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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，模擬待測物實際工作環境，完成待測物相關性能的測試。該系列交流電源除了可以應用于光伏領域的測試還可應用于電子電機產業、照明、航空、軍工等廣泛領域。本文將主要談到其在LED、電機、光伏并網逆變器三大測試領域中的應用。 IT7300交流電源在LED行業測試的應用 近年來在全球能源短缺、環保要求不斷提高的背景下，LED以其環保、節能、高效的特點在照明方面得到了廣泛的應用，同時其使用壽命也成為了大家最為關心的問題，而LED燈的壽命則主要取決于LED驅動電源的好壞。LED產業鏈的完善和成熟，驅動電源也是其中重要的一環，LED電源的品質直接制約了LED產品的可靠性，因此，在LED產業鏈逐步完善的今日，LED驅動電源的成熟也至關重要。艾德克斯電子（ITECH）推出的IT7300系列交流電源就為LED電源輸入端的測試提供了及時、先進的解決方案，確保LED驅動源的準確、高效測試。 LED電源驅動器又叫做LED Power Driver，是用來驅動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LED發光的電源轉換器。LED技術飛速發展的同時，LED驅動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LED驅動電源的關鍵評價指標。因此電源模塊廠商、燈具制造商都越來越重視采用先進的測試測量技術和方案。 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是節能產品，驅動電源的效率就要求高，這一點對于電源安裝在燈具內的結構尤為重要。因為LED的發光效率隨著LED溫度的升高而下降，所以LED的散熱非常關鍵。電源的效率高，它的耗損功率小，在燈具內發熱量就小，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IT7300系列交流電源可調電壓和頻率的功能，模擬LED驅動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，即可實現各種電參數，如RMS電壓/電流、實功率、功率因素、視在功率、峰值電流等的讀取，同時測量分辨率可達到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燈裝在戶外，如LED路燈。由于電網負載的啟甩和雷擊的感應，從電網系統會侵入各種浪涌，有些浪涌會直接導致LED的損壞。因此LED驅動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、特定相位角開啟或關閉等以及交流電源擾動(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，高使用壽命的優勢顯而易見，但是其反復開關無損壽命的優勢是對其本身而言。LED能否長時間完好工作其實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本身的優勢才能體現。 下圖為LED相對光通量密度與順向電流的關系圖。由圖中可以得知順向電流越大，相對光通量密度就會越大。因此，若紋波電流太大，則光通量就會不均，亦會提高LED結溫，影響LED性能和壽命。當無紋波電流或紋波電流小時，光通量則會較均勻，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電源輸出端并聯濾波電容，頻寬限制通常為20MHz。 結論 通過對LED產業相關測試的深入研究，充分聆聽廣大工程師的實際需求，艾德克斯電子憑借其在電源測試領域逾六十多年的專業經驗，提供了LED領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LED設計的專用電子負載IT8912E。艾德克斯也發揮自身擁有寬廣產品線的優勢，研發出了LED驅動電源自動測試系統ITS9500，不僅適用研發和品保部門對產品的詳細驗證，也可用于生產線作一次測試多顆的大量生產需求。 IT7300系列交流電源在交流電機領域的應用 電機是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，它的主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器或各種機械的動力源。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，尤其在工業領域，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。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，從而使電機轉動。 （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，可以實時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驗室中，一臺交流源就可以同時滿足工程師對基本電機性能的測試和節能能耗標準的評估，使得測試接線變得簡易，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，使用三臺聯機實現三相，最大的技術難點在于如何控制A,B,C三相之間的相位差，在長時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，則會導致電機運行異常，影響測試結果。 IT7300系列交流電源，無須外接配件進行設備并聯，采用先進的system bus控制原理，設定其中一臺為主機，其余為從機。從機會根據設備內部的DDS（Direct Digital Synthesizer）每一個周期發出同步時鐘控制信號，使得相位差始終鐘維持在120°，而不會因為長時間的運行產生較大的偏離。 （3）啟動瞬間浪涌電流測試 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產生旋轉磁場。而轉子部分旋轉磁場的作用下獲得一定的轉矩而旋轉，從而帶動機械負載工作。由此可見，電機屬于感性負載，且在啟動瞬間會產生較大的浪涌電流。 一般的交流電源在電機應用中，會因為電機啟動瞬間的浪涌電流觸發Ipeak（峰值電流）保護而誤動作，導致交流電源停止輸出，從而無法完成電機的啟動。而IT7300系列的交流電源，提供Delay選項專門應對于電動機的測試。延時Ipeak保護可避開啟動浪涌階段，維持交流電輸出，從而使電機正常啟動并進入穩定的帶載工況。 此外，一般浪涌電流的測試通常需要連接示波器觀測抓取peak峰值，這種方式成本高、接線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。無需任何外接設備，可以直接從面板讀取到啟動瞬間浪涌電流峰值，使操作簡單快捷。IT7300的非易失性存儲空間內，會實時抓取從啟動到停止工作階段每個周期的最大的峰值電流。當停止電機運行后，隨著交流供電的切斷，面板Ipeak位置會自動顯示為所有周期的Ipeak中的最大值，此參數即為電機啟動瞬間浪涌電流。 （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，通過切相位角，調節電機的轉速，或者實現調節白熾燈的光照強度變化。 ITECH IT7300系列首創交流電源供應器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品進行調速測試，以驗證產品在終端用戶使用調速控制器時的狀況，排除存在產品質量的隱患。 艾德克斯IT7300交流電源系列能夠做到業界最大體積密度，IT7321交流電源300VA的輸出容量僅需1/2 2U的超小體積；300VA~6000VA超寬的功率覆蓋范圍，無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勢。IT7300可以完成電機從啟動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）會給工程師們帶來驚喜，是實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功率計產品。 IT7300系列可編程交流電源在光伏并網逆變器測試中的應用 隨著光伏并網發電的發展，越來越多的并網發電系統并入電網，由于電網自身特征，對光伏并網逆變器的性能提出了嚴格的測試要求。本文主要針對并網逆變器的電網頻率響應測試，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、光伏并網逆變器 光伏并網逆變器是光伏系統能量轉換與控制的核心，是把太陽能電池所輸出的直流電轉換成符合電網要求的交流電再輸入電網的設備。逆變器效率的高低影響著光伏發電系統效率的高低，因此，逆變器的性能保障非常重要。 二、光伏并網逆變器測試需求 由于要通過光伏并網逆變器直接將電能轉化為與電網同頻同相的正弦波電流饋入電網，那么電網的任何變動都會對光伏逆變器正常運作產生影響，因此對逆變器性能的測試中逆變器對于電網變動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間后，停止并網供電；在規定的頻率范圍外則認為電網頻率異常，并網逆變器停止工作。其頻率響應時間必須滿足下表要求 2.反孤島效應測試。“孤島”是指公共電網停止供電后，由于光伏逆變器的存在，使電網停電區部分線路仍維持帶電狀態，形成電力供應的“孤島”。此狀態可能會帶來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：電網失壓時，防孤島效應保護必須在2秒內完成，將光伏系統與電網斷開。 反孤島效應的檢測分為被動式和主動式兩種。被動式孤島檢測方法通過檢測逆變器輸出是否偏離并網標準規定的范圍，但在逆變器輸出功率與局部負載功率平衡時無法檢測出孤島效應的發生。主動式孤島檢測方法通過控制逆變器輸出電壓和頻率與電網的電壓和頻率存在一定的誤差（誤差在標準允許范圍內），當電網工作正常時，由于鎖相電路的矯正作用，逆變器輸出電壓頻率與電網電壓頻率的誤差始終在一個較小的范圍內；但是當電網出現故障時與之前的誤差累積，從而導致誤差進一步增加，直到超過并未標準的規定，觸發孤島效應保護電路。該方法檢測精度高，檢測盲區小，因此被更多的采用，而主動式檢測方法需要一臺不斷的調節模擬電網的電壓頻率的變化的可編程交流電源來實現。 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引起光伏發電站并網電壓跌落時，在一定的電壓跌落范圍和時間間隔內，光伏發電站能夠保證不脫網連續運行，支持電網恢復，直到電網恢復正常，從而“穿越”這個低電壓區域（我國光伏并網逆變器LVRT的測試標準見下圖）。 由以上測試項目的介紹可以發現，要實現光伏并網逆變器的這些性能測試，需要提供一個功能強大的交流電源，能夠滿足模擬電網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域的研究，針對交流電更大范圍及更復雜的變動特性，研發推出了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，滿足光伏并網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，滿足電網模擬的電壓和頻率要求。使用者可以直接通過面板上的按鍵實時設定所需電源的波形，模擬電壓、頻率緩升降、電源瞬斷、突波、特定相位角開啟或關閉等特性，根據需要模擬電網的各種正常及異常狀況，能夠更有效地實施并網逆變器性能測試。 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，上升和下降時間、延時時間等參數，因此對于編輯測試標準中電網電壓故障跌落直到恢復的變化過程，并自動運行變化，實現低電壓穿越測試。 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，模擬待測物實際工作環境，完成待測物相關性能的測試。該系列交流電源除了可以應用于光伏領域的測試還可應用于電子電機產業、照明、航空、軍工等廣泛領域。 |
