【導(dǎo)讀】首先讓我們來看一個實際測試案例。某工程師用ZLG功率計PA310測試開關(guān)電源的待機功耗。第一次測試時,發(fā)現(xiàn)待機功耗達到30mW,比理論值大出很多。
測試參數(shù)如下圖所示:
該工程師非常疑惑,于是與技術(shù)人員溝通測試方案,在詳細了解其測試過程以及儀器參數(shù)設(shè)置之后,技術(shù)人員給出了測試建議,修改了部分設(shè)置參數(shù)以及測試接線方式,得到了真實的待機功耗數(shù)據(jù),測試參數(shù)如下圖所示:
對比上面兩張圖,可以發(fā)現(xiàn),修改參數(shù)和接線后,測試的待機功耗只有0.4mW,與修改前的30mW相差將近80倍。為什么差距會這么大?技術(shù)人員到底改了什么?下面我們詳細分析。
首先,可以從第一張圖中看到,PA310的“最大保持”指示燈亮著,此時打開了最大保持功能,也就是說儀器上顯示的數(shù)據(jù)是最大值,而不是實時數(shù)據(jù)。其次在第二排電流顯示窗口,沒有看到電流值,而在第三排功率顯示窗口中卻有功率數(shù)據(jù),由此可知電流量程選擇太大,這樣會給測量帶入更大的量程誤差。
除了儀器本身的設(shè)置對測試結(jié)果會造成影響外,最重要的還是接線方式。我們知道測試待機功率時,電流值非常小,所以功率很小。從上面的圖中也可以看到,電流只有0.0773mA。在測試如此小電流的情況下,電壓和電流的接線位置就尤為重要。下面我們看兩個接線圖:
I-U接線
當(dāng)測試小電流時需要采用U-I接線方式,測試大電流時采用I-U的接線方式。
U-I接線時,電流表I測試的電流是經(jīng)過負(fù)載的真實電流,而電壓表測試的電壓是負(fù)載的電壓加上電流表的電壓,電流表的電壓等于實際電流I乘以電流表內(nèi)阻R,此時的功率P=I*(U+IR),R值是固定不變,假設(shè)U值固定,則I越小對P值影響越小,故適合測試小電流。
U接線時,電壓表U測試的是加在負(fù)載兩端的真實電壓,而電流表測試的電流是流過負(fù)載的電流加上流過電壓表的電流,而流過電壓表的電流值等于電壓U除以電壓表的內(nèi)阻R,此時的功率P=U*(I+U/R),R值是固定不變的,假設(shè)U值固定,則I值越大對P值影響越小,故適合測試大電流。
由于功率計無法通過儀器本身設(shè)置接線補充來消除電壓表(電流表)本身帶入的影響,因此在測試待機功耗時,必須嚴(yán)格按照U-I的接線方式進行測試才能保證測試的準(zhǔn)確,待機功耗的測試你會了嗎?