揭秘家電銘牌功耗值背后的故事

　　摘要：

　　對于空調、冰箱、洗衣機和電磁爐等變頻家用電器來說，它們在運行過程中，會頻繁地改變工作狀態，導致工作電流發生大范圍變化，電流可從幾十安降至幾毫安。這樣的一種工作模式，功率計到底應該采用怎樣的模式才能精確地計算功率呢?

　　如今生活水平提高了，對每戶家庭來說，像吸塵器、洗衣機、電磁爐等各種家電，都已非常常見了，人們早已改變了之前“三大件”的思想。并且，節能意識深入人心，人們都開始追求低功耗、高節能的家電。

　　每種家電都有自己的特性，甚至獨特的工作模式，那么，它們的功耗值都是怎樣測出來的呢?其中肯定有“貓膩”!

　　空調和冰箱

　　對于空調、冰箱、洗衣機和電磁爐等變頻家用電器來說，它們在運行過程中，會頻繁地改變工作狀態，導致工作電流發生大范圍變化，電流可從幾十安降至幾毫安。這樣的一種工作模式，功率計到底應該采用怎樣的模式才能精確地計算功率呢?

　　因為大部分的功率測量儀器只允許在同一量程下進行積分測量。當測量值超過當前最大量程，就會導致測量結果不準確，必須手動切換量程后再進行積分，無法連續進行大動態電流變化設備的積分測量。

　　所以，對于變頻家電功率的測量的關鍵就是能夠在積分模式下自動切換量程，這樣就可以解決手動切換量程帶來的積分測量誤差，可以更精確地測量家用電器的功耗。

　　圖1 積分模式下自動與固定量程切換對比

　　在國內，廣州致遠電子的PA300系列功率計，它不僅可以在積分模式下自動切換量程，而且采用了雙分流器技術，可實現寬范圍的電流輸入，非常適合于間歇性運行設備的功率測量，而且量程可達5mA-20A，無需外接傳感器，非常方便。同時，小電流測量低至50μA，可準確測量家電的待機功耗，所以得出的功耗值就非常準確了。

　　吸塵器

　　另外，對常見的吸塵器也是一樣。在吸塵器的設計中有一個重要環節需要使用可控硅對其馬達的功率進行調節，從而改變轉速。圖2為使用功率控制電路的吸塵器回路圖。當可控硅在柵極附加觸發脈沖時，狀態為ON，輸入交流電壓極性變為OFF。由此，通過改變柵極脈沖的時間，就可以對馬達輸入電流進行控制。

　　圖2 吸塵器回路圖

　　圖3為馬達輸入電壓波形。通過手控調節器檔位的選擇，馬達的電壓波形發生變化，從而使馬達轉速發生變化起到調節吸塵器吸力的作用。

　　圖3 馬達電壓波形

　　對吸塵器測量的關鍵就是對馬達功率的精確測量。而且此處的測量對功率測量儀器是有一些要求的：

　　1、有沒有足夠的帶寬捕捉可控硅的開關過程;

　　2、能不能準確進行諧波分析，可否快速得到多種參數的高精度測量結果。

　　一些常見的功率計，帶寬范圍很窄，信號輸入時，在前端就會被濾掉一些頻率成分，后面的測量也就失去了價值，諧波分析結果就不可信了。

　　那我們應該選擇什么類型的功率計呢?像PA300系列這樣的高精度功率計。因為它的測試帶寬可達300kHz，采樣率可高達500KS/s。而且還標配了最大可達50次的諧波分析，功率測量精度可高達0.1%，可同步測量常規功率參數、諧波成分和THD，可同時顯示4種測量結果。

　　圖4 PA300系列功率計參數測量

　　所以，測量儀器的選擇是非常重要的。一不小心，您的測量結果可能與正確值就背道而馳了。測量工作在研發過程中是個非常重要的環節，如果，測量儀器本身都不準確的話，那么此時進行的測量工作也就失去了價值!