電源適配器能效自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的探討

【摘要】 本文針對(duì)電源適配器能效國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試要求，研究出一套可實(shí)現(xiàn)負(fù)載調(diào)節(jié)、參數(shù)讀取、結(jié)果計(jì)算的自動(dòng)化能效測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有操作方便、數(shù)據(jù)可靠、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，可大大節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間和人力成本，可在檢測(cè)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)等推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 電源適配器;能效;自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.02.034

Discussion on the Automatic Energy Efficiency Testing System for Power Adapters

TANG Li-hua

（Guangdong Testing Institute of Product Quality Supervision，Guangzhou 510670，China）

Abstract： In this paper，according to the test requirements of the national energy efficiency standard of power adapter，an automatic energy efficiency test system is developed，which can realize load regulation，parameter reading and result calculation. The system has the advantages of convenient operation，reliable data and high degree of automation，which can greatly save test time and labor cost，and can be popularized and applied in testing institutions and production enterprises.

Key words：thermoplastic pipe;tensile property;repeatability

1 引言

電源適配器是一種用于小型便攜式電子設(shè)備及電子電器的供電電源變換設(shè)備，具有能源轉(zhuǎn)換效率高、低功耗、通用性高、便于攜帶、外觀精美等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于安防攝像頭、機(jī)頂盒、手機(jī)、平板電腦、相機(jī)、筆記本電腦等[1]。

能效是電源適配器的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是各級(jí)政府監(jiān)督抽查中經(jīng)常涉及的檢測(cè)項(xiàng)目。在進(jìn)行電源適配器的能效測(cè)試時(shí)，需要先進(jìn)行預(yù)熱工作，再在不同的輸出電流情況下測(cè)試輸入有功功率和輸出有功功率。由于需在不同工作條件下測(cè)試，導(dǎo)致測(cè)試周期較長(zhǎng)、記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)較多、測(cè)試工作效率低，因此研制電源適配器能效自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)具有十分重要的意義。

2 能效測(cè)試過(guò)程

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 20943-2013進(jìn)行電源適配器的能效測(cè)試時(shí)，先根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)稱輸出持續(xù)工作30 min進(jìn)行預(yù)熱[2]，然后分別測(cè)試輸出電流為額定輸出電流的100%、75%、50%、25%（誤差為±1%）時(shí)，計(jì)算樣品交流輸入端的輸入有功功率和輸出端的輸出有功功率，并計(jì)算算術(shù)平均效率。在輸出電流為零時(shí)，輸入端的輸入有功功率為樣品空載有功功率。算術(shù)平均效率和空載有功功率就是電源適配器能效的兩個(gè)指標(biāo)，根據(jù)兩個(gè)指標(biāo)的測(cè)試值，就可判定產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，具體測(cè)試過(guò)程如圖1所示。

3 自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成

自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)由電源、電參數(shù)測(cè)量?jī)x、負(fù)載、控制單元和樣品等部分組成，如圖2所示。電參數(shù)測(cè)量?jī)x讀取電源輸出的電壓、頻率、電流或電量等參數(shù);負(fù)載可以設(shè)定為恒流模式，使得電源適配器輸出恒定的電流值。控制單元是該自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的核心部分，根據(jù)電源適配器樣品的額定輸出參數(shù)，設(shè)定負(fù)載大小，從而使得電源適配的輸出電流達(dá)到需要的電流值，另外從電參數(shù)測(cè)量?jī)x讀取電壓、電流、功率值，從而實(shí)現(xiàn)在不同輸出電流的情況下，測(cè)試輸入端的輸入有功功率和輸出端的輸出有功功率，并計(jì)算算術(shù)平均效率和空載有功功率，再與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值進(jìn)行比較。如果電源適配器的輸出電流無(wú)法達(dá)到額定輸出電流，則控制單元發(fā)出報(bào)警并停止測(cè)試。

如需擴(kuò)展，控制單元可增加環(huán)境溫度、風(fēng)速的監(jiān)控，將預(yù)熱試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的環(huán)境溫度、風(fēng)速值作為測(cè)試條件。試驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)環(huán)境溫度、風(fēng)速超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍時(shí)，控制單元發(fā)出報(bào)警信號(hào)并中斷測(cè)試。

系統(tǒng)在測(cè)試結(jié)束之后，通過(guò)整理測(cè)試數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成測(cè)試表格。表格樣式如下。

4 能效測(cè)試注意事項(xiàng)

為確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，在電源適配器能效測(cè)試過(guò)程中，值得關(guān)注的方面如下。

樣品與負(fù)載之間的連接線，盡量選取長(zhǎng)度較短、截面積較大的連接線，以免由于連接線的分壓而使得負(fù)載讀取的輸出功率小于電源適配器的實(shí)際輸出功率，也會(huì)導(dǎo)致實(shí)測(cè)平均效率低于樣品實(shí)際平均效率值;

當(dāng)電源適配器的輸出電流達(dá)不到標(biāo)稱輸出電流時(shí)，無(wú)法按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)試，可直接判定產(chǎn)品不合格。

本測(cè)試系統(tǒng)是基于GB 20943-2013的單路輸出式電源適配器能效測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)于多路輸出式電源適配器，此測(cè)試系統(tǒng)需要根據(jù)測(cè)試要求進(jìn)行升級(jí)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文所述自動(dòng)化能效測(cè)試系統(tǒng)，根據(jù)電源適配器能效國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 20943-2013的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)負(fù)載調(diào)節(jié)、參數(shù)讀取、結(jié)果計(jì)算等功能，具有操作方便、數(shù)據(jù)可靠、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)，可大大節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間和人力成本，可廣泛應(yīng)用于電源適配器生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、檢測(cè)機(jī)構(gòu)等。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 高映荷，陳鵬，周星.電源適配器產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)情況及質(zhì)量狀況分析[J].電視技術(shù)，2020，（4）：59-62+67.

[2] 信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求：GB 4943.1-2011[S].

【作者簡(jiǎn)介】

唐力華（1978-），男，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)殡娮与娖鳟a(chǎn)品的檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)制修訂。