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范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。盡管大多數制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。有不少制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品質量與安全性，交流電源可說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。若制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% 的額定電壓下進行泄漏電流測試。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。例如：在美加地區的市電為60赫茲，而位在中國的制造工廠只能插入 50 Hz 墻壁插座，無法仿真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，制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質量與安全性，也會考慮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，制造商們在進行測試時會使用約240V至305V的電壓，有些制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。進一步了解LED產業解決方案，可參閱LED產業應用書。

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咨詢完整的安全測試解決方案。其中經常遇到客戶所提到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信息，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。

*波峰因子(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，得到產品激活所需的波峰因素。一般常見產品激活時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%。