艾德克斯IT9121功率表的使用---电源丈量参数剖析

      

剖析艾德克斯IT9121功率表的使用---电源丈量参数剖析

电源作为种种电子产品的必备零部件,在零件中所起的作用十分紧张,它相称于有源器件的心脏,源源不停的向元器件提供能量。电源的优劣,间接影响到元器件的功能。电源的设计、制造及品格办理等历程必要举行电磁功能、波动性、仿真、接口等种种测试。电源一样平常分红两类,线性电源和开关电源。现阶段使用*普遍的是开关电源(SMPS),可以说曾经成为了数字盘算、联网和通讯等体系中的主导布局。一个开关电源的功能或妨碍大概会影响昂贵的大型体系的运气。以是电源测试一直是长盛不衰的话题,围绕着电源测试的产品也在不停厘革。此中,功率表是电源测试必不行少的测试设置装备摆设,可以丈量功率、服从、电压、电流等种种典范参数。

一.功率的丈量

电源设计职员高兴改进设计服从,同时在一个输出范畴和负载条件上坚持划定的功能,以满意国际**和EMC 法例。而功率表是用来举行上面这些参数的丈量的东西:

1、功率和服从

- 输入功率占输出功率的百分比

2、功率因数

- 确认功率因数校正电路的操纵

3、待机功率

- 包罗满意动力之星和 IEC62310-3

- 负载和工频法例

- EN610003-2 等法例划定的电流谐波

 

二.无效电压、无效电流的丈量

无效电压、无效电流的丈量关于线路整流、跌落电压、骚扰功率测试电路有紧张作用。毗连到交换线路的电源一样平常会吸取失真的非线性电流。很多交换电压表和电流表会对波形均匀值做出呼应,只管在无效值(RMS)下校准,但它们只对纯洁弦波才是正确的。而实践上,电源输入的波形都不行能完全到达抱负形态(如下图电压真实波形所示),因而这种办法的丈量值会存在肯定偏差。

1 电压真实波形

 

艾德克斯IT9121功率表可以利用100KHz高频采样举行真正RMS丈量,经过取得多个电压和电流波形周期中少量的瞬时电压和电流样点,从而取得RMS值,以包管丈量精度,乃至可以取得高度失真波形的真实RMS值,这种丈量办法是比力专业的。

三.输出、输入功率的丈量

采样非线性电流和电压落伍行均匀值盘算,提供无效功率或等效直流加热效应。交换波形的RMS值标明该波形中提供的、相反电压上等效DC的功率电平。这是关于任何交换电源来说都*为紧张的属性之一。经过思索AC电流波形及相干加热效应,如下图所示,可以*好地形貌RMS值的盘算历程。


2 RMS值波形

 

艾德克斯IT9121功率表丈量电源的输出、输入功率,并可以测试*大值、无效值、无功功率、有功功率、视在功率等种种相干参数。

视在功率的盘算公式为VA=Vrms * Irms,利用功率表丈量视在功率,必要功率表可以丈量出功率因数,并丈量独立于电压和电流之间的相位。艾德克斯IT9121功率表不但可以做到这一点,即便在十分低的功率因数时,IT9121仍能坚持高正确度,还可以经过表现面板可以间接表现视在功率值,让工程师操纵起来愈加轻松。

 

四.CF(波峰因数)的测试

艾德克斯IT9121功率表可以丈量峰值因数的静态输出才能高达300(峰值/*小RMS值),而对抱负的正弦波形来说,峰值=RMS*1.414。IT9121的这一特征对查验开关电源至关紧张。

很多利用交换电的古代电子设置装备摆设都市从电网中吸取非抱负正弦波的电流波形,包罗电源、灯光调治安装、荧光灯等,这些电子设置装备摆设的电源体现的电流波峰因数通常约为4,*高可达10。因而,使用功率表丈量CF值时十分紧张的。拥有Ipk和Irms丈量功效的IT9121可以剖析典范的开关式波形(如下图3所示典范的开关电源电流电压波形)。

3 典范开关式电源的电流和电压波形

 

              五.THD(总谐波失真)的测试

在实际使用中,任安在电网中利用的电源都市对电网形成肯定的谐波净化,尤其是开关电源少量使用于种种电子设置装备摆设,假如发生的谐波净化较大,就会对电网情况及其他用电器形成**影响。因而国际上关于开关电源的谐波净化给出了明白目标。艾德克斯IT9121功率表不但可以剖析电源的叠加THD(*大50次),还能举行单次谐波的剖析,关于一样平常具有THD丈量却不具有单次谐波剖析功效的功率表来说,IT9121可以协助工程师更**的剖析电源发生谐波的缘故原由,工程师才干够优化设计,使产品的THD达标。

以通讯体系中常常利用到的UPS电源为例,由于外部非线性元器件的存在,UPS电源事情历程中会发生少量谐波身分,搅扰通讯体系的运转。假如负载惹起电流波形失真,那么除晓得波峰因数外,还应量化波形的失真程度。观察示波器可以指明失真,但不克不及指明失真的程度。傅立叶公式标明,非正弦曲线电流波形由供电频率上的底子身分外加供电频率整数倍的频率上的一串谐波身分构成。

艾德克斯功率表可以设置THD运算的*大剖析次数 (DC-50次与总谐波失真(THD) 丈量带宽为100kHz,可完成高速演习态范畴更宽阔的谐波丈量。各次谐波参量经过列表或柱状图的方法表现,使测试后果剖析愈加一览无余[yī lǎn wú yú]。如图4/5所示。

 

4  IT9121丈量开关电源谐波重量柱状图截屏                                              图5 IT9121丈量开关电源谐波重量的列表截屏

 

艾德克斯IT9121功率表不但可以表现50次电压电流谐波,还可以表现单次谐波的频率、谐波含量、谐波失真因数和相位。

 

六.待机功率的测试

待机功率是负载没有实行所有功效时电源吸取的功率,从浪费动力的角度动身,待机功率该当低于肯定目标。好比ENERGY STAR®方案的设计便是为了经过极优的动力服从协助浪费动力,掩护天气,要满意ENERGY STAR®的要求,就必要丈量待机、闲暇和就寝形式功率的丈量以及正常开启形式的功率。

由于待机、闲暇和就寝形式下,电源的功率一样平常都比力小,因而要求功率表具有较高的精度和辨别率。

艾德克斯IT9121功率表提供对功率和能耗(瓦时,Wh)的正确丈量。同时丈量功率、功率因数、总谐波失真调和波,切合ENERGY STAR的要求。IT9121功率表可以一连对功率采样,以便不会遗漏任何功率。对电流积分和有功功率积分实行长达1万小时(约1 年)的牢靠丈量,标配的核心USB存储接口,可以将永劫间记载的测试数据导出,便于后续研讨剖析。附带的IT9000软件可捕捉数据完成无缝剖析和陈诉。将量程设为5mA时,IT9121可以在*高100μW的辨别率下实行丈量。

 

利用可以剖析庞大波形、并拥有高带宽精度的功率表,对设计职员、消费和质量包管至关紧张。艾德克斯IT9121功率表在测试电源时具有种种测试上风,好比测试精度高达0.1%、提供测试治具利便测试、体积小携带利便、面板可间接表现电流电压波形、面板种种参数表现方法以及支持电传播感器使用于产业丈量等,可以协助工程师依照电源功能测试尺度实行切合性测试,不但可以体系**的剖析电源功能,更可以加速和加强古代电源的测试和开辟事情。

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