Испытания энергоэффективности

Испытания энергоэффективности

Обратиться к специалисту

Испытания преобразователей мощности в целях количественного определения потерь мощности

Эффективность является главным параметром при определении характеристик источников питания, в том числе работающих с малой мощностью (менее 100 Вт). Испытания энергоэффективности количественно определяют потери при преобразовании мощности, поэтому для них требуются точные измерения входной и выходной мощности.

На этапах заключительной валидации и испытаний на соответствие стандартам, как правило, применяется специализированный анализатор электропитания , например LMG600 Series . Этот прибор обеспечивает очень точные измерения входной мощности.

Однако испытания энергоэффективности не ограничиваются окончательными этапами испытаний. Они также играют важную роль на этапе проектирования, т. к. почти каждый компонент в схеме источника питания оказывает влияние на эффективность. Быстрая обратная связь в ходе проектирования позволяет разработчикам итеративно вносить улучшения в конструкцию устройства.

Здесь решающую роль играет осциллограф . Как основное средство диагностики при разработке схем, он позволяет измерять входные и выходные напряжения и токи, чтобы на основе полученных значений рассчитывать мощность и эффективность. Осциллографы в целом имеют пониженную абсолютную точность по сравнению с анализаторами электропитания, однако они обеспечивают значительно более широкую полосу пропускания, быструю дискретизацию и расширенные функции запуска. Таким образом разработчики могут наблюдать за динамическими эффектами и переходными процессами, которые могут оказывать влияние на эффективность, но с трудом поддаются регистрации на анализаторе электропитания.

Задачи, связанные с испытаниями энергоэффективности

В таких приложениях, как электропитание центров хранения и обработки данных с применением искусственного интеллекта , преобразование мощности в электромобилях , инверторы в установках на возобновляемых источниках энергии и электроприводы , требуется всё более высокая эффективность в широком спектре условий эксплуатации. Когда требуемая эффективность достигает и превышает 98–99%, погрешность измерения становится существенной проблемой.

При испытаниях энергоэффективности требуются измерения активной мощности. Однако измерения активной мощности становятся всё более затруднительной процедурой в системах переменного тока, т. к. современные силовые преобразователи генерируют очень динамические и искаженные формы сигналов, которые содержат гармоники при переключении, пульсации, быстрые переходные процессы и нелинейные токи. Традиционные измерения мощности в малой полосе пропускания больше не позволяют регистрировать реальные характеристики системы.

Прочие трудности:

  • При использовании осциллографов в целях измерений эффективности, напряжения, тока и рассинхронизации между каналами требуется их точное согласование.
  • Высокие dv/dt и di/dt создают синфазные напряжения, которые проникают в измерительные тракты и вызывают смещение, колебания и неверную мощность. Контуры заземления, длинные выводы и неоптимальное размещение пробников могут вносить основной вклад в суммарную погрешность измерений, особенно на стороне высокого напряжения полумоста или в узлах без привязки к опорному потенциалу.
  • При малой нагрузке наблюдаются небольшие абсолютные потери, однако имеется высокая относительная погрешность. Смещение датчика, квантование АЦП, утечка, вспомогательное напряжение смещения и потребляемый ток вентилятора или контура управления могут существенно изменять измеряемые сигналы. Большинство заявлений о «пиковой эффективности 99 %» трудно проверить при нагрузке в 10 % без тщательно настроенного оборудования.
  • Потери и RDS(on), магнетизм и эквивалентное последовательное сопротивление конденсаторов изменяются в зависимости от температуры. Без термического равновесия и заданной окружающей среды или измерительной платы повторяемость не удовлетворяет требованиям.
  • Потери мощности напрямую зависят от температуры. Без термического равновесия, контролируемых условий окружающей среды и повторяемых конфигураций измерительных плат возможны существенные расхождения в результатах измерения эффективности между отдельными циклами.

Высокоэффективные решения для испытаний энергоэффективности

Компания Rohde & Schwarz предлагает комплексные измерительные решения для проведения испытаний энергоэффективности, которые помогают разработчикам как на раннем этапе отладки, так и на конечных этапах испытаний на соответствие стандартам и валидации.

Мы предлагаем следующее:

  • Прецизионные анализаторы электропитания для валидации, испытаний на соответствие стандартам и испытаний преобразователей в конце производственной линии
  • Многоканальные осциллографы с широкой полосой пропускания и превосходными возможностями согласования каналов и выравнивания в целях точного анализа переключений
  • Пробники для точных измерений эффективности, в том числе в схемах с применением полупроводников с широкой запрещенной зоной
  • Специализированные программные опции для анализа параметров электропитания, такие как K31 и K333, которые ускоряют процедуру определения характеристик эффективности в течение всего цикла проектирования
  • Расширенные функции цифрового и зонального запуска, которые позволяют захватывать переходные процессы в тракте преобразования мощности в целях упрощения отладки и визуализации сигналов

Преимущества наших решений для испытаний энергоэффективности

  • Высокая точность и эффективность измерений с получением достоверных и повторяемых результатов
  • Прослеживаемые измерения эффективности на всех этапах от проектирования до производства
  • Всесторонняя автоматизация испытаний в целях ускорения рабочих процессов
  • Международная поддержка прикладных разработок с участием экспертов по всему миру

Обсудите конкретные сценарии испытаний энергоэффективности с нашими экспертами.

Вопросы и ответы на тему испытаний энергоэффективности

Подпишитесь на нашу новостную рассылку

Будьте в курсе перспективных направлений и новейших вариантов применения.

Подпишитесь на нашу новостную рассылку

Запросить информацию

Do you have questions or need additional information? Simply fill out this form and we will get right back to you.
For service/support requests, please go here to log in or register.

Ваш запрос отправлен. Мы свяжемся с вами в ближайшее время.
An error is occurred, please try it again later.