我的应用需要多大的交流输入功率？
用于开发和测试应用的可编程交流电源可将本地可用市电转换为测试或控制被测设备所需的特定精密交流或直流输出格式。这被称为 "固态电源转换"，因为使用的是有源电子电路，而不是旋转式转换器或仅有电压的变压器。这在测试应用中具有诸多优势：
- 同时转换电压和频率
- 由于电源输出可以浮动，因此电网与被测设备之间实现了电隔离
- 可根据需要将单相、分相或三相电网之间的相位转换为单相、分相或三相
无论测试目的如何，固态电源转换器都将市电作为输入，并转换为所需的输出电源电压、频率和相位配置。
单相交流输入
迄今为止，单相交流输入配置最为方便，因为任何实验室或工厂车间都有单相电源插座。在以 230Vac 或 240Vac 电网电压为标准的国家，这提供了合理的可用输入功率，可支持高达 3000W 的需求。
在美国或日本等国家，交流线路电压仅为 120Vac 或 110Vac，因此标准交流插座的功率要小得多。一个典型的 120Vac 插座仅支持 10A 电流，因此在最佳情况下可提供 1200VA 电流。这还不包括可能出现的低线电压情况，低线电压可能会进一步降低输入功率。美国也有 120V 20A 的插座版本，但并不常见，而且使用的插针方向不同，因此标准模块化电源线插头无法与这些插座配合使用。
图 1：单相电网连接
在美国，如果功率输出要求高于 1000W，则需要分相 240Vac 或三相 208V。
三相交流输入
三相电源通常用于高功率和工业应用。工厂车间和电力测试实验室一般都有三相插座。对于办公楼，三相电源用于照明，而照明是耗电大户，因此楼内可能有三相电源，但可能没有三相插座。
世界上有三种常见的三相配置：
- 208Vac 三相 Wye 日本
- 208 伏交流三相 Wye US
- 400 伏交流三相 Wye 欧洲、亚洲
- 480 伏三相三角洲美国
在某些国家（加拿大）可能存在更高的电压，可使用三角洲/怀变压器将三角洲变为怀，反之亦然。
图 2：三相三角洲电网连接
并非所有功率较高的交流或直流电源都具有相同的三相输入配置。请注意您正在考虑的电源所支持的三相电压配置类型。如果输入配置为三角型，则电源可用于三角型或怀型电网配置。连接电网时不需要中性线连接。
另一方面，如果电源需要中性线连接（仅支持 Wye 输入），则不能与 Delta 电网一起使用。在驱动严重不平衡的三相负载时，这些类型的输入设计通常会受到影响，因为会有大量的中性线电流流过。在进行负载不平衡符合性测试时，应尽量避免使用此类电源
图 3：三相 WYE 与 DELTA 配置对比
当然，同样重要的是注意交流输入电压范围。
虽然功率因数校正单相输入电源通常具有较宽的交流输入电压范围，但三相产品通常没有，因为与之相关的宽输入电流范围要求很难实现或成本较高。
不过，有些产品使用交流输入变压器，可以支持多个电压输入变压器抽头，从而可以根据世界不同地区的情况进行重新绑扎。这样做的缺点是，此类电源通常较大较重。
交流输入电流
输入电流要求取决于单相或三相输入配置的几个因素：
- 输入电压范围
- 额定输出功率
- 功率因数
- 效率
- 超负荷运行
所有这些因素决定了交流输入 VA 必须达到多少才能支持可编程信号源的最大额定输出功率。例如，如果我们将 2kVA 信号源连接到电阻负载上，最大输出功率将为 2000W 和 2000VA。假设输入规格如下
- 交流电压输入范围：230 伏交流 ± 10%
- 电流： 15A
- 功率因数： 8
- 效率：82
由于交流输入电压的标称值为 230V，因此我们必须考虑到最坏情况下的工作电压低至 230V * 0.9 = 207Vac。世界上并非所有的电网都是稳定的，低电压断电的情况很常见。
要获得所需的 2000W 输出功率，电网所需的输入功率将由以下公式确定：
引脚 = (Pout / PF ) / Eff
在我们的例子中，这相当于
针 = (2000) / 0.8 )/ 0.82 = 3048 瓦
在 207Vac 的最差低线路输入电压下，需要 3048 / (230* 0.9) = 14.724 A 电流。
对于三相电源输入，所需输入功率和电流之间的关系计算方法类似，但实际电流需要除以三相或√3。因此，三相 208V 电网连接的 10kVA 输入功率需求将导致
((10000 / (208*0.9))/ √3 = 每相 30.84 A RMS。
这说明了功率因数和效率对交流输入电流以及相关设备断路器和输入导线尺寸的影响。在这个单相输入示例中，欧洲和其他国家的标准 230 伏交流插座一般都能提供 15A 的输入电流。一旦我们需要超过 2000W 的输出功率，就必须选择效率更高、输入功率因数更好的交流电源，或者考虑使用三相输入电源。让我们来看看对所需交流输入电流影响最大的两个规格：功率因数和效率。
浪涌电流
在介绍支持全额定输出功率所需的有效值输入电流时，我们还需要注意电源或电源首次开启时的初始浪涌电流。由于大多数输入电路由桥式整流器和大容量存储电容器组成，如果输入电容器完全放电，初始电流峰值可能会很高。功率因数校正输入设计也可能出现这种情况。
为防止因浪涌电流过大而导致断路器跳闸，请确保电源配有软启动电路。这种电路使用一个限流电阻或热敏电阻，在直流母线上的大容量存储电容器充电时限制浪涌电流峰值。充电完成后，该电阻要么被旁路，要么保持低阻抗状态（如果使用热敏电阻）。
额定功率为 4500VA 或更高的 Pacific 型号都内置了软启动电路。功率较低的机型不一定需要软启动，但可以作为选件提供。
功率因数
通过选择具有功率因数校正功能的交流电源，可以获得更高的功率因数。常用的方法有两种：
- 被动 PFC
- 主动式 PFC
被动式 PFC 使用线路输入电感来补偿任何输入电感，因此功率因数可高达 0.85。在三相交流输入设计中，功率因数校正必须在三相线路上分别进行，因此 PFC 电路的成本会迅速增加。
有源 PFC 电路则采用开关电路，动态消耗电流，使输入波形与所需的正弦波形相匹配。这些电路通常用于设计精密、噪音低的高性能电源。有源 PFC 还可用于提供高效率，并在各种交流线电压和负载下工作。