효율성을 측정 할 때 전력 계수가 중요한 이유는 무엇입니까?

2024-01-09

전력 계수와 효율성의 기본

외부 전원 공급 장치 (EPS)와 협력하는 엔지니어는 효율성 측정에 익숙하지 않습니다. 그러나 응용 프로그램은 일반적으로 DC 전원 공급 장치에서 작동하기 때문에 전원 공급 장치의 AC 측면에서 전원을 측정 할 때 일반적인 실수를 저지를 수 있습니다. 이러한 일반적인 함정에는 전력 입력 전력을 계산할 때 전력 계수를 잘못 측정하거나 완전히 무시하는 것이 포함되어 효율성 측정이 잘못되었습니다. 전력 계수와 효율의 기본 사항을 검토 한 다음 AC를 측정 할 때 전력 계수를 포함하는 방법에 대한 지침을 제공합시다. DC 전력 효율성.

역률 및 효율성, 검토

효율 ( η )은 출력 전력 대 입력 전력의 비율입니다.

efficiency (2)

방정식 1 : 효율성

직류를 다루는 외부 전원 공급 장치 (EPS)의 맥락에서, 출력 전원은 분자를 방정식에 신속하게 제공함으로써 출력 전압에 출력 전압에 간단히 곱하여 계산됩니다.

출력 전력 계산

DC 인 EPS의 출력 전력을 계산하는 것은 단순히 출력 전압을 곱한 출력 전압입니다.

power (2)

식 2 : 출력 전력

식 2는 출력 전압 (V_DC)에 출력 전류 (I_DC)를 곱하여 전력 공급 (EPS)의 직류 (DC) 출력 전력 (P_DC)을 계산하여 와트 (W)로 측정 된 전력을 초래합니다.

파워 팩터 이해

일반적인 실수는 입력 전력을 얻기 위해 동일한 계산을 적용하는 것입니다. AC 회로의 Volt-Ampere 제품이 항상 실제 전력과 동일하지는 않으며 실제로 외부 어댑터의 경우 Volt-Ampere 제품이 실제 전력과 결코 같지 않기 때문에 문제가 발생합니다. AC 회로에서, 볼트 앰프 제품은 겉보기 전력 (들)과 동일하며, 이는 전력 계수 (PF)라는 용어를 통해 실제 전원과 관련이 있습니다.

Apparent Power (2)

방정식 3 : 명백한 힘

방정식 3은 루트 평균 제곱 (RMS) 전압 (VRMS)에 RMS 전류 (IRMS)를 곱하여 볼트 암페어 (VA)의 겉보기 전력을 계산합니다.

전력 계수 정의

정의에 따르면, 전력 계수는 명백한 전력과 RMS 전압의 산물 인 실제 전력 대 명백한 전력의 비율입니다. 전력 계수가 1과 같을 때만 볼트 암페어 제품은 실제 전력과 동일합니다.

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방정식 4 : 전력 계수

전력 계수 측정

전력 계수를 측정하는 가장 좋은 방법은 아래 그림 1과 같이 전력계를 사용하는 것입니다. 이러한 장치는 실제 전력을 직접 출력하므로 효율성을 계산할 때 전력 계수를 고려할 필요가 없습니다. 실제 전력 외에도이 미터는 전력 계수, THD, 각 고조파의 전류 등을 측정 할 수 있습니다. 저전력 외부 어댑터에는 고정 된 전력 계수 또는 고조파 한계가 없지만 고급 전력 공급 장치는 고조파 함량 및 전력 계수에 대한 특정 규제 제한을 갖습니다. EN 61000-3-2와 같은 표준은 특정 전력 수준에 대해 39 번째 고조파까지까지의 고조파 전류에 대한 한계를 지정합니다. 전원 공급 장치의 고조파 전류를 측정 할 때는 전원 미터가 필수적입니다.

12W level VI (2)

그림 1 : 파형에 해당하는 측정 값을 보여주는 WT210 파워 미터

전원 공급 장치의 전력 계수

전력 계수를 생략하면 약간의 오류 만 발생하거나 외부 어댑터의 전력 계수가 그렇게 나쁘지 않다고 생각할 수 있습니다. 실제로, 전력 계수 보정이 없으면, 외부 어댑터의 전력 계수는 정격 하중에서 0.5만큼 쉽게 낮을 수 있습니다. 전력 계수가 0.5 인 어댑터는 실제 전력보다 두 배나 명백한 전력을 가지므로 잘못된 결과를 가져옵니다. 전원 공급 장치의 실제 효율이 100%인 경우 에도이 측정은 50%만 나타납니다.

효율 계산에 전력 계수를 일반적인 포함 외에도 전력 계수는 선과 하중 의존적이라는 점에 유의해야합니다. DOE 레벨 VI와 같은 효율 요구 사항은 높은 라인 전압 및 저선 전압 모두에서 여러 지점 (25%, 50%, 75%및 100%부하)에서 효율을 측정해야합니다. 실제 전력 계산에 전력 계수가 사용되는 경우 이러한 각 조건에 대해 재 측정해야합니다.

정확한 효율성 테스트를위한 파워 미터

수십 년 동안 규제가 증가함에 따라 효율성 테스트는 전원 공급 장치를 선택하고 자격을 갖춘 가장 중요한 요소 중 하나입니다. AC 회로를 다루는 경험이 부족하면 테스트 엔지니어가 전력 계수를 생략하거나 잘못 계산하여 효율성이 잘못되었습니다. 외부 어댑터 또는 AC-DC 전원 공급 장치를 테스트 할 때 실제 전원 입력을 계산하는 가장 좋은 방법은 전원 미터를 사용하는 것입니다. 이러한 장치는 실제 전원을 직접 측정 할뿐만 아니라 개별 고조파와 관련된 전류를 측정하고 전원 공급 장치 입력의 완전한 그림을 제공 할 수 있습니다.

Power Factor는 메인 소켓에서 상당한 전력을 끌어 올리는 거의 모든 장치의 설계자와 전기 부문의 엔지니어를위한 우려 사항 목록에 있습니다. 법률, 효율성, 구성 요소 비용 및 볼륨/보드 공간을 기반으로 한 전력 계수 대상을 고려해야합니다.

Kspower 10 5 로 평가 된 AC-DC 전원 공급 장치의 대다수로 유효 전력 계수 보정을 설계했습니다. w 이상의 구현을 용이하게하고 OEM을 준수하는 데 도움이됩니다.

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