如何更精确地测量功率转换器效率

 

功率分析仪的一个主要测试应用就是测量功率转换器的效率,影响转换器效率因素有很多,在之前的《那些功率测试常见的烦恼,你中招了吗》文章中,有关于“测试效率大于1”情况的分析说明,感兴趣的可以再翻看一下。今天要说的是如何通过设置正确的同步源让转换器效率测得更准确。

 

同步源的作用

 

在数据更新周期内参考同步源的输入信号,在同步源与上升斜率(或下降斜率)上指定电平交叉的第一点和同步源与上升斜率(或下降斜率)上指定电平交叉的最后一点之间的数据作为测量区间。如图1

 

 

图1  

 

通常的同步源选择是输入通道的电压或者电流。同步源选择的原则是挑选失真小、输入电平和频率都稳定的信号。只有能精确地检测出同步源信号的周期才能取得正确的测量值。

 

例如图2中我们可以看到,电压波形相比电流波形失真小,所以我们应该选电压作为同步源。

源质量不好的情况下,会引入较大的干扰,导致电流测量精度降低,从而导致功率精度和效率精度的降低。而使用760903配合高质量线缆的方式,能够最大程度减少外部干扰的影响,获得了非常好的测量结果,保证了测试精度。

 

图2

 

如果我们不确定电压、电流那个波形比较好时,可以通过功率分析仪的波形显示观看电压电流波形,挑选合适的同步源。

 

功率转换器的选择

 

760903并不只限于连接横河的CT系列电流传感器,对于LEM的高精度的电流传感器系列,以及其他品牌的某些型号,只要符合接入规格都可以连接到760903上使用。

除了高精度的CT电流传感器,760903还可以连接常见的电压输出型的电流钳。

760903提供了非常好的通用性,让用户可以选择合适的电流传感器。

创新的电流高频抑制功能

 

上面我们介绍了同步源的原理和选择标准,针对功率转换器要怎么选择呢,下面对不同类型的转换器做个详细解释。

 

0单相输入和单相输出的功率转换器

 

例如我们使用单元1和单元2测量转换器的交流和直流信号,需要将单元1单元2设置成交流电源端的电压(或电流,选取原则上面有介绍),这样单元1(交流输入端)和单元2(直流输出端)的测量周期将保持一致,这样能更精确测量输入和输出端效率。如图3

图3

 

同样道理,功率转换器为单相直流输入,单相交流输出时,应选择交流测电压或电流。如图4

 

图4

 

02单相直流输入和三相交流输出的功率转换器

 

测量将单相直流转换为三相交流的设备时,请将效率运算中所有输入单元的同步源设为相同信号:交流电端的电压或电流。

例如图5中,直流输入单元1和交流输出单元2、3的同步源应设为U2(或I2、U3、I3),这样单元1(直流输出端)和单元2、3(交流输出端)的测量周期将保持一致,能更精确地测量输入和输出端效率。

 

图5

03单相交流输入和三相交流输出的功率转换器

 

在测量单相交流转换为三相交流时,需要将输入单元同步源设为同一信号,输出单元的同步源设为同一信号。

例如单元1接单相交流输入,同步源应设为U1(或I1),单元2、3同步源应设为U2(或I2、U3、I3)。此时的单相交流输入和三相交流输出是不同频率交流信号,如果将所有单元设为相同同步源,输入信号或输出信号的测量周期就不是周期的整数倍了。

 

图6

总结:
 
功率分析仪测量的类型是交流vs.直流转换器效率时,应将所有单元设置同一个同步源,且为交流的电压或电流;当转换器类型是交流vs.交流转换时,应该将同步源设置为各自单元的电压或电流。

 

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