精確測(cè)量并改進(jìn)設(shè)備的低效率以保護(hù)能源

　　圖1是兩臺(tái)FlexDMM測(cè)量的電壓和電流波形圖，這個(gè)結(jié)果是按時(shí)間均分的對(duì)真實(shí)功率的測(cè)量。一臺(tái)設(shè)備測(cè)量加到交流適配器上的電壓，另一臺(tái)則串聯(lián)在交流適配器上用于測(cè)量電流。在這種情況下，被測(cè)適配器所消耗的真實(shí)功率是1.89W，這好于其他設(shè)備，但非常明顯還沒有達(dá)到被稱為“一瓦倡議”的性能指標(biāo)。

　　精確進(jìn)行工作狀態(tài)下的測(cè)量

　　我們考慮如何測(cè)量被測(cè)設(shè)備工作狀態(tài)效率的時(shí)候，就需要具有同時(shí)測(cè)量真實(shí)的交流輸入功率和直流輸出功率的能力。這種負(fù)載測(cè)試應(yīng)該在不同輸出負(fù)載級(jí)別上分別進(jìn)行。

　　通常，工程師可以通過使用一個(gè)簡單的可變電阻負(fù)載來完成這樣的測(cè)量。還有一種方法，它可以增加靈活性，就是在適配器的直流輸出端使用一個(gè)源測(cè)量單元（SMU），SMU具有吸入四象限輸出電流的能力。

　　這種方法可以集成進(jìn)采用型號(hào)為PXI-4130的功率SMU作為測(cè)量儀器的PXI系統(tǒng)中，并提供固定的負(fù)載電流。為了獲得功率值，相同的SMU可以用于測(cè)量直流電壓輸出和電流輸出，而且，也可以和真實(shí)功率測(cè)量進(jìn)行比較來確定在不同負(fù)載級(jí)別下的轉(zhuǎn)換效率。為了得到更加詳細(xì)的特性，工程師可以在一定范圍內(nèi)掃描SMU的吸入電流，如從空載到最大負(fù)載。

　　當(dāng)然，功率的損耗不僅僅限于交流適配器。許多設(shè)備在不活動(dòng)狀態(tài)或關(guān)閉時(shí)都有漏電流，并消耗功率。為了測(cè)量這種情況下的功率消耗，工程師可以使用由兩臺(tái)DMM和一臺(tái)SMU組成的相同PXI測(cè)試系統(tǒng)，如圖2所示，來測(cè)量設(shè)備在各種工作狀態(tài)下的功率消耗。

　　在這種方案中，輸入交流電源被斷開，PXI-4130 SMU用來給被測(cè)設(shè)備提供直流電源。工程師可以設(shè)置被測(cè)設(shè)備的工作條件為活動(dòng)狀態(tài)、低功耗狀態(tài)和休眠狀態(tài)，并測(cè)量動(dòng)態(tài)電流和漏電流，分辨率低至納安級(jí)別。

　　對(duì)于更嚴(yán)格的低功耗測(cè)量，有些設(shè)備可以通過內(nèi)部獨(dú)立電路的使能設(shè)置進(jìn)入到各種休眠狀態(tài)。通過持續(xù)監(jiān)視這些被使能單元所消耗的電流，就有可能分析是否某一個(gè)單元有缺陷，并因此獲得該設(shè)備更詳細(xì)的性能分析結(jié)果。此外，PXI SMU也可以給被測(cè)設(shè)備提供電源和測(cè)量該設(shè)備消耗的電流，附帶的數(shù)字接口模塊可以用來配置儀器進(jìn)入到合適的工作狀態(tài)。

　　基于PXI的解決方案具有提供易于同步多個(gè)高壓波形采集模塊的能力，同時(shí)，通過增加各種標(biāo)準(zhǔn)模塊儀器到系統(tǒng)中，又能滿足其他測(cè)試需求。例如，通過增加一個(gè)SMU，就可以測(cè)量變壓器效率與負(fù)載關(guān)系，以及設(shè)備在不同工作狀態(tài)下的功率消耗。這套系統(tǒng)也可以用于評(píng)估移動(dòng)設(shè)備的音頻、視頻，或射頻功率，用來確定在不同使用模式下功率消耗與設(shè)備性能之間的關(guān)系。由于工程師可以從一個(gè)獨(dú)立的PXI控制器來控制系統(tǒng)中的所有儀器，所以他們就可以進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量和分析，并以統(tǒng)一的編程環(huán)境，如LabVIEW，來顯示結(jié)果。