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探究家电铭牌功耗值背后的故事
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2017-11-14
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摘要：
对于空调、冰箱、洗衣机和电磁炉等变频家用电器来说，它们在运行过程中，会频繁地改变工作状态，导致工作电流发生大范围变化，电流可从几十安降至几毫安。这样的一种工作模式，功率计到底应该采用怎样的模式才能精确地计算功率呢？
如今生活水平提高了，对每户家庭来说，像吸尘器、洗衣机、电磁炉等各种家电，都已非常常见了，人们早已改变了之前“三大件”的思想。并且，节能意识深入人心，人们都开始追求低功耗、高节能的家电。
每种家电都有自己的特性，甚至独特的工作模式，那么，它们的功耗值都是怎样测出来的呢？其中肯定有“猫腻”！
空调和冰箱
对于空调、冰箱、洗衣机和电磁炉等变频家用电器来说，它们在运行过程中，会频繁地改变工作状态，导致工作电流发生大范围变化，电流可从几十安降至几毫安。这样的一种工作模式，功率计到底应该采用怎样的模式才能精确地计算功率呢？
因为大部分的功率测量仪器只允许在同一量程下进行积分测量。当测量值超过当前最大量程，就会导致测量结果不准确，必须手动切换量程后再进行积分，无法连续进行大动态电流变化设备的积分测量。
所以，对于变频家电功率的测量的关键就是能够在积分模式下自动切换量程，这样就可以解决手动切换量程带来的积分测量误差，可以更精确地测量家用电器的功耗。
图1 积分模式下自动与固定量程切换对比
在国内，广州致远电子的PA300系列功率计，它不仅可以在积分模式下自动切换量程，而且采用了双分流器技术，可实现宽范围的电流输入，非常适合于间歇性运行设备的功率测量，而且量程可达5mA-20A，无需外接传感器，非常方便。同时，小电流测量低至50μA，可准确测量家电的待机功耗，所以得出的功耗值就非常准确了。
吸尘器
另外，对常见的吸尘器也是一样。在吸尘器的设计中有一个重要环节需要使用可控硅对其马达的功率进行调节，从而改变转速。图2为使用功率控制电路的吸尘器回路图。当可控硅在栅极附加触发脉冲时，状态为ON，输入交流电压极性变为OFF。由此，通过改变栅极脉冲的时间，就可以对马达输入电流进行控制。
图2 吸尘器回路图
图3为马达输入电压波形。通过手控调节器档位的选择，马达的电压波形发生变化，从而使马达转速发生变化起到调节吸尘器吸力的作用。
图3 马达电压波形
对于空调、冰箱、洗衣机和电磁炉等变频家用电器来说，它们在运行过程中，会频繁地改变工作状态，导致工作电流发生大范围变化，电流可从几十安降至几毫安。这样的一种工作模式，功率计到底应该采用怎样的模式才能精确地计算功率呢？
如今生活水平提高了，对每户家庭来说，像吸尘器、洗衣机、电磁炉等各种家电，都已非常常见了，人们早已改变了之前“三大件”的思想。并且，节能意识深入人心，人们都开始追求低功耗、高节能的家电。
每种家电都有自己的特性，甚至独特的工作模式，那么，它们的功耗值都是怎样测出来的呢？其中肯定有“猫腻”！
空调和冰箱
对于空调、冰箱、洗衣机和电磁炉等变频家用电器来说，它们在运行过程中，会频繁地改变工作状态，导致工作电流发生大范围变化，电流可从几十安降至几毫安。这样的一种工作模式，功率计到底应该采用怎样的模式才能精确地计算功率呢？
因为大部分的功率测量仪器只允许在同一量程下进行积分测量。当测量值超过当前最大量程，就会导致测量结果不准确，必须手动切换量程后再进行积分，无法连续进行大动态电流变化设备的积分测量。
所以，对于变频家电功率的测量的关键就是能够在积分模式下自动切换量程，这样就可以解决手动切换量程带来的积分测量误差，可以更精确地测量家用电器的功耗。
图1 积分模式下自动与固定量程切换对比
在国内，广州致远电子的PA300系列功率计，它不仅可以在积分模式下自动切换量程，而且采用了双分流器技术，可实现宽范围的电流输入，非常适合于间歇性运行设备的功率测量，而且量程可达5mA-20A，无需外接传感器，非常方便。同时，小电流测量低至50μA，可准确测量家电的待机功耗，所以得出的功耗值就非常准确了。
吸尘器
另外，对常见的吸尘器也是一样。在吸尘器的设计中有一个重要环节需要使用可控硅对其马达的功率进行调节，从而改变转速。图2为使用功率控制电路的吸尘器回路图。当可控硅在栅极附加触发脉冲时，状态为ON，输入交流电压极性变为OFF。由此，通过改变栅极脉冲的时间，就可以对马达输入电流进行控制。
图2 吸尘器回路图
图3为马达输入电压波形。通过手控调节器档位的选择，马达的电压波形发生变化，从而使马达转速发生变化起到调节吸尘器吸力的作用。
图3 马达电压波形
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