精確測量并改進設備的低效率以保護能源

全球的工程師和科學家正在為迎接能源保護的挑戰而努力，其中之一就是“一瓦倡議”行動，該項工作極大地阻止了由于“電流吸血鬼”而造成的損失，它在全球數十億設備上浪費了大量能源。另外一項行動是“能源之星”認證，其目標是促進這些設備的效率優于法律要求的指標。

　　然而，工程師在修正設計問題以改善效率之前，必須先采用一種方法來精確測量和描述問題。由于能源保護是一項持續的戰斗，工程師和科學家們需要有不同的方法來處理變化的新需求。

　　一個很好的例子是插在墻上插座的交流電源適配器。這些用電設備外部的變壓器為數十億的設備提供從交流電源到直流電源的轉換。它們也同樣消耗功率，因而被稱為“電流吸血鬼”，即使是與它們相連的設備被斷開也同樣會吸收電流，這是因為變壓器本身的漏電流導致了持續的交流電流損耗。

　　更大的設備通常使用內部的變壓器，但它們同樣具有在工作效率低和在待機模式下浪費能源的問題。研究表明，家用電能的10%被這樣浪費掉。

　　待機狀態功率測量案例

　　考慮測量一種用于新型移動電話的交流電源適配器待機性能的簡單案例。測量吸收電流能量損耗的通常方法是簡單地用數字萬用表（DMM）測量交流吸入電流，再與電源的均方根電壓相乘。

　　然而，這一假設要求電路是阻性，并且功率輸入是純正弦曲線。輸入電壓或吸入電流的波形改變，以及輸入電壓和消耗電流之間的相位不同，都有可能在計算吸收功率時產生非常大的差異。

　　圖1 測量真實功率需要了解信號幅度、波形和相位方面的知識

　　功率損耗的更精確描述可以通過測量設備的真實功率，或“近似功率”獲得，這種測量必須考慮信號的波形和相位。分析真實功率的方法之一是使用兩臺同步的PXI-4071 FlexDMM設備，每臺都具有采集電壓和電流波形速率高達1.8Ms/s的能力，并提供標準DMM的讀數方式。