전력 효율성 테스트

전력 효율성 테스트 과제

AI 데이터 센터 전원 공급 , EV(전기차) 전력 변환 , 재생 에너지 인버터, 모터 드라이브 와 같은 분야는 더 넓은 작동 조건에서 더 높은 효율을 요구합니다. 98~99% 수준 또는 그 이상의 효율성 목표로 인해 측정 불확도 자체가 주요 과제로 떠오르고 있습니다.

전력 효율성 테스트를 위해서는 유효 전력을 측정해야 합니다. 하지만 오늘날의 전력 컨버터는 스위칭 고조파, 리플, 빠른 과도 현상, 비선형 전류 동작을 포함하는 매우 동적이고 왜곡된 파형을 생성하므로 AC 시스템에서 유효 전력을 측정하는 일이 점차 어려워지고 있습니다. 이에 따라 기존의 저대역폭 전력 측정으로는 시스템의 실제 동작을 캡처하기에 충분하지 않습니다.

기타 과제는 다음과 같습니다.

• 오실로스코프를 사용해 효율을 측정할 때 전압, 전류, 채널 간 스큐가 정밀하게 맞추어져야 합니다.
• 높은 dv/dt 및 di/dt가 측정 경로로 커플링되는 공통 모드 전압을 유발하여 오프셋, 링잉 및 허위 전력을 발생시킵니다. 접지 루프, 긴 리드선, 부적절한 프로브 배치는 특히 하프-브릿지의 하이 사이드 또는 비기준 노드에서 오차 예산의 대부분을 차지할 수 있습니다.
• 가벼운 부하에서 절대 손실은 작지만 상대적 불확도가 높습니다. 센서 오프셋, ADC 양자화, 누설, 보조 바이어스 전력, 팬/제어 소모가 측정 신호의 대부분을 차지할 수 있습니다. 세심한 설정 없이는 10% 부하 구간에서 "99% 최고 효율"이라는 주장을 검증하기 어렵습니다.
• 손실 및 RDS(on), 자성 부품 및 cap ESR은 온도에 따라 변합니다. 열적 평형을 이루지 않고 주변 환경 및 고정 장치의 명확한 설정이 없으면 테스트 결과의 반복성이 떨어집니다.
• 전력 손실은 온도 의존성이 매우 높습니다. 열 평형, 제어된 주변 환경 조건, 재현 가능한 고정 장치 설정을 경우 효율 측정값은 테스트 간에 크게 변동할 수 있습니다.

전력 효율 테스트를 위한 고성능 솔루션

로데슈바르즈는 전력 효율성 테스트를 위한 포괄적인 측정 솔루션을 제공하여 초기 디버깅부터 최종 적합성 평가 및 검증 단계까지 모든 요구사항을 지원합니다.

제공 사항은 다음과 같습니다.

• 검증, 적합성 및 최종 라인의 컨버터 테스트를 위한 고정밀 전력 분석기
• 정밀한 스위칭 분석을 위한 뛰어난 채널 매칭 및 디스큐 기능을 갖춘 고대역폭 다채널 오실로스코프
• WBG 애플리케이션에서도 정확한 효율 측정을 지원하는 프로브
• 설계 전 주기 동안 효율성의 특성 분석을 더욱 빠르게 수행할 수 있는 전용 전력 분석 소프트웨어 옵션(K31, K333 등) 제공
• 전력 변환 경로상의 과도 현상을 포착하여 디버깅을 단순화하고 신호를 시각화하여 디버깅을 쉽게 수행할 수 있는 고급 디지털 및 Zone 트리거 기능