關於電源供應器測試 - 3C

※ 引述《justhappily (尋找自我)》之銘言：
: 請問一下 板上狼大所做的電源供應器測試
: 通常都有三部份
: 第一是電壓值與穩定度的波形
: 第二是效率與opp等的測試
: 第三是電壓暫態響應的波形
: 請問一下 第三項暫態響應的波形峰對峰值如果太大 是會有什麼影響與問題?
: 如果是和電壓穩定度有關 那麼 第一項的電壓值很穩定 第三項的波形卻很不穩
: 和第一項的電壓值很不穩 第三項的波形很穩 有什麼不同?
: 另外 暫態響應的波形回穩速度慢 又有什麼影響呢?
: 謝謝回答囉

其實很久以前就想寫一篇在下的測試主要是在測啥的，不過可能會太過生硬，且大部分
閱讀者都希望在下直接評斷好壞，所以趁這次發問回覆中在這裡跟各位分享，
內容可能會比較無味，還請多多見諒(｡-_-｡)

第一項主要是看負載不規則變動時(CPU、顯卡、HDD一直動作中)各電壓的變動程度與
互相牽制的關係，互相牽制嚴重與否看電源供應器的CROSS REGULATION(交叉調整率)
好不好，例如單磁性放大的機種在12V吃重，5V吃不多的狀況下會被5V牽制住，
造成5V不降反升、12V降幅嚴重，而在雙磁性放大或是採用DC-DC的結構，這影響就會很小
而壓降的幅度，其實限制在電源回授電路的設計，傳統設計的回授有時
會因溫度而產生漂移造成壓降幅度會逐漸改變，加上大部分的電源在大電流輸出下，
其實會有類似CPU VRM LOADLINE CALIBRATION一樣，略降輸出電壓以保護負載
這時就會看到壓降幅度也會比較大，但對於超頻來說壓降可能會礙事，所以第一個測試
也是要用來測電源在有負載下的壓降情形

第二項就是看轉換效率，80PLUS就是在檢驗電源在20%/50%/100%輸出下的轉換效率，
所以測試二可以檢驗市售版本加上輸出線組後的效率是否有達到其認證，不過同時也檢驗
一點，就是20%下輸出，因為有時電源是在20%下的輕載範圍運作，這時的效率也可以列入
採購的參考，另外表格最前端還有一個空載開機，是檢視電源是否可以空載開機，且空載
開機時消耗多少瓦數，通常瓦數大以及結構比較傳統的空載開機下瓦數都會比較高
有時在最末端會加上單獨12V輸出的效率，這時通常會比同輸出下3.3V/5V/12V一起輸出時
效率要高

第三項是動態反應測試，因為各主要單元的電源電路，例如CPU、GPU、晶片組、RAM等，
對電源供應器抽取電流時其實是一直在高高低低變動，這是交換電路的特性，且隨負載
變動其輸入電流的變動頻率也會跟著變化，用一般儀表只能看到方均根(RMS)變化量，
一般觀測此電流脈動都需要使用示波器搭配電流探棒/電流鉤，所以電源輸出其實是處於
動態變化的情形，所以測試設定了最高/最低電流、上升/下降斜率、高/低電流維持時間
電源供應器當整體電路結構設計良好時，會在負載變動時讓電壓迅速跟上並維持穩定，
而不會有大幅下降/上升或是產生來回振盪情形，如果電壓能維持穩定，對於電源電路
以及連接在其後的負載裝置也會比較好，如果變動程度大又會振盪，電源電路為穩定輸出
也必須要跟著調整，如果來不及調整，就可能會影響到供應給負載電壓的穩定性

同樣電源結構也會影響，例如最近高效率機種採用的半橋諧振轉換器，在不同輸出區間下
為維持諧振點，開關晶體會在FM/PWM模式中切換，也會導致電壓跟隨速度比較慢
第三項測試雖不會明顯且立即造成運作上及壽命的問題，但是對於設備在超頻狀況下，
"有可能"會影響其穩定性，不過這點同樣也無法獲得明確的證實

對於第三項不錯但第一項很爛的範例，最明顯就是金鈦極，金鈦極使用主動箝位功率級
外加變壓器12V/5V共用+同步整流輸出、3.3V採AC-DC自5V繞組轉換，不若大部分採用的
12V功率級+DC-DC轉換，功率級+12V/5V共用變壓器+5V採AC-DC轉3.3V，動態負載輸出狀況
良好，但是此類結構設計卻有如傳統單磁性放大的高效率版，所以5V/12V互相牽制嚴重
而造成壓降大
第一項不錯但第三項很差的，對於高效率機種來說DC-DC設計不好，功率級諧振點轉換不佳
也會導致動態負載下變動明顯，但實際上機下，電表只能每秒抓兩次電壓，有時仍無法
確實反映電壓變動而會有電壓"看起來沒什麼變動"的感覺，當然假如有等級更高的電壓
紀錄裝置能提高每秒擷取次數的，可能結果又會是不一樣了

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