電源適配器能效自動化測試系統(tǒng)的探討

【摘要】 本文針對電源適配器能效國家標(biāo)準(zhǔn)的測試要求，研究出一套可實現(xiàn)負(fù)載調(diào)節(jié)、參數(shù)讀取、結(jié)果計算的自動化能效測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有操作方便、數(shù)據(jù)可靠、自動化程度高的優(yōu)點，可大大節(jié)省試驗時間和人力成本，可在檢測機構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)等推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 電源適配器;能效;自動化測試系統(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，廣泛應(yīng)用于安防攝像頭、機頂盒、手機、平板電腦、相機、筆記本電腦等[1]。

能效是電源適配器的一項重要指標(biāo)，也是各級政府監(jiān)督抽查中經(jīng)常涉及的檢測項目。在進(jìn)行電源適配器的能效測試時，需要先進(jìn)行預(yù)熱工作，再在不同的輸出電流情況下測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試，導(dǎo)致測試周期較長、記錄的試驗數(shù)據(jù)較多、測試工作效率低，因此研制電源適配器能效自動化測試系統(tǒng)具有十分重要的意義。

2 能效測試過程

依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20943-2013進(jìn)行電源適配器的能效測試時，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]，然后分別測試輸出電流為額定輸出電流的100%、75%、50%、25%（誤差為±1%）時，計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，并計算算術(shù)平均效率。在輸出電流為零時，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指標(biāo)，根據(jù)兩個指標(biāo)的測試值，就可判定產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，具體測試過程如圖1所示。

3 自動化測試系統(tǒng)的構(gòu)成

自動化測試系統(tǒng)由電源、電參數(shù)測量儀、負(fù)載、控制單元和樣品等部分組成，如圖2所示。電參數(shù)測量儀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?？刂茊卧窃撟詣踊瘻y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)測量儀讀取電壓、電流、功率值，從而實現(xiàn)在不同輸出電流的情況下，測試輸入端的輸入有功功率和輸出端的輸出有功功率，并計算算術(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法達(dá)到額定輸出電流，則控制單元發(fā)出報警并停止測試。

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)熱試驗結(jié)束時的環(huán)境溫度、風(fēng)速值作為測試條件。試驗過程中，當(dāng)環(huán)境溫度、風(fēng)速超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍時，控制單元發(fā)出報警信號并中斷測試。

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

4 能效測試注意事項

為確保測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，在電源適配器能效測試過程中，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際輸出功率，也會導(dǎo)致實測平均效率低于樣品實際平均效率值;

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

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

5 結(jié)語

本文所述自動化能效測試系統(tǒng)，根據(jù)電源適配器能效國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20943-2013的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計，可實現(xiàn)負(fù)載調(diào)節(jié)、參數(shù)讀取、結(jié)果計算等功能，具有操作方便、數(shù)據(jù)可靠、自動化程度高的優(yōu)點，可大大節(jié)省試驗時間和人力成本，可廣泛應(yīng)用于電源適配器生產(chǎn)企業(yè)、科研院所、檢測機構(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].

【作者簡介】

唐力華（1978-），男，高級工程師，碩士，研究方向為電子電器產(chǎn)品的檢測與標(biāo)準(zhǔn)制修訂。