(chǎn)品質(zhì)量和安全的廠(chǎng)商都會(huì )向華儀電子咨詢(xún)完整的安全測試解決方案。其中經(jīng)常遇到客戶(hù)所提到的問(wèn)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，您需要了解被測產(chǎn)品的標稱(chēng)電壓、頻率和電流能力。以圖1為例，這是一款3馬力單相馬達的產(chǎn)品信息，標稱(chēng)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(mǎn)足客戶(hù)不同的測試需求。

*波峰因子(Crest Factor)是交流電源領(lǐng)域常用的指標。透過(guò)計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(jiàn)產(chǎn)品激活時(shí)所需的波峰因子如下：臺燈可高達3.75、IT設備約為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，符合使用者嚴格的要求。一般此數值低于1%。