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Back to top什麼是輸出電壓精準度?
現今的電子產品需要在負載暫態、多個設備以及環境不斷變化的條件下提供精確的輸出電壓，因此選擇具有電壓監控的電源轉換器，將輸出電壓變化保持在較窄的範圍內，以確保需要穩定電源的電子設備提供高可靠性且高精準度。本文首先回顧電壓精準度的定義，然後再討論影響輸出電壓精準度的種種因素與影響程度，以及它們在電源轉換器設計中如何盡可能減小。
緒論
電路設計工程師不斷地努力於增進電氣性能與縮減製造成本，整體主要方向是電源轉換器提高轉換效率、電壓精準度和動態響應與減少印刷電路板成本。穩壓轉換器需要考慮許多影響精準度的因素，例如寄生耦合和元件間不匹配性。當常見電源轉換器的輸入電壓範圍設定從-10%到+10%時，如何保持最大輸出峰值電壓範圍為-1%到+1% 非常重要。 首先建議將示波器頻寬設定為20MHz，以消除高頻雜訊。 測量圖如下
量測電壓範圍雖然在大多數應用規格內，也符合客戶的需求和期望，但對於電壓精度要求較高的應用而言，一旦發生輸出電壓不穩定或者超出允許誤差範圍，會造成後端電路性能有效性，同時也會啟動電源轉換器的保護機制，以防止過電壓問題。因此，電壓精準度對於任何系統的重要性。以下章節將討論影響精準度的因素。
電壓精準度
輸出電壓精準度是電源轉換器的關鍵規格之一，而該參數通常標示常溫或滿載下，用百分比表示。電源轉換器的輸出電壓精準度公式為
Vout.nom
是輸出電壓的規格值。選用一個穩壓型的電源轉換器實際量測輸出波形， 下表為此實驗選用的電源轉換器規格
| Parameter | Condition | Min. | Typ. | Max. | Unit |
| Voltage Accuracy | 100% load at nominal Vin | -1 | +1 | % |
電源供應器當輸入源設備，而電源轉換器輸出端接到電子負載機與數位電錶，再從示波器觀察輸出電壓波形。
將A區域放大來看
實驗過程中，使用高阻抗輸入探棒並盡可能用最短的量測線來避免訊號失真，提高準確度。由上圖看出輸出電壓精準度符合規範。為了減少電壓誤差，接下來討論電源轉換器的電路設計考量的因素，以及選用量測儀器的要點。
- 電路設計
輸出電壓不準確的原因主要是參考電壓精度、回授電阻的偏移、直流增益與回授因子，例如對於輸出電壓5V的轉換器，電阻分壓比率為3:1，因此如果使用2%誤差的電阻，回授電壓所造成的誤差將造成輸出電壓精度預估大於5%，對於高精準度需求，建議選用精密電阻器；另外，閉迴路直流增益(G)越高對輸出電壓精準度就越高，其關係式如:
所有會造成誤差的因素加總起來就是電源轉換器輸出電壓總誤差，電源轉換器在設計階段時就該事先考慮，並作完整測試，依照各項誤差影響再做修改，最後重複確認輸出電壓符合規範。
- 量測儀器
量測儀器的電氣特性會影響量測結果以及電路的正常運作。使用者選擇合適的量測儀器才能減少量測誤差，並評估此誤差是否在可接受的範圍內。
示波器測量精度和操作員安全取決於所使用的探頭和配件，理想的探棒具有高抗擾性，不會使電壓或電流失真衰減以及不會對訊號來源造成負載問題。大多數情況下用被動探棒或主動探棒接上電源轉換器量測點。被動探棒的高輸入阻抗與寬動態範圍，但輸入電容仍然過高，因此較適合量測電源轉換器低頻直流訊號；當使用者需要高頻寬性能時，主動探棒是比較好的選擇，具有極小的輸入電容而且在寬頻率範圍內維持高輸入阻抗的優點。即使輸入電壓範圍有限，但主動探棒可調式直流偏移設定可以針對疊加在直流訊號的交流訊號，實現高解析度，因此較適合量測電源轉換器輸出電壓高頻漣波或雜訊。
結論
實現要求高壓應用的電源轉換器所需的高精準度是一件很重要的事情，從電壓精準度公式可推出電路迴授路徑、零件參數偏移、閉迴路直流增益甚至到量測儀器探棒的選定都是決定精準度的重要因素。
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