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Difficulties in the air-conditioner and other frequency-conversion home appliance tests

家电应用系列(一):空调等变频家电测试的难点

概述

全球气候变暖逐渐变成人们茶余饭后谈论的话题,不仅引起了大众的关注,工业界也行动起来,大力推进节能和使用替代能源。如由节能法、能源之星等组成的功耗削减举措对家电产品的运行模式就提出了要求。

越来越多的家电产品都采用了变频技术,在节约能耗的同时亦令产品的波形信号发生了畸变。而且由于变频的应用导致在家电运行过程中,频繁地改变工作状态,导致工作电流发生大范围变化,电流可从几十安降到几毫安。那么,到底什么样的仪器才能满足对空调等变频家电的测试测量要求呢?

这里我们以空调为例,来跟大家分享下变频家电的测试的难点到底在哪里呢?

测试难点

1、变频家电在节约能耗的同时亦令产品的波形信号容易发生畸变。这些畸变的波形都是非正弦信号,如脉冲波、三角波、矩形波、梯形波和脉冲波等,含有丰富的高频谐波分量。普通的功率计由于采样率与带宽限制,无法对高频成分进行准确测量,因此其测量值与真实值存在巨大差距。

2、一般的功率测量仪器在积分模式下只允许同一量程下进行功率测量,无法满足对变频家电功率的正确测量。

解决方案

那应该如何解决这些测量难点呢?广州致远电子站在您的角度,为您提供了具体可靠的解决方案。

图1 家用和办公电器测试图
  • 最新推出的PA300系列功率计具有以下特性:
  • 最高500KS/s采样率,300KHz带宽;
  • 标配同步测量谐波(高达50次)与总谐波失真(THD),符合IEC61000-4-7谐波测量标准;
  • 在积分模式下能够自动切换量程,支持宽电流: 50μA~20A范围测量;
  • 功率测量精度高达0.1%;
  • 标配丰富的通信接口,USB Host、USB Device、GPIB、RS-232及以太网。

500KS/s采样率:根据奈奎斯特采样定律,仪器采样率要高于输入信号最高频率的两倍。致远电子功率计具有500KS/s的采样率,能够测量畸变的波形中丰富的高次谐波。

300KHz带宽:低带宽的功率计,信号中的高频成分被模拟前端电路滤除,从而造成能量丢失。致远电子功率计300KHz的带宽完全满足变频家电等新技术产品的功耗测量。

图2 变频家电信号与功率计带宽关系图

PA300系列功率计采用全新的设计架构,在低功耗测量方面进行多项优化,具有更高的功率因数精度,非常适合于待机的功耗测量。而且高达50次的谐波分析功能为您更准确分析波形质量。同时,该系列功率计在积分模式下可以自动切换量程的功能为变频家电功率的准确测量提供了保障。

图3 自动切换量程与固定量程模式对比图
客户评价

PA300系列功率计具有最高500KS/s采样率,300KHz带宽,针对变频家电采取的积分模式下可以自动切换量程的功能,并且支持宽电流的输入等特性对工作功耗的测试提供了可靠的功率测量解决方案。