電源效率測(cè)量有妙招

連接萬(wàn)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(wàn)用表來測(cè)量電源的高頻開關(guān)電流，而萬(wàn)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(wàn)用表和電路的導(dǎo)線。連接一個(gè)真有效值、高精度萬(wàn)用表組，測(cè)量斷路上的電流。使用另一個(gè)萬(wàn)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(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，最后的誤差為0.9%。

提高準(zhǔn)確度

我們可以通過調(diào)整輸入功率來提高這種測(cè)量方法的準(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(wàn)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。

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。