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横河电源开发测试解决方案（一）
2021-03-02 19:44:42· 来源：横河测试测量 作者：YOKOGAWA
电源开发测试 解决方案 能效相关测试 - 能效相关测试 - Energy Efficiency Test 电源进行能效测试目的 能效是衡量电源性能很重要的指标，高效，高频，低能耗，安全，智能，微型
电源开发测试解决方案
能效相关测试
能效是衡量电源性能很重要的指标，高效，高频，低能耗，安全，智能，微型化是电源技术发展的大趋势。能效标准即能源利用效率标准，是对用能产品的能源利用效率水平或在一定时间内能源消耗水平进行规定的标准。能效标准具有较高的社会和经济效益。许多国际机构（如能源之星、欧盟节能指令、IEC62301标准、中国能效标识等）为电源的功率及能效等制定了市场准入条件。
能效测试项目
电压、电流、功率、功率因数、谐波、电能以及效率等。
执行能效测试对设备的需求
电源能效测试目的主要是通过监控能效来提升能效。作为检测设备，必须兼顾多用性与实用性。如：精度高、稳定性好，能记录现场测试数据，能连接上位机，输入通道数在四路以上（能测输入输出参数），采样率和带宽尽量高（新材料开发及基波频率高的谐波分析）等等。
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功率因数：在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，表示为cosΦ；在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即λ=P/S。功率因数低便造成设备有功功率的输出变少。同样容量的设备，功率因数越低，其输出的有功功率就越少。
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效率：输出功率和输入功率的比值
(其中Pout为输出功率，Pin为输入功率)
效率低下的电源，会带来很高的温升，而在高温的环境下，会影响整个系统的可靠性。对于电源工程师来说，提高电源效率，降低电源温升，是其工作的主要目标。所以要准确测试所设计的电源的效率，从而来评估电源设计的水平。
无功补偿：交流电功率分有功功率和无功功率两种。有功功率是实际电能的利用，将电能转换为其他形式的能量。无功功率是建立交流电和磁场所需要的功率，在有功功率不变的情况，无功功率的存在会使功率因数降低，增加电力损耗等。
谐波：指电压或电流中含有的频率为基波整数倍成分，主要测试的是各次谐波幅值、各次谐波含量及总谐波畸变率等参数。谐波主要是由于电网中存在各种电源等非线性负载，电源谐波会增大电源系统的谐波损耗，使得电源端负载等设备过热或过载运行，出现寿命缩短，绝缘老化，甚至引发故障或者烧毁，所以对谐波各参数进行测试和分析尤其重要。行业普遍要求满足IEC61000-3-2谐波测试标准。
待机功耗：是指电子设备在关闭时或处于待机模式时消耗的电能、产生的功率损耗。
EC62301、SPECpoewer、欧洲能源之星、美国能源署80PLUS等标准中对测量设备的功率测量精度有明确要求。
以IEC62301为例，用于测量低于0.5W待机功耗的仪器要求功率测量不确定度至少优于0.01W。在测量待机功率时，需要测量设备在5mA 的量程时可以测量到量程1% 的有效输入，支持0.05mA 或更小的测量，并且对于测试中要求的平均有功功率可以通过自定义公式的功能来实现。同时IEC62301标准规定使用特殊算法，计算被测设备的功率稳定性。功耗测量软件可以收集功率计的所有测量数据，不但包括电压、电流、功率和频率，还包括AC电源的总谐波失真(THD)和峰值因数(CF)。
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