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IT7300系列交流電源提供功能強大且穩定的交流電源，模擬待測物實(shí)際工作環(huán)境，完成待測物相關(guān)性能的測試。該系列交流電源除了可以應用于光伏領(lǐng)域的測試還可應用于電子電機產(chǎn)業(yè)、照明、航空、軍工等廣泛領(lǐng)域。本文將主要談到其在LED、電機、光伏并網(wǎng)逆變器三大測試領(lǐng)域中的應用。 IT7300交流電源在LED行業(yè)測試的應用 近年來(lái)在全球能源短缺、環(huán)保要求不斷提高的背景下，LED以其環(huán)保、節能、高效的特點(diǎn)在照明方面得到了廣泛的應用，同時(shí)其使用壽命也成為了大家最為關(guān)心的問(wèn)題，而LED燈的壽命則主要取決于LED驅動(dòng)電源的好壞。LED產(chǎn)業(yè)鏈的完善和成熟，驅動(dòng)電源也是其中重要的一環(huán)，LED電源的品質(zhì)直接制約了LED產(chǎn)品的可靠性，因此，在LED產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善的今日，LED驅動(dòng)電源的成熟也至關(guān)重要。艾德克斯電子（ITECH）推出的IT7300系列交流電源就為L(cháng)ED電源輸入端的測試提供了及時(shí)、先進(jìn)的解決方案，確保LED驅動(dòng)源的準確、高效測試。 LED電源驅動(dòng)器又叫做LED Power Driver，是用來(lái)驅動(dòng)LED的電源設備。其作用是將電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動(dòng)LED發(fā)光的電源轉換器。LED技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，LED驅動(dòng)電源的要求也在不斷提高。高效率、浪涌保護能力、高使用壽命以及其他防水防潮電磁兼容的要求正成為L(cháng)ED驅動(dòng)電源的關(guān)鍵評價(jià)指標。因此電源模塊廠(chǎng)商、燈具制造商都越來(lái)越重視采用先進(jìn)的測試測量技術(shù)和方案。 艾德克斯的IT7300系列可編程交流電源就是應用于此方面解決方案的產(chǎn)品，可模擬各種正常和異常的交流輸入情況，并量測待測物之重要電性能參數。IT7300系列電源配有標準的LAN,USB,RS232通訊接口，兼具桌上型和系統型的特性，可根據設計和測試的需求，提供多用途的解決方案。 一．高效率測試 LED是節能產(chǎn)品，驅動(dòng)電源的效率就要求高，這一點(diǎn)對于電源安裝在燈具內的結構尤為重要。因為L(cháng)ED的發(fā)光效率隨著(zhù)LED溫度的升高而下降，所以L(fǎng)ED的散熱非常關(guān)鍵。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發(fā)熱量就小，也就降低了燈具的溫度升高，對延緩LED的光衰有利。 測試方法： 通過(guò)IT7300系列交流電源可調電壓和頻率的功能，模擬LED驅動(dòng)電源輸入端電壓及頻率的變化，IT7300系列的SWEEP功能可以按照不同的要求設置電壓以及頻率的波動(dòng)輸出。再加上IT7300系列多功能的高精度測量功能，不需要交流功率計，即可實(shí)現各種電參數，如RMS電壓/電流、實(shí)功率、功率因素、視在功率、峰值電流等的讀取，同時(shí)測量分辨率可達到0.01W/0.1mA，符合能源之星（Energy Star）標準要求。 二．浪涌保護能力測試 LED抗浪涌的能力是比較差的，特別是抗反向電壓能力。加強這方面的保護也很重要。有些LED燈裝在戶(hù)外，如LED路燈。由于電網(wǎng)負載的啟甩和雷擊的感應，從電網(wǎng)系統會(huì )侵入各種浪涌，有些浪涌會(huì )直接導致LED的損壞。因此LED驅動(dòng)電源要有抑制浪涌的侵入，保護LED不被損壞的能力。 測試方法： 通過(guò)IT7300系列交流電源具備的極富彈性的波形仿真功能，模擬電源瞬斷波、特定相位角開(kāi)啟或關(guān)閉等以及交流電源擾動(dòng)(PLD)測試和符合IEC61000-4-11與—4-14/-4-28的認證前法規免疫性測試。 三．高使用壽命相關(guān)測試 LED相對于傳統的白熾燈，熒光燈等傳統燈具，高使用壽命的優(yōu)勢顯而易見(jiàn)，但是其反復開(kāi)關(guān)無(wú)損壽命的優(yōu)勢是對其本身而言。LED能否長(cháng)時(shí)間完好工作其實(shí)有很大部分原因是取決于LED電源的，只有LED電源具備高使用壽命，LED本身的優(yōu)勢才能體現。 下圖為L(cháng)ED相對光通量密度與順向電流的關(guān)系圖。由圖中可以得知順向電流越大，相對光通量密度就會(huì )越大。因此，若紋波電流太大，則光通量就會(huì )不均，亦會(huì )提高LED結溫，影響LED性能和壽命。當無(wú)紋波電流或紋波電流小時(shí)，光通量則會(huì )較均勻，LED結溫較穩定，則能維持LED的使用壽命。 測試方法： 通過(guò)IT7300交流電源測試LED電源AC-DC變換后紋波電流大小，以判斷該LED電源的驅動(dòng)能力及對LED的影響。注意在測試前需要將待測LED電源輸出端并聯(lián)濾波電容，頻寬限制通常為20MHz。 結論 通過(guò)對LED產(chǎn)業(yè)相關(guān)測試的深入研究，充分聆聽(tīng)廣大工程師的實(shí)際需求，艾德克斯電子憑借其在電源測試領(lǐng)域逾六十多年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，提供了LED領(lǐng)域全方位的測試解決方案。包括輸入端的可編程交流電源IT7300系列和直流電源IT6200系列，以及特別為L(cháng)ED設計的專(zhuān)用電子負載IT8912E。艾德克斯也發(fā)揮自身?yè)碛袑拸V產(chǎn)品線(xiàn)的優(yōu)勢，研發(fā)出了LED驅動(dòng)電源自動(dòng)測試系統ITS9500，不僅適用研發(fā)和品保部門(mén)對產(chǎn)品的詳細驗證，也可用于生產(chǎn)線(xiàn)作一次測試多顆的大量生產(chǎn)需求。 IT7300系列交流電源在交流電機領(lǐng)域的應用 電機是指依據電磁感應定律實(shí)現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，它的主要作用是產(chǎn)生驅動(dòng)轉矩，作為用電器或各種機械的動(dòng)力源。電機的應用十分廣泛，據統計分析，目前我國總能耗的50%都屬于電機能耗，尤其在工業(yè)領(lǐng)域，電機能耗更占據總能耗的60%以上。由于交流電力系統的巨大發(fā)展，交流電機已成為最常用的電機。交流電機按品種分有同步電機、異步電機兩大類(lèi)。其原理都是給電機提供單相或者三相的交流電，以在內部形成旋轉的磁場(chǎng)，從而使電機轉動(dòng)。 （1）交流電機能耗效率測試 自08年起，政府就將電機系統節能列入國家十大節能工程之一，在全國掀起電機節能熱潮。交流電機除了基本性能的測試以外，對于不同功率等級，不同極對數的電機，在GB25958-2010中還規定了能效限定值及節能評價(jià)值。交流電機的能耗通常需要獲取輸入端的有功功率和視在功率。 ITECH的IT7300系列電源有別于傳統的單純供電的交流電源，內建了功率表的功能，可以實(shí)時(shí)獲取電機運行中的參數包含電壓電流有效值，功率因素，有功功率，視在功率，頻率及峰值電流等。因此在常規測試或實(shí)驗室中，一臺交流源就可以同時(shí)滿(mǎn)足工程師對基本電機性能的測試和節能能耗標準的評估，使得測試接線(xiàn)變得簡(jiǎn)易，也降低了成本。 IT7300面板顯示功能也可以根據工程師不同需求進(jìn)行調整，下面兩排顯示可切換為視在功率和峰值電流讀值或者其他參數，面板有著(zhù)大尺寸VFD顯示屏，可以清晰和方便的直接讀取數據。 （2）異步電機性能測試 異步電機通常為三相交流供電，對于常規的單相交流電源，使用三臺聯(lián)機實(shí)現三相，最大的技術(shù)難點(diǎn)在于如何控制A,B,C三相之間的相位差，在長(cháng)時(shí)間的輸出供電中始終保持穩定的120°的相位差。若相位差不穩定，則會(huì )導致電機運行異常，影響測試結果。 IT7300系列交流電源，無(wú)須外接配件進(jìn)行設備并聯(lián)，采用先進(jìn)的system bus控制原理，設定其中一臺為主機，其余為從機。從機會(huì )根據設備內部的DDS（Direct Digital Synthesizer）每一個(gè)周期發(fā)出同步時(shí)鐘控制信號，使得相位差始終鐘維持在120°，而不會(huì )因為長(cháng)時(shí)間的運行產(chǎn)生較大的偏離。 （3）啟動(dòng)瞬間浪涌電流測試 電機內部包含定子部分和旋轉兩大部分。其中定子繞組為電機的電路部分，通常以三相交流電變會(huì )產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。而轉子部分旋轉磁場(chǎng)的作用下獲得一定的轉矩而旋轉，從而帶動(dòng)機械負載工作。由此可見(jiàn)，電機屬于感性負載，且在啟動(dòng)瞬間會(huì )產(chǎn)生較大的浪涌電流。 一般的交流電源在電機應用中，會(huì )因為電機啟動(dòng)瞬間的浪涌電流觸發(fā)Ipeak（峰值電流）保護而誤動(dòng)作，導致交流電源停止輸出，從而無(wú)法完成電機的啟動(dòng)。而IT7300系列的交流電源，提供Delay選項專(zhuān)門(mén)應對于電動(dòng)機的測試。延時(shí)Ipeak保護可避開(kāi)啟動(dòng)浪涌階段，維持交流電輸出，從而使電機正常啟動(dòng)并進(jìn)入穩定的帶載工況。 此外，一般浪涌電流的測試通常需要連接示波器觀(guān)測抓取peak峰值，這種方式成本高、接線(xiàn)復雜且需要二次計算。而IT7300系列交流電源，提供Ipeak的量測功能。無(wú)需任何外接設備，可以直接從面板讀取到啟動(dòng)瞬間浪涌電流峰值，使操作簡(jiǎn)單快捷。IT7300的非易失性存儲空間內，會(huì )實(shí)時(shí)抓取從啟動(dòng)到停止工作階段每個(gè)周期的最大的峰值電流。當停止電機運行后，隨著(zhù)交流供電的切斷，面板Ipeak位置會(huì )自動(dòng)顯示為所有周期的Ipeak中的最大值，此參數即為電機啟動(dòng)瞬間浪涌電流。 （4）獨有的TRIAC Dimmer調光/調速器仿真功能 工作原理：IT7300系列交流電源可以設定正弦輸出波形的初始相位和停止相位，通過(guò)切相位角，將正弦波電壓斬掉一部分，以降低輸出電壓的有效值，達到控制電路供電電壓，通過(guò)切相位角，調節電機的轉速，或者實(shí)現調節白熾燈的光照強度變化。 ITECH IT7300系列首創(chuàng )交流電源供應器TRIAC Dimmer（可控硅調光及調速）功能，工程師可使用此功能對電機產(chǎn)品進(jìn)行調速測試，以驗證產(chǎn)品在終端用戶(hù)使用調速控制器時(shí)的狀況，排除存在產(chǎn)品質(zhì)量的隱患。 艾德克斯IT7300交流電源系列能夠做到業(yè)界最大體積密度，IT7321交流電源300VA的輸出容量?jì)H需1/2 2U的超小體積；300VA~6000VA超寬的功率覆蓋范圍，無(wú)論是在內置接口方面還是在精度、頻率調節范圍等方面都具有突出的優(yōu)勢。IT7300可以完成電機從啟動(dòng)到正常帶載階段的全部性能測試，除了基本供電性能以外，更具備高精度的meter表的功能，使得電機的測試更精準可靠。；艾德克斯IT7300交流電源系列在靈巧輕便的外觀(guān)體積下，具有的豐富的功能（如前后沿調光功能、模擬突波/陷波功能、TRIAC Dimmer調光/調速器仿真功能等）會(huì )給工程師們帶來(lái)驚喜，是實(shí)驗室中不可缺少的必備測試儀器。 測試中如需配合功率計還可選配艾德克斯IT9121功率計產(chǎn)品。 IT7300系列可編程交流電源在光伏并網(wǎng)逆變器測試中的應用 隨著(zhù)光伏并網(wǎng)發(fā)電的發(fā)展，越來(lái)越多的并網(wǎng)發(fā)電系統并入電網(wǎng)，由于電網(wǎng)自身特征，對光伏并網(wǎng)逆變器的性能提出了嚴格的測試要求。本文主要針對并網(wǎng)逆變器的電網(wǎng)頻率響應測試，反孤島效應測試和低壓穿越測試三項測試需求，介紹艾德克斯電子的IT7300可編程交流電源在其中的作用。 一、光伏并網(wǎng)逆變器 光伏并網(wǎng)逆變器是光伏系統能量轉換與控制的核心，是把太陽(yáng)能電池所輸出的直流電轉換成符合電網(wǎng)要求的交流電再輸入電網(wǎng)的設備。逆變器效率的高低影響著(zhù)光伏發(fā)電系統效率的高低，因此，逆變器的性能保障非常重要。 二、光伏并網(wǎng)逆變器測試需求 由于要通過(guò)光伏并網(wǎng)逆變器直接將電能轉化為與電網(wǎng)同頻同相的正弦波電流饋入電網(wǎng)，那么電網(wǎng)的任何變動(dòng)都會(huì )對光伏逆變器正常運作產(chǎn)生影響，因此對逆變器性能的測試中逆變器對于電網(wǎng)變動(dòng)的反應是十分重要的測試項目。下面詳細介紹一下逆變器電網(wǎng)頻率響應測試、反孤島效應測試以及低電壓穿越測試三項測試內容。 1.電網(wǎng)頻率響應測試。測試逆變器是否在規定的頻率范圍內（電壓正常的情況下）逆變器可以正常工作；在規定的頻率范圍段，逆變器正常運行規定的時(shí)間后，停止并網(wǎng)供電；在規定的頻率范圍外則認為電網(wǎng)頻率異常，并網(wǎng)逆變器停止工作。其頻率響應時(shí)間必須滿(mǎn)足下表要求 2.反孤島效應測試�！肮聧u”是指公共電網(wǎng)停止供電后，由于光伏逆變器的存在，使電網(wǎng)停電區部分線(xiàn)路仍維持帶電狀態(tài)，形成電力供應的“孤島”。此狀態(tài)可能會(huì )帶來(lái)一系列的安全隱患和事故糾紛，危及人身安全，造成設備損壞，因此就有了反孤島效應的測試標準。標準中要求包括：電網(wǎng)失壓時(shí)，防孤島效應保護必須在2秒內完成，將光伏系統與電網(wǎng)斷開(kāi)。 反孤島效應的檢測分為被動(dòng)式和主動(dòng)式兩種。被動(dòng)式孤島檢測方法通過(guò)檢測逆變器輸出是否偏離并網(wǎng)標準規定的范圍，但在逆變器輸出功率與局部負載功率平衡時(shí)無(wú)法檢測出孤島效應的發(fā)生。主動(dòng)式孤島檢測方法通過(guò)控制逆變器輸出電壓和頻率與電網(wǎng)的電壓和頻率存在一定的誤差（誤差在標準允許范圍內），當電網(wǎng)工作正常時(shí)，由于鎖相電路的矯正作用，逆變器輸出電壓頻率與電網(wǎng)電壓頻率的誤差始終在一個(gè)較小的范圍內；但是當電網(wǎng)出現故障時(shí)與之前的誤差累積，從而導致誤差進(jìn)一步增加，直到超過(guò)并未標準的規定，觸發(fā)孤島效應保護電路。該方法檢測精度高，檢測盲區小，因此被更多的采用，而主動(dòng)式檢測方法需要一臺不斷的調節模擬電網(wǎng)的電壓頻率的變化的可編程交流電源來(lái)實(shí)現。 3.低電壓穿越（LVRT）測試。對于光伏電站當電力系統事故或擾動(dòng)引起光伏發(fā)電站并網(wǎng)電壓跌落時(shí)，在一定的電壓跌落范圍和時(shí)間間隔內，光伏發(fā)電站能夠保證不脫網(wǎng)連續運行，支持電網(wǎng)恢復，直到電網(wǎng)恢復正常，從而“穿越”這個(gè)低電壓區域（我國光伏并網(wǎng)逆變器LVRT的測試標準見(jiàn)下圖）。 由以上測試項目的介紹可以發(fā)現，要實(shí)現光伏并網(wǎng)逆變器的這些性能測試，需要提供一個(gè)功能強大的交流電源，能夠滿(mǎn)足模擬電網(wǎng)的上述變化特征的需求。 三、艾德克斯IT7300系列可編程交流電源 艾德克斯電子多年一直致力于電源及電源測試領(lǐng)域的研究，針對交流電更大范圍及更復雜的變動(dòng)特性，研發(fā)推出了IT7300系列可編程交流電源，該系列電源可提供模擬各種正常及異常的交流電輸入情況，并能量測待測物重要的電性能參數，滿(mǎn)足光伏并網(wǎng)逆變器上述測試的要求。 IT7300系列交流電源電壓規格為0~500V,頻率在45Hz~500Hz范圍內可調，滿(mǎn)足電網(wǎng)模擬的電壓和頻率要求。使用者可以直接通過(guò)面板上的按鍵實(shí)時(shí)設定所需電源的波形，模擬電壓、頻率緩升降、電源瞬斷、突波、特定相位角開(kāi)啟或關(guān)閉等特性，根據需要模擬電網(wǎng)的各種正常及異常狀況，能夠更有效地實(shí)施并網(wǎng)逆變器性能測試。 IT7300系列交流電源還提供LIST功能，可模擬標準正弦波，突波和陷波，且波形上升和下降沿可設定，擬合交流正弦波形幅值遞增和遞減的情況。List波形可以根據需要自行設定電壓有效值，頻率，上升和下降時(shí)間、延時(shí)時(shí)間等參數，因此對于編輯測試標準中電網(wǎng)電壓故障跌落直到恢復的變化過(guò)程，并自動(dòng)運行變化，實(shí)現低電壓穿越測試。 艾德克斯電子的IT7300系列交流電源提供功能強大且穩定的交流電源，模擬待測物實(shí)際工作環(huán)境，完成待測物相關(guān)性能的測試。該系列交流電源除了可以應用于光伏領(lǐng)域的測試還可應用于電子電機產(chǎn)業(yè)、照明、航空、軍工等廣泛領(lǐng)域。 |
