(上海天祥質量技術服務有限公司,上海,200233)
基于Labview的電源能效測試系統
隋忠磊
(上海天祥質量技術服務有限公司,上海,200233)
利用現有實驗室測試設備的基礎上,增加很少的硬件,基于 Labview上位機監控平臺組成電源能效測試系統,實現提高測試效率減少測試人員繁雜的數據處理工作。并自動生成測試報表。提高國內測試能力,減少了生產廠家的研發周期。
能效;適配器;ERP;MEPS;Labview
根據歐盟 (EC) No 278/2009 指令,外部電源適配器每年的電能損失大約在17TWh,相當于釋放了6.8Mt 二氧化碳。隨著電子的產品使用的增加,到2020年會增加到31TWh。因此世界各國對電源適配器的能效性能要求越來越高。同時提高了國內電源適配器的設計要求。使國內電源適配器廠家因為能效測試而增加了設計周期。電源適配器的能效測試被提到了更重要的位置。不但產品需要安全可靠更需要有高效的性能,才能贏得市場。
目前大部分檢測實驗室大都采用高端的測量設備和檢測人員進行數據記錄處理的方法。高端測量設備的使用提高的測量的精度,但是對測試效率卻是沒有絲毫的提高。大量的數據處理增加了測試人員的工作量,并增加了數據錯誤的概率和測試周期。
通過上位機lavbview 檢測平臺對測量測試做配置后由電源能效測試系統自動調節AC電源和電阻負載,并通過功率分析儀對數據進行采集和處理。測試結束自動生成測試報告,保留測試記錄。關斷測試系統進入待機測試狀態并進行報警指示,較少測試的能耗。
根據歐盟2009/125/EC《耗能產品生態化設計指令》(簡稱ErP指令),將產品范圍由耗能產品擴大至所有耗能相關產品。外部電源ERP: (EC) No 278/2009外置電源空載功耗和平均有效效率生態設計要求如下表1 ,測試方法參照EN50563:

表 1
澳洲能源認證MEPS對外部電源與歐盟ERP略有不同,MEPS有5級能效要求,對能效限值也略有差異,在此不做介紹。并且需要有能效標簽,為了市場的監管對進入市場的產品需要有能效注冊,并可網上查詢,查詢網址
http://reg.energyrating.gov.au/comparator/product_ types/55/search/,測試要求和依據參照 AS/NZS4665。
本系統的設計思路是在充分利用現有測試設備的基礎上,增加很少的硬件來 提高測試效率減少測試人員繁雜的數據處理工作。
硬件系統框圖見圖1,由可編程交流電源,高精度功率分析儀,連續可調負載箱三大部分組成。

圖 1
可編程交流電源charoma 的61512,通過USB。功率分析儀采用橫河的WT3000,采用以太網與上位機連接。
連續可調負載箱 是根據系統要求定制的兩路測試負載箱如圖2。可同時測量2路負載的能效,負載箱通過USB與上位機連接,內部集成了控制開關,高精度連續可調負載,通訊單元。電阻負載在未開始測試處于斷開狀態,在測試不同階段控制單元根據測試條件初步算出負載大小,通過讀取功率分析儀數據后通過精調進行反饋調節。負載上集成了一系列的故障報警、測試完成報警等報警與安全保護功能。

圖 2
上位機監控軟件通過Labview進行可視化編程,通過USB與以太網連接設備進行數據的采集和控制,主要控制流程入圖3.測試流程則是根據報表選擇,受試品參數做邏輯判斷與選擇。在此不做詳細介紹。在軟件開發過程中,采用多線程和同步控制技術,提高軟件運行效率和控制效果。

圖3
本測試系統可以實現如下功能:
1)兩路測試可以分時獨立進行,提高硬件設備的使用率。每路可以分別選擇不同的測試標準、分別開始。
2)報表選擇根據測試標準來做選擇,可以滿足不同的國家測試要求。并自動判斷測試結果是否通過。
3)根據產品的輸入輸出參數自動判斷測試需求,自動調整AC電源與電阻改變來調節不同的測試條件。
4)測試過程全程記錄,對產生的故障做聲光報警。
5)測試完成后自動關斷測試設備,減少能耗。
本測試系統是基于現有測試設備進行二次開發,在不同的測試實驗室或者生產電源生產廠家可以通過修改驅動程序來擴展系統的應用。
本電源能效測試系統可以提高我國檢測能力,縮短國內生產廠家的研發周期,提前進入市場。
[1] COMMISSION REGULATION(EC)No 278/2009:implementing Directive 2005/32/EC of the European Parliament and of the Council with regard to ecodesign requirements for no-load condition electric power consumption and average active efficiency of external power supplies[S]
[2] AS/NZS 4665.1:2005:Performance of external power supplies-part1:test method and energy performace mark.[S]
[3] 穆運明,劉旺開,尹祿高 基于labview的航空發動機測試系統[J]兵工自動化 2011 30(2)70-72
[4] 張華,管紅根,桂成兵 基于labview的火炮振動測試分析系統[J]兵工自動化 2012 31(4)75-76
[5] 楊樂平,李海濤,趙勇,等LabVIEW高級程序設計[M]北京:清華大學出版社,2003
隋忠磊:(1978.6-),男,漢族,山東萊陽人,碩士研究生(內蒙古工業大學2007屆),畢高級認證工程師,主要從事智能儀器的研究,并網逆變器等新能源產品研發、認證、檢測工作。
Energy Efficiency testing system of Power supply Based on Labview
Sui Zhonglei
(Intertek Testing Services Ltd Shanghai,Shanghai,200233,China)
Making good use of testing equipment in lab and not increase more hardware.Designing the energy efficiency testing system of power supply based on labview.It can increase testing efficiency and make a little work for certificate engineer on test data and test report.It also strengthen our testing capability and reduce the designing and researching time for manufacturer of power supply
Energy Efficiency;Adaptor ERP;MEPS;Labview
TP23
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