電源電能利用率測(cè)量方法

　　瓦特表方法

　　將瓦特表連接到電源輸入端，將顯示屏設(shè)置為平均模式，以便獲得較穩(wěn)定的讀數(shù)。接通交流輸入電壓，將它緩慢調(diào)高到所需的檢測(cè)電壓。將您電源的負(fù)載增加到滿載。然后關(guān)斷電源，將它重新快速裝回，繼續(xù)完成測(cè)量。在本演示中，電源輸出端儀表的測(cè)量結(jié)果為4.97 伏和4.005 安。電子負(fù)載的電壓讀數(shù)為4.48 伏。這是由于輸出電纜和萬用表電壓檢測(cè)元件上出現(xiàn)了490 mV 的壓降，從而突現(xiàn)了測(cè)量電源輸出端電壓的重要性。因此，輸出功率 = 4.97 V 4.005 A = 19.90 瓦。瓦特表讀數(shù)顯示輸入功率為25.76 瓦。因此，電源效率 = 19.90 瓦/25.76 瓦 = 77.3%.

　　萬用表方法

　　萬用表又叫多用表、三用表、復(fù)用表，萬用表分為指針式萬用表和數(shù)字萬用表引。是一種多功能、多量程的測(cè)量?jī)x表，一般萬用表可測(cè)量直流電流、直流電壓、交流電流、交流電壓、電阻和音頻電平等，有的還可以測(cè)交流電流、電容量、電感量及半導(dǎo)體的一些參數(shù)（如β）。

　　使用萬用表時(shí)，可以在二極管整流器級(jí)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電之后來測(cè)量輸入功率，從而避開功率因數(shù)的影響。為提高測(cè)量準(zhǔn)確性，必須將直流總線級(jí)之前的元件中的損耗計(jì)算在內(nèi)。二極管整流橋通常是輸入級(jí)中損耗最大的元件，因?yàn)樵谧畈钋闆r下每個(gè)二極管中的壓降可達(dá)到0.9伏。對(duì)于阻抗或壓降非常大且可測(cè)量的其它元件，使用這種方法也可以計(jì)算出其損耗大小。

　　連接萬用表

　　斷開整流橋與大容量電容C2 之間的直流總線。斷開大容量電容后面的直流總線后，需要用萬用表來測(cè)量電源的高頻開關(guān)電流，而萬用表無法對(duì)此進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。然后，焊接兩條可用來連接萬用表和電路的導(dǎo)線。連接一個(gè)真有效值、高精度萬用表組，測(cè)量斷路上的電流。使用另一個(gè)萬用表組測(cè)量電壓，將它分別連接到直流正極和大容量電容的負(fù)極。

　　測(cè)試程序

　　打開交流電源供應(yīng)器，緩慢將電壓調(diào)高到所需的檢測(cè)電壓。將電源的負(fù)載增加到滿載。將輸入電流表設(shè)置到最高電流量程。然后切斷交流輸入電壓，重新快速裝上電源。在本演示中，電源仍提供4.97 伏電壓，4.008 安電流和19.92 瓦輸出功率。在輸入端，直流總線電壓為151.6 伏，輸入電流為0.166 安。輸入功率計(jì)算如下：交流輸入損耗現(xiàn)在，必須將整流橋的功率損耗計(jì)算在內(nèi)：

　　功率損耗估計(jì)值 = 最差情況下的二極管總壓降 輸入電流= 1.8 V 0.166 A= 0.299 W

　　因此，總輸入功率 = 25.1656 W + 0.299 W= 25.46 W

　　采用這種測(cè)量方法，可計(jì)算得出電源效率：= 78.2%

　　與使用瓦特表測(cè)量計(jì)算得出的77.3%相比，我們可以看出，用四個(gè)萬用表進(jìn)行測(cè)量，最后的誤差為0.9%.

　　提高準(zhǔn)確度

　　在計(jì)算時(shí)，除二極管整流橋的損耗外，還應(yīng)將其他輸入級(jí)元件，如浪涌限制器、共模扼流圈和數(shù)字萬用表的電流檢測(cè)元件的損耗包括在內(nèi)。要計(jì)算這些損耗，需要測(cè)量各元件在正常工作情況下的壓降，然后用該壓降值乘以測(cè)得的輸入電流。將這些損耗計(jì)算在內(nèi)，將會(huì)增大總輸入功率并降低計(jì)算得出的效率。

　　不過，用這種方法測(cè)得的結(jié)果始終不會(huì)像用瓦特表測(cè)量輸入功率一樣準(zhǔn)確。測(cè)量一系列輸入及輸出值，確定損耗原因電源效率與輸入電壓和輸出負(fù)載有關(guān)。*估電源時(shí)，通常需要在幾個(gè)不同的輸入電壓水平下測(cè)量效率，以便更好地判斷出電路中的損耗究竟在何處。把得出的結(jié)果繪制在圖表中，說明滿載條件下效率與輸入電壓的關(guān)系。

　　接觸器的選用應(yīng)按滿足被控制設(shè)備的要求進(jìn)行，除額定工作電壓應(yīng)與被控設(shè)備的額定電壓相同外，被控設(shè)備的負(fù)載功率、使用類別、操作頻率、工作壽命、安裝方式及尺寸以及經(jīng)濟(jì)性等是選擇的依據(jù)。

　　導(dǎo)通損耗對(duì)效率的影響 開關(guān)損耗對(duì)效率的影響

　　低輸入電壓下效率下降，這通常是由于電路中的阻性元件產(chǎn)生的導(dǎo)通損耗造成的。這些損耗之所以會(huì)在低輸入電壓下增加，是因?yàn)樾枰^高的電流來維持相同的輸出功率。而高輸入電壓下的效率下降，通常是由于開關(guān)損耗造成的。這些損耗來自寄生電容。在高輸入電壓下?lián)p耗增加，是因?yàn)榧纳娙輹?huì)在更高的電壓下充放電。確定損耗原因并采取糾正措施后，將會(huì)得到以下曲線圖。設(shè)計(jì)良好的電源的效率與輸入電壓的關(guān)系。