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电源效率测试方法(下)

工程师
2022-11-24 09:12:17     打赏
七、使用瓦特表的测量方法

image.png1、调节输入电压为额定电压,输出负载为半载和满载,记录功率计显示的输入功率Pi。2、记录电压表示数UO和电流表示数IO。3、在输入端用万用表交流电压档测得输入电压Vi,用交流电流档测得输入电流ii。4、按下式计算效率和功率因数:

效率=直流输出功率/交流输入有功功率=[(U0×I0)/ Pi]×100%

功率因数=输入有功功率/输入视在功率=Pi /(Vi×ii)

UO…输出电压值(V〕

IO…额定负载电流和半载电流(A

Pi…整流设备交流输入功率(W

Vi…交流输入电压(V

ii…交流输入电流(A

5、判定标准:额定输入额定输出情况下,一次电源的输出效率和功率因数应符合其标称值。6、注意事项:若为多路输出,应按以下公式进行效率计算:效率=直流输出功率/交流输入有功功率={(UO1×IO1+UO2×IO2+……+UON×ION)/ Pi}×100%7、测试时,注意电压输出的实际值。电源输出端仪表的测量结果为4.97伏和4.005安。电子负载的电压读数为4.48伏。这是由于输出电缆和万用表电压检测元件上出现了490mV的压降,从而突现了测量电源输出端电压的重要性。因此,输出功率=4.97V×4.005A=19.90瓦。瓦特表读数显示输入功率为25.76瓦。因此,电源效率=19.90瓦/25.76瓦=77.3%。八、万用表方法(在没有瓦特表的情况下)使用万用表时,可以在二极管整流器级将交流电转换为直流电之后来测量输入功率,从而避开功率因数的影响。为提高测量准确性,必须将直流总线级之前的元件中的损耗计算在内。二极管整流桥通常是输入级中损耗最大的元件,因为在最差情况下每个二极管中的压降可达到0.9伏。对于阻抗或压降非常大且可测量的其它元件,使用这种方法也可以计算出其损耗大小。

image.png

九、连接万用表断开整流桥与大容量电容C2之间的直流总线。断开大容量电容后面的直流总线后,需要用万用表来测量电源的高频开关电流,而万用表无法对此进行准确测量。然后,焊接两条可用来连接万用表和电路的导线。连接一个真有效值、高精度万用表组,测量断路上的电流。使用另一个万用表组测量电压,将它分别连接到直流正极和大容量电容的负极。1、测试程序打开交流电源供应器,缓慢将电压调高到所需的检测电压。将电源的负载增加到满载,再将输入电流表设置到最高电流量程。然后切断交流输入电压,重新快速装上电源。在本演示中,电源仍提供4.97伏电压,4.008安电流和19.92瓦输出功率。在输入端,直流总线电压为151.6伏,输入电流为0.166安。输入功率计算如下:首先,必须将整流桥的功率损耗计算在内。

功率损耗估计值=最差情况下的二极管总压降×输入电流=1.8V×0.166A=0.299W

因此,总输入功率=25.1656W+0.299W=25.46W

采用这种测量方法,可计算得出电源效率=19.92W÷25.46W=78.2%

与使用瓦特表测量计算得出的77.3%相比,我们可以看出,用四个万用表进行测量,最后的误差为0.9%。

2、提高准确度我们可以通过调整输入功率来提高这种测量方法的准确度,在计算时,除二极管整流桥的损耗外,还应将其他输入级元件,如浪涌限制器、共模扼流圈和数字万用表的电流检测元件的损耗包括在内。要计算这些损耗,需要测量各元件在正常工作情况下的压降,然后用该压降值乘以测得的输入电流。将这些损耗计算在内,将会增大总输入功率并降低计算得出的效率。不过,用这种方法测得的结果始终不会像用瓦特表测量输入功率一样准确。3、测量一系列输入及输出值,确定损耗原因电源效率与输入电压和输出负载有关。评估电源时,通常需要在几个不同的输入电压水平下测量效率,以便更好地判断出电路中的损耗究竟在何处。把得出的结果绘制在图表中,说明满载条件下效率与输入电压的关系。image.png低输入电压下效率下降,这通常是由于电路中的阻性元件产生的导通损耗造成的。这些损耗之所以会在低输入电压下增加,是因为需要较高的电流来维持相同的输出功率。而高输入电压下的效率下降,通常是由于开关损耗造成的。这些损耗来自寄生电容。在高输入电压下损耗增加,是因为寄生电容会在更高的电压下充放电。确定损耗原因并采取纠正措施后,将会得到以下曲线图:image.png





关键词: 电源     效率     测试     方法    

专家
2022-11-24 09:57:49     打赏
2楼
感谢楼主分享



高工
2022-11-24 09:58:27     打赏
3楼

感谢分享


高工
2022-11-24 10:39:06     打赏
4楼

谢谢分享


专家
2022-11-24 11:11:57     打赏
5楼

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专家
2022-11-24 12:15:58     打赏
6楼

谢谢楼主分享


高工
2022-11-24 20:16:00     打赏
7楼

谢谢楼主提供分享


院士
2022-11-24 21:55:37     打赏
8楼

谢谢分享,收藏了。


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