如何簡化超低待機功耗測試 (EN50564:2011 ) - Vitrek 功率分析儀

概要

在重視節能的市場上銷售的電子設備，必須符合 IEC62301 和 EN50564:2011 等標準所定義的嚴格待機和關機模式功耗限制。

本應用說明展示了 Vitrek PA920 系列精密功率分析儀如何提供精確且可重複的測量結果——通常在毫瓦範圍內——完全符合 EN50564:2011 標準。PA920 具有卓越的低電流測量範圍、高解析度數位化和可配置的觸發功能，使其成為自信地捕獲穩定和不穩定（模式切換）待機負載的理想選擇。

測量挑戰和 EN50564 要求

Vitrek PA920 精密功率分析儀透過專用的 STBY POWER（待機功耗）畫面來解決 EN50564:2011 的挑戰，該畫面專為低功耗測量而設計，完全符合 EN50564:2011 第 5.3.2 段——該標準建議的捕獲非週期性或不穩定功耗模式的方法。

EN50564:2011 特定關鍵功能包括：

  • 每個通道的獨立低功耗測量：PA920 內的每個電壓/功率分析儀 (VPA) 都可以執行獨立的低功耗測量。這允許在單次測量中同時進行多達三次符合 EN50564 標準的測量——非常適合多通道產品測試。
  • 可配置的測量方法（5.3.2a 和 5.3.2d）：
    • 5.3.2a 推薦用於大多數應用，並在固定時間內進行測量，自動延長時間直到功耗變化斜率符合標準。
    • 5.3.2d 使用使用者定義的啟動/停止檢測閾值，非常適合測量有時間限制的模式。
  • 精確的計時和取樣控制：PA920 支援 LF/PERIOD 設定，例如 20Hz/0.1s（推薦），比 1Hz 取樣最小值高十倍。
  • 先進的電壓源監控：在測量期間持續監控電壓 RMS、頻率、波峰因數和 THD（總諧波失真）。任何偏離 EN50564 限制的情況都會被突出顯示（例如，THD 高於 2% 顯示為紅色）。
  • 頻寬、諧波和耦合符合性：
    • 使用標準要求的 AC 和 DC 耦合。
    • AUTO-TRACK 頻寬設定確保符合 EN50564:2011 (4.4.2.) 要求的 2 kHz 頻率響應。
    • 諧波設定可配置為至少包含第 13 次諧波，符合 EN50564:2011 (4.3.2.)。
  • Ue 誤差追蹤：PA920 自動即時計算總測量不確定度 (Ue)，包括分流器校正和佈線補償。如果需要，可以將 ADJUST 設定配置為 LOAD(V@SRCE)，確保結果反映真實世界的功率傳輸並符合附錄 D，非常適合透過 LPA-1 配件進行測試，如標準附錄 B 中所述。
  • 圖形和數值結果：顯示平均功率、變化範圍和測試時間的最後 2/3 期間的線性迴歸斜率結果——對於確認穩態行為至關重要，如 EN50564 (5.3.2a.) 所要求。
  • 靈活的測試持續時間：雖然該標準要求至少 15 分鐘的測試，但 PA920 允許更短或更長的持續時間，自動繼續測量直到功率斜率和時間要求都得到滿足。

內建 EN50564:2011 測試模式

PA920 STBY POWER 畫面包含用於推薦的測試方法 (5.3.2a) 和限時負載方法 (5.3.2d) 的專用模式。這些模式指導使用者完成正確的設定、測試執行以及針對合規性閾值的自動驗證，例如測量視窗最後三分之二期間的斜率穩定性。

此外，該裝置會標記任何不符合項並提供視覺提示：

  • 電壓 THD 或波峰因數超出可接受範圍會以紅色突出顯示。
  • 超過 EN 限制的測量精度 (Ue) 也會以類似方式標記。
  • 所有測量資料都可以追蹤並記錄以供稽核。

自動資料完整性和報告

PA920 在整個測試期間即時記錄電源電壓、頻率、波峰因數和諧波。測量不確定度使用 MCR 校正進行動態計算，符合標準的 4.1.1 段。如果配置正確，這甚至允許使用者從最終報告中省略 Uw 不確定度項，從而簡化合規性文件。

要建立完整的可稽核測試報告：

  • 匯出已完成的 STBY POWER 畫面的螢幕截圖。
  • 將其與所需的產品和測試環境詳細資訊結合。
  • 此匯出超過 EN50564 的 (6) 文件要求。

使用 LPA-1 和 PA920 的實用設定建議

要獲得符合 EN50564:2011 的準確且可重複的待機功率測量，需要仔細配置的測試設定。LPA-1 配件提供必要的連接，讓您將受測裝置的 MAINS 插頭連接到電源，PA920 的一個通道分析受測裝置的功耗。注意：此配件的最大限制為 300Vrms 和 10Arms。

PA920 功率分析儀和 LPA-1 低功率轉接器配件的組合為處理低功率負載提供了一個理想的解決方案，並將測量誤差降至最低。

測量結果和排除常見問題

了解 PA920 在待機功率測試期間報告的資料對於確保符合 EN50564:2011 並獲得可靠、可重複的結果至關重要。PA920 的 STBY POWER 畫面提供全面的即時資訊，讓使用者能夠評估測量品質並找出潛在問題。

關鍵測量結果說明

  • 經過時間和狀態：顯示總測量持續時間以及狀態——例如 WAITING（等待中）、RUNNING（執行中）、EXTENDING（延長中）、STOPPED（已停止）或 COMPLETED（已完成）。已完成的狀態表示測試符合標準的穩定性標準。
  • 平均功率和範圍：顯示測量期間的平均功耗，以及觀察到的功率波動範圍。寬廣的範圍可能表示不穩定的負載條件或外部干擾。
  • 斜率（W/小時）：對於 5.3.2a 方法，計算功耗隨時間變化的斜率，以驗證功耗是否在允許的限制內穩定。高於閾值的斜率表示必須延長或小心停止測量。
  • 電壓指標：持續監控平均電壓、電壓範圍、頻率範圍、波峰因數和總諧波失真 (THD)。如果任何電壓參數超出 EN50564 限制，則相應的資料會以紅色標記。
  • 電流和功率因數：報告負載電流和功率因數範圍以供參考，有助於識別異常行為或裝置模式。
  • 測量誤差 (Ue)：PA920 追蹤其內部測量不確定度。如果誤差超過允許的限制，則會標記該誤差，表示測試結果可能不可靠。
  • 圖形功率趨勢：圖表繪製每個取樣的瓦數隨時間的變化，提供對負載穩定性和暫態事件的視覺洞察。

常見問題和疑難排解提示

  • 不穩定的功率讀數：大幅波動或未穩定的斜率可能表示受測裝置正在循環通過多個模式或具有暫態行為。確保裝置處於穩定的待機模式，並考慮延長測量時間。
  • 超過電壓或 THD 限制：如果標記了電壓波峰因數或 THD，請檢查電源品質。如果本地電源不符合 EN50564 要求，請使用穩壓電源或電壓調節器。
  • 高測量誤差 (Ue)：確認 PA920 已使用適當的 ADJUST 設定正確配置，並使用 LPA-1 配件驗證連接。過多的佈線電阻或不正確的佈線配置會增加誤差。
  • 測量過早停止：如果在達到穩定性之前手動停止測試，PA920 會將結果標記為「STOPPED（已停止）」而不是「COMPLETED（已完成）」。為了獲得有效的合規性結果，請允許測試運行直到滿足自動完成標準。
  • 資料記錄問題：使用可選的資料記錄功能時，請確保記錄配置為手動計時並且間隔小於 1 秒，以捕獲詳細的功率設定檔。

可靠測試的最佳實務

  • 在開始測試之前仔細驗證所有設定參數。
  • 使用 PA920 的內建警報和顏色編碼來快速發現超出規格的情況。
  • 徹底記錄測試條件，包括電源特性和裝置工作模式。
  • 如果初始結果顯示不穩定或標記的錯誤，請重複測試。
  • 匯出螢幕影像和測量資料以進行可追蹤的報告

 

結論

透過仔細解釋 PA920 的測量結果並解決常見的缺陷，使用者可以確保準確且符合法規和稽核要求的待機功率測量。