可程控交流電源供應器簡介及應用

點擊次數：3202 更新時間：2012-11-21

將電壓波形編輯、輸出功率級、輸出量測整合成一臺儀器,就稱為可程控交流電源供應器（Programmable AC Source）。
一臺可程控交流電源供應器所具備功能包括: 輸出電壓可調整范圍0～300VAC, 頻率可調整范圍45～500Hz（400Hz:軍事或航空用）; 可量測輸出電壓、輸出電流、輸出實功率等電源測試常需要的參數。而功能更強大的交流電源供應器則不限于上述基本功能,為了各種測試及法規的要求,能輸出各類合成波形,甚至能輸出并聯或串聯,量測電流諧波成分等。
交流電源供應器的應用范圍
一些電器用品的可輸入交流電規格,頻率一般是47Hz～63Hz, 電壓甚至有85V～264V。在這么大的范圍, 光憑市電測試沒問題,還不能下定論認為其它輸入電壓也能正常工作。如果產品要外銷至歐洲,沒測試過230V、 50Hz及其可能變動范圍的電壓, 就很冒險。而如果只使用自耦式變壓器來調整,也很難達到要求。這時一定要用交流電源供應器來仿真各種市電,才能肯定產品的輸入電壓規格。交流電源供應器的功能不僅如此。一般對交流電源供應器主要需求者是制造電源供應器的廠家, 對除了上述的輸入電壓范圍必測外, 電壓波形的開機角度及關機角度,都有相對的規格需求得做測試。此外zui重要的,交流電源供應器不僅可仿真正常的市電, 更要仿真出市電異常的狀況,借此來看待測物是否還能正常工作。若待測物設計沒有完善的考慮, 可能供電一異常,馬上就有損壞的可能。除了制造電器用品的廠家需要用到交流電源供應器,驗收的單位也應配備交流電源供應器來確保電器的制造及設計品質。
除了功能考慮外, 使用者選擇交流電源供應器的zui大困惑是該選擇多大功率的機種。如果一個輸出300W的電源供應器, 那選擇可輸出500W的交流電源供應器是否就足夠?
zui大輸出端rms電流 = 12.4A;而市場上的可提供到12.4A電流,一般需要2kW的機種。除此之外, 若此待測物輸入電流波峰因數（CF）為3, 就還須考慮此交流電源供應器zui大輸出端峰值電流 12.4×3 = 37.2A才能符合測試需求。
常用來測試的異常交流電源波形, 應都可由交流電源供應器來仿真出, 有以下幾種: 浪涌,下陷,周期瞬斷,箝制正弦波,中斷,頻率變動。
除此外, 現代的可程控交流電源供應器因數算能力增加, 應可仿真出以下幾種可能的異常輸入電壓：正常電壓波形上有突波或瞬斷;頻率與電壓漸增或漸減 ;在直流電壓上疊交流電壓或瞬間變化;兩個不同頻率正弦波的合成波。
交流電源供應器不僅可仿真各種電壓波形, 也應具有量測的功能。一項很重要的量測, 就是量測待測物開機時的涌入電流。一般電源供應器此項都為必測項目。除了提供使用者直接的輸出電源資料外,交流電源供應器還可對電壓電流值做分析, 使用DSP技術做FFT運算, 求得輸出波形的失真度, 基本波, 四十階的諧波成份等, 把本來得在外部用的一臺功率分析儀的功能, 就內建在里面了。
設計完備的交流電源供應器, 有些還提供一些附加功能, 讓使用者更方便 :
1. TTL基準的訊號, 通知或接受使用者做進一步反應, 例如

電源抑制訊號 : 由使用者控制此訊號, 來停止或開始電壓的輸出。
同步輸出訊號 : 當電壓輸出時, 也同時輸出此訊號。
保護通知訊號 : 當發生保護動作時, 輸出此訊號。
電壓瞬變訊號 : 當電壓大小或頻率有變化時, 也同時輸出此訊號。

　　2. 仿真訊號控制端 :

　使用者由外界提供一個直流電壓基準, 來控制輸出交流電壓的振幅大小。
　可將使用者提供的訊號類此放大, 成為一臺功率放大器。

　　3. 可以用三臺單相輸出的交流電源供應器, 使用所提供的同步訊號, 達到輸出三相交流電源的功能。或甚至當單臺輸出功率不足時, 可以兩臺并聯輸出使用。
可程控交流電源供應器可仿真世界各地的交流電源, 也可依使用者設定, 輸出一些異常或的電壓波形, 并對輸出的電壓電流做量測分析, 在各種電器產品設計及驗證時*。另外它有數字或仿真控制界面, 為工廠自動化測試流程提供一項利器。