Test dell'efficienza energetica

Le vostre sfide nei test dell'efficienza energetica

Applicazioni quali l’ alimentazione dei data center dedicati all’intelligenza artificiale , la conversione di potenza dei veicoli elettrici (EV) , gli inverter per energie rinnovabili e i sistemi di azionamento dei motori richiedono un’efficienza sempre maggiore in condizioni operative sempre più ampie. Man mano che gli obiettivi di efficienza energetica si avvicinano al e superano il 98-99%, l'incertezza della misura stessa diventa una sfida significativa.

Per i test dell'efficienza energetica, è necessario misurare correttamente la potenza attiva. Tuttavia, misurare la potenza attiva risulta sempre più difficile nei sistemi a corrente alternata, poiché i moderni convertitori di potenza generano forme d'onda altamente dinamiche e distorte che contengono armoniche introdotte dai circuiti di commutazione, ondulazioni, transitori rapidi e comportamenti non lineari della corrente. Di conseguenza, le tradizionali misure di potenza a bassa larghezza di banda non sono sufficienti a cogliere il reale comportamento del sistema.

Oltre difficoltà di misura da affrontare sono:

• Quando si utilizzano gli oscilloscopi per misurare l'efficienza energetica, è fondamentale che il ritardo introdotto dai diversi canali sia identico per acquisire tensioni e correnti in modo perfettamente allineato.
• Valori elevati di dv/dt e di/dt generano tensioni di modo comune che si accoppiano nei percorsi di misura, causando offset, oscillazioni e potenza apparente. Gli anelli di massa, i cavi lunghi e un posizionamento errato delle sonde possono incidere in modo determinante sul margine di errore, specialmente sul ramo superiore di un semiponte o in presenza di nodi non riferiti a massa.
• Con un carico leggero, le perdite assolute sono ridotte, ma l’incertezza relativa è elevata. L'offset del sensore, la quantizzazione del convertitore analogico/digitale, le perdite, l'alimentazione ausiliaria del circuito di polarizzazione e il consumo della ventola e dei circuiti di controllo possono sovrastare i segnali misurati. Molte affermazioni relative a un’“efficienza massima del 99%” sono difficili da verificare al 10% senza configurazioni di misura estremamente accurate.
• Le perdite, l'RDS(on), i componenti magnetici e l'ESR dei condensatori cambiano al variare della temperatura. In assenza di equilibrio termico e di un ambiente o dispositivo definito, la ripetibilità ne risente.
• Le perdite di potenza dipendono fortemente dalla temperatura. In assenza di equilibrio termico, di condizioni ambientali sotto controllo e di configurazioni ripetibili dei dispositivi, le misure di efficienza possono variare in modo significativo da una serie di test all’altra.

Soluzioni ad alte prestazioni per i test dell'efficienza energetica

Rohde & Schwarz offre soluzioni di misura complete per i test dell'efficienza energetica, supportando i tecnici dalle prime fasi di debug fino alla verifica finale della conformità e alla validazione.

Offriamo:

• Analizzatori di potenza ad alta precisione per la validazione, la verifica della conformità e i test sui convertitori di fine linea
• Oscilloscopi multicanale ad alta larghezza di banda, dotati di eccellenti funzionalità di allineamento dei canali e di correzione dell'asimmetria per un'analisi precisa dei circuiti di commutazione
• Sonde per misure di efficienza accurate, anche nelle applicazioni WBG
• Opzioni dedicate di software per l'analisi della potenza, come K31 e K333, che accelerano la caratterizzazione dell'efficienza durante l'intero ciclo di progettazione
• Funzionalità di acquisizione digitale e di trigger a zona avanzate che rilevano gli eventi transitori lungo il percorso di conversione di potenza, semplificando il debug e la visualizzazione dei segnali per facilitare il debug