测量电源效率的测量方法有什么呢?

对于电源工程师来说:提高电源效率,降低电源温升,是重要工作之一。

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2020-03-29 00:38:01

测量电源

电源效率的测量主要有两种方法:

1.瓦特表+万用表测量(精确测量)

其中瓦特表用来测量输入有功功率,主要利用的是瓦特表能自动校正功率因数的优点从而达到准确测量输入功率的目的,万用表用来测量输出电压和电路,建议用一个高精度万用表来测量输出到负载的电流,用一个标准万用表来测量电源的输出电压。

2.万用表测量+整流桥前级损耗估算(粗略测量)

由于交流系统中电压与电流之间存在相位角,因此不能简单地将RMS输入电压与RMS输入电流相乘来计算输入功率。只有电源消耗的有功功率才是必须考虑的,而返回到电源的无功功率Q则不应考虑进来。使用万用表测量输入功率时,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1.1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。当然如果想提高测量的准确度,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。

 

主要功率元件温升的测量

温升的测量主要包括MOS开关管、变压器、输出整流二极管和输出电容等关键功率元件表面温升的测量,常用的测量仪器有红外测温仪和热电偶测量仪。

这两种测量仪器各有各的优缺点:

红外测温仪利用的红外测温的原理,对测试元件的材料、表面积的平整度、表面积的颜色等有着一定的要求,但是优点是测量起来比较方便,直接手持操作就可以了;

热电偶测量仪利用的是热电偶测温原理,利用两种金属在接点处在不同温度时会呈现出不动的电动势,我们就可根据这很微小的产生的不同的电动势知它们这时的温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。在温度测量中,热电偶的应用极为广泛,它具有结构简单、制造方便、测量范围广、精度高、惯性小和输出信号便于远传等许多优点。缺点是在生产中由于被测对象不同,环境条件不同,测量要求不同,和热电阻的安装方法及采取的措施也不同,需要考虑的问题比较多。

个人建议调试时采用红外测温仪测量,生产老化测试时用热电偶进行测量;

 

输出纹波测试注意事项

(1). 测试前先将待测输出并联SPEC. 规定的滤波电容, (通常为10uF/47uF电解电容;或钽电容及0.1uF陶瓷电容) 频宽限制依据SPEC. 而定(通常为20MHz);

(2). 全输入电压范围及各种输出负载;

(3). 应避免示波器探头本身干扰所产生的杂波信号,带宽设为20MHz,地线要去掉,采用探头上地直接靠的方法;

(4)取所有测试值中最大值作为输出纹波电压大小;

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