Asas faktor kuasa dan kecekapan
Jurutera yang bekerja dengan bekalan kuasa luaran (EPS) tidak asing dengan pengukuran kecekapan. Walau bagaimanapun, kerana aplikasi mereka biasanya beroperasi pada pengecas bekalan kuasa, kesilapan biasa boleh dibuat apabila mengukur kuasa di sisi AC bekalan kuasa. Perangkap biasa ini termasuk mengukur dengan salah atau mengabaikan sepenuhnya faktor kuasa apabila mengira kuasa input kuasa, mengakibatkan pengukuran kecekapan yang salah. Mari kita semak asas -asas faktor kuasa dan kecekapan dan kemudian memberi panduan tentang cara memasukkan faktor kuasa apabila mengukur kecekapan kuasa AC DC.
Faktor kuasa dan kecekapan, semakan
Kecekapan ( η ) adalah nisbah kuasa output untuk memasukkan kuasa:
Persamaan 1: Kecekapan
Dalam konteks bekalan kuasa luaran (EPS) yang berurusan dengan arus langsung, kuasa output dikira dengan hanya mengalikan voltan output oleh arus output dengan cepat menyediakan pengangka kepada persamaan.
Mengira kuasa output
Mengira kuasa output EPS, iaitu DC, hanyalah voltan output yang didarab dengan arus output:
Persamaan 2: Kekuatan Output
Persamaan 2 mengira kuasa output semasa (DC) langsung (P_DC) bekalan kuasa elektrik (EPS) dengan mengalikan voltan output (V_DC) oleh arus output (I_DC), mengakibatkan kuasa yang diukur dalam WATTS (W).
Memahami Faktor Kuasa
Kesilapan yang sama adalah untuk menggunakan pengiraan yang sama untuk mendapatkan kuasa input. Ini membentangkan masalah kerana produk Volt-Ampere dalam litar AC tidak selalu sama dengan kuasa sebenar, dan sebenarnya, dalam hal penyesuai luaran, produk Volt-Ampere tidak akan sama dengan kuasa sebenar. Dalam litar AC, produk Volt-Amper adalah sama dengan kuasa yang jelas, yang berkaitan dengan POW-ER sebenar melalui istilah yang dipanggil Faktor Kuasa (PF):
Persamaan 3: Kekuatan yang jelas
Persamaan 3 mengira kuasa yang jelas dalam volt-amperes (VA) dengan mengalikan voltan rata-rata akar (RMS) (VRMS) dengan arus RMS (IRMs).
Menentukan faktor kuasa
Secara definisi, faktor kuasa adalah nisbah kuasa sebenar kepada kuasa yang jelas, di mana kuasa yang jelas adalah hasil voltan RMS dan arus RMS. Hanya apabila faktor kuasa sama dengan 1, produk Volt-Amper sama dengan kuasa sebenar:
Persamaan 4: Faktor Kuasa
Mengukur faktor kuasa
Cara terbaik untuk mengukur faktor kuasa ialah menggunakan meter kuasa seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 di bawah. Peranti ini akan mengeluarkan kuasa sebenar secara langsung, jadi faktor kuasa tidak perlu dipertimbangkan apabila mengira kecekapan. Sebagai tambahan kepada kuasa sebenar, meter ini dapat mengukur faktor kuasa, THD, arus untuk setiap harmonik, dan banyak lagi. Walaupun penyesuai luaran kuasa rendah tidak mempunyai faktor kuasa de-fined atau had harmonik, bekalan kuasa yang lebih tinggi mempunyai had pengawalseliaan tertentu pada kandungan harmonik dan faktor kuasa. Piawaian, seperti EN 61000-3-2 menentukan had pada arus harmonik sehingga dan termasuk harmonik ke-39, untuk tahap kuasa tertentu. Apabila mengukur arus harmonik bekalan kuasa, meter kuasa adalah penting.
Rajah 1: Meter kuasa WT210 menunjukkan pengukuran yang sepadan dengan bentuk gelombang
Faktor Kuasa dalam Bekalan Kuasa
Anda mungkin berfikir bahawa impak yang tidak diabaikan faktor kuasa akan mengakibatkan hanya sedikit kesilapan dan/atau faktor kuasa penyesuai luaran tidak boleh menjadi buruk. Malah, tanpa pembetulan faktor kuasa, faktor kuasa penyesuai luaran boleh dengan mudah serendah 0.5 pada beban yang diberi nilai. Penyesuai dengan faktor kuasa 0.5 akan mempunyai kuasa yang jelas dua kali ganda dari kuasa sebenar, sehingga membawa kepada hasil yang salah. Walaupun bekalan kuasa mempunyai kecekapan sebenar sebanyak 100%, pengukuran ini hanya akan menunjukkan 50%.
Sebagai tambahan kepada kemasukan umum faktor kuasa dalam pengiraan kecekapan, adalah penting untuk diperhatikan bahawa faktor kuasa adalah garis dan beban bergantung. Keperluan kecekapan, seperti DOE Level VI, memerlukan kecekapan untuk diukur pada beberapa titik (25%, 50%, 75%, dan 100%beban) pada kedua -dua voltan garis tinggi dan rendah. Jika faktor kuasa digunakan dalam pengiraan kuasa sebenar, maka ia mesti diukur semula untuk setiap syarat ini.
Meter kuasa untuk ujian kecekapan yang tepat
Dekad peningkatan peraturan telah membuat ujian kecekapan salah satu faktor yang paling penting dalam memilih dan memenuhi syarat bekalan kuasa. Kekurangan pengalaman dalam menangani litar AC boleh menyebabkan jurutera ujian untuk menghilangkan atau mengira faktor kuasa yang salah, mengakibatkan nombor kecekapan yang salah. Apabila menguji penyesuai luaran, atau mana-mana bekalan kuasa AC-DC, kaedah terbaik untuk mengira input kuasa sebenar adalah melalui penggunaan meter kuasa. Peranti ini bukan sahaja mengukur kuasa sebenar secara langsung tetapi dapat mengukur arus yang berkaitan dengan harmonik individu dan memberikan gambaran lengkap tentang input bekalan kuasa.
Faktor kuasa adalah dalam senarai kebimbangan bagi pereka hampir setiap peranti yang menarik kuasa yang signifikan dari soket utama, serta untuk jurutera dalam sektor berat elektrik. Sasaran faktor kuasa, berdasarkan undang -undang, ditambah kecekapan, kos komponen, dan ruang/ruang lembaga perlu dipertimbangkan.
Kspower telah merancang pembetulan faktor kuasa aktif ke dalam sebahagian besar penyesuai kuasa bertukarnya dinilai pada 10 5 W dan ke atas untuk membantu memudahkan pelaksanaan dan memastikan pematuhan OEM.