提升品質與安全的訣竅 – 交流電源

科技結合了不同的產業的技術，正一步步改變我們的生活。國際安全標準機構也隨著科技發展，對各式電子產品制定了嚴格的電氣安全規範來確保產品在實現創新功能的同時也能保證消費者的安全。儘管大多數製造商都遵循法規進行電氣安全測試，但他們經常忽略了使用交流電源的重要性。有不少製造商在測試過程中使用市電或變壓器為產品供電，但是測試過程可能會有雜訊輸入，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，為了符合國際標準並且提高產品品質與安全性，交流電源可說是製造商們最有價值的投資之一。在本期華儀電子報，我們將介紹使用交流電源的實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控的。若製造商使用市電來進行電氣安規測試，產品將無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品需在 110% 的額定電壓下進行洩漏電流測試。我們知道市電的輸出電壓是無法調整的，沒有辦法供應被測物法規所要求的電壓。此外，許多國際標準也會要求使用產品的標稱工作頻率進行測試。在歐盟，市電為50赫茲，而位在美國的製造工廠只能插入 60 Hz 牆壁插座，無法模擬50赫茲的情境，因此也不符合法規的測試要求。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，但是它也沒有辦法調整符合國際標準的標稱工作頻率。當產品不符合國際標準要求，製造商們就無法將產品銷往海外市場，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，大多數電氣產品都需要符合此法規，這是用來評估電氣和電子設備在電壓驟降、短時中斷和電壓變化時的抗干擾程度。根據產品的類別，法規制定了不同的測試等級和持續時間來模擬電壓異常變化。所使用的測試電壓會是額定電壓的0％，40％，70％和80％，測試時間則是在50/60 Hz下輸出 1 至 300 個週期。這是相當複雜的測試要求，因此製造商所使用的電源必須要能對輸出電壓和頻率進行調整，否則將難以進行 IEC 61000-4-11 抗干擾測試。

電壓容差測試確保 LED的質量和性能

此外，根據華儀多年的產業經驗，LED產業為講求產品的高品質與安全性，也會考量各國家不同的供電環境，在決定測試電壓時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，製造商們在進行測試時會使用約240V至305V的電壓，有些製造商會使用更高的電壓(約為310V)，模擬各種嚴峻的真實情境來測試產品性能，這也是一般的市電與變壓器較難以做到的。

交流電源與傳統替代電源最主要的差異在於它可以模擬全球各式的電壓和頻率，製造商使用穩定且乾淨的交流電源，滿足法規要求且更加精準的進行相關測試，為全球市場提供合規的產品。因此，許多關心產品質量和安全的廠商都會向華儀電子諮詢完整的安全測試解決方案。然而最常見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，您需要了解被測產品的標稱電壓、頻率和電流能力。以圖1為例，這是一款3馬力單相馬達的產品資訊，標稱電壓為230.0V，頻率為60Hz，電流為13.2A@230V。除此之外，在選擇電源產品時，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，真實模擬各種電網狀況，滿足客戶不同的測試需求。

^{*波峰因數(Crest Factor)是交流電源領域常用的指標。透過計算突波電流與額定工作電流的比值，得到產品啟動所需的波峰因素。一般常見產品啟動時所需的波峰因數如下：檯燈可高達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雜訊的電源，提供完美的電力輸出波型，符合使用者嚴格的要求。一般此數值低於1%。}

電源不僅僅是與電壓和電流有關，它還可以進一步劃分不同類型的配置與不同的應用。如果您想了解更多，華儀學院正在舉辦線上課程，課程內容將涵蓋什麼是電源以及電源相關資訊。名額有限，請立即報名。

華儀電子擁有超過 85 年的安規測試產業專業知識和經驗，我們致力於安規測試儀器和交流電源的研發和製造，並積極與領先的製造商和實驗室合作，為各行業提供合適的解決方案。許多客戶選擇基礎型交流電源，讓操作人員可以使用簡易的操作按鍵，輕鬆快速地上手，提升工作效率，因此他們會購買6900S系列交流電源，此系列提供0-310V和40-450Hz的全範圍可調輸出功能，穩定可靠的輸出模擬各國電源環境與應用。而多數通訊影音產業的客戶為避免過多的雜訊干擾影響測試結果，會選擇6700系列線性可程式交流電源，因為此系列具有超低解析且乾淨無雜訊的電源輸出。高功率需求的產業，如充電樁或是空調系統，會選擇6300系列高功率可程式三相交流電源。此系列提供了高達150kVA的大容量、600V的超高輸出電壓以及寬廣的頻率輸出。為因應市場各變的產業與應用，近期我們推出了新的EAL–5000 系列可程式交流電源。先進的高功率密度設計，將強大的性能融入至更輕薄的機身內。此系列完整涵蓋500VA至6000VA容量範圍與5Hz到1,200Hz頻率範圍，並且提供標準版與進階版性能套件，一共12種搭配組合，客戶可依需求挑選，以最適價格精準滿足各項需求。此外，標準版與進階版都提供了更靈活的波形測試功能，包括：輸出電壓波動、下降、中斷和各式波形。進階版更有專為產線測試量身定制的Library功能，內建常用的波形測試和IEC 61000所要求測量的複雜測試程序，用戶只需三個步驟即可完成任務，無需外接電腦或安裝軟體。如果您有興趣進一步了解華儀電子交流電源產品或是或有其他電源上的問題，請立即聯繫我們的銷售代表。