圖：６
圖六所示, 是用切換式的D/A power stage。主要是由一全橋式功率半導(dǎo)體組件組成開關(guān)動作, 旁邊的二極管提供電流連續(xù)的導(dǎo)通路徑。而輸出的電感和電容可濾除掉切換頻率所在的電壓成份, 保留輸出需要的低頻成份。反饋電壓及電流訊號經(jīng)處理后, 用脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation)的控制方式, 來控制開關(guān)切換時間。切換頻率應(yīng)在40k、50kHz以上, 太低的切換頻率其輸出波形易失真, 瞬時響應(yīng)也不佳。這種切換式的D/A power stage和傳統(tǒng)用線性放大器比較, 可大幅提高效率至85%～90%, 減少體積重量。但輸出端會有因切換開關(guān)造成的紋波電壓,且容易有切換噪聲。
交流電源供應(yīng)器的應(yīng)用范圍
一些電器用品的可輸入交流電規(guī)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(rèn)為其它輸入電壓也能正常工作。如果產(chǎn)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(diào)整,也很難達(dá)到要求。這時一定要用交流電源供應(yīng)器來仿真各種市電,才能肯定產(chǎn)品的輸入電壓規(guī)格。交流電源供應(yīng)器的功能不僅如此。一般對交流電源供應(yīng)器主要需求者是制造電源供應(yīng)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(jī)角度及關(guān)機(jī)角度,都有相對的規(guī)格需求得做測試。此外最重要的,交流電源供應(yīng)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(shè)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(yīng)器,驗收的單位也應(yīng)配備交流電源供應(yīng)器來確保電器的制造及設(shè)計品質(zhì)。
除了功能考慮外, 使用者選擇交流電源供應(yīng)器的最大困惑是該選擇多大功率的機(jī)種。如果一個輸出300W的電源供應(yīng)器, 那選擇可輸出500W的交流電源供應(yīng)器是否就足夠? 在此做個計算 :
輸出功率300W,效率（Eff）70%,功率因數(shù)（PF）0.5,需做過功率（OPP）測試,范圍110%～130%,最低輸入電壓（Low Line）90V,所以得出：
最大輸出實功率=輸出功率×最大過功率范圍
= 300×1.3 = 390W
最大輸入端實功率=最大輸出實功率/效率
=390W/0.7 = 557W
最大輸入端視在功率=最大輸入端實功率/功率因數(shù)
=557W/0.5 = 1114VA
最大輸出端rms電流=最大輸入端視在功率/最低輸入電壓
= 1114VA / 90 = 12.4A
由以上最大輸出端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(jī)種。除此之外, 若此待測物輸入電流波峰因數(shù) (CF) 為3, 就還須考慮此交流電源供應(yīng)器最大輸出端峰值電流 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(yīng)都可由交流電源供應(yīng)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(xiàn)代的可程控交流電源供應(yīng)器因數(shù)學(xué)運算能力增加, 應(yīng)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(yīng)器不僅可仿真各種電壓波形, 也應(yīng)具有量測的功能。一項很重要的量測, 就是量測待測物開機(jī)時的涌入電流。一般電源供應(yīng)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(yīng)器還可對電壓電流值做分析, 使用DSP技術(shù)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(nèi)建在里面了。
設(shè)計完備的交流電源供應(yīng)器, 有些還提供一些附加功能, 讓使用者更方便 :
1. 仿真訊號控制端 :
a. 使用者由外界提供一個直流電壓基準(zhǔn), 來控制輸出交流電壓的振幅大小。
b. 可將使用者提供的訊號類此放大, 成為一臺功率放大器。
2. TTL基準(zhǔn)的訊號, 通知或接受使用者做進(jìn)一步反應(yīng), 例如
a. 同步輸出訊號 : 當(dāng)電壓輸出時, 也同時輸出此訊號。
b. 電壓瞬變訊號 : 當(dāng)電壓大小或頻率有變化時, 也同時輸出此訊號。
c. 保護(hù)通知訊號 : 當(dāng)發(fā)生保護(hù)動作時, 輸出此訊號。
d. 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。
3. 可以用三臺單相輸出的交流電源供應(yīng)器, 使用所提供的同步訊號, 達(dá)到輸出三相交流電源的功能�；蛏踔廉�(dāng)單臺輸出功率不足時, 可以兩臺并聯(lián)輸出使用。
可程控交流電源供應(yīng)器可仿真世界各地的交流電源, 也可依使用者設(shè)定, 輸出一些異�；蛑付ǖ碾妷翰ㄐ�, 并對輸出的電壓電流做量測分析, 在各種電器產(chǎn)品設(shè)計及驗證時不可缺少。另外它有數(shù)字或仿真控制界面, 為工廠自動化測試流程提供一項利器。
