Misurare la potenza di stand-by

MISURE DI POTENZA –

La serie di wattmetri di precisione ad alte prestazioni PPA proposta da N4L garantisce un’accuratezza nella misura della potenza di stand-by superiore a quella richiesta dalla normativa Iec 62301.

L'energia persa in una casa dagli apparati elettronici in modalità stand-by è stata valutata in una percentuale compresa tra il 5% al 15% del consumo totale. A prima vista potrebbe sembrare una stima non elevata, che diventa però importante se si considera che la potenza di stand-by è consumata in modo continuo. Così, mentre il consumo in stand-by appare relativamente piccolo comparato all'elevata potenza di una lavatrice nel breve periodo, diventa significativo quando si considera il consumo continuo nelle 24 ore. La presa di coscienza internazionale sui costi finanziari e ambientali di questa energia non utilizzata si è tramutata in una legge che obbliga i produttori di apparati elettronici a ridurre la potenza consumata dai loro dispositivi quando non sono operativi. Esistono un numero crescente di normative nazionali che specificano i limiti associati a gruppi particolari di prodotti (Energy Star, Blue Angel, EcoDesign, Top Runner, Nordic Swan); la normativa internazionale riconosciuta per le tecniche di misura e l'accuratezza di misura per la potenza di stand-by è comunque la Iec 62301.

Misura di stand-by e analisi di potenza
In condizioni di bassa potenza, è molto importante che lo strumento di misura utilizzato abbia un canale di corrente con sufficiente sensitività per misurare la corrente minima. Con una forma d'onda di corrente sinusoidale, questo potrebbe essere abbastanza semplice ma, con richiesta di corrente pulsata che produce un elevato fattore di cresta, questo potrebbe essere più difficile. La complicazione sta nel Dut che mostra un basso duty cycle di corrente pulsata. Un errore comune che viene fatto da diversi venditori di strumenti è credere che il profilo di stand-by sia periodico e quindi che possa essere quantificato anche con buchi tra le misure integrando per un lungo periodo di tempo, ma questo non è vero. In pratica, cicli di stand-by a basso duty cycle sono non simmetrici e in effetti, questo è vero anche negli alimentatori tradizionali con consumi di potenza ciclo per ciclo. Per ottenere la potenza di stand-by reale, un wattmetro ideale dovrebbe misurare continuamente così che nessun evento sia perso. Purtroppo, molti wattmetri hanno buchi tra le finestre di misura e quindi la maggior causa di instabilità nella misura della potenza è lo strumento di misura e non il Dut. Con richieste di corrente non periodiche o stand-by a diversi livelli, questa tecnica può perdere eventi e fornire solo una media approssimativa invece di una misura reale.
Se si usa invece uno strumento senza buchi di misura, la misura di potenza consumata include tutti gli eventi. Nonostante la natura a picco di diversi profili della corrente di stand-by, è comune pensare solo ai picchi di corrente, mentre è molto importante misurare accuratamente la corrente residua tra i picchi, perché molte volte questa rappresenta una porzione significativa della potenza di stand-by totale.

La soluzione ideale in termini di accuratezza
La soluzione proposta da N4L ha delle finestre di misura continue che automaticamente si adattano al cambiamento del periodo della corrente. In questo modo, la misura di potenza rifletterà la potenza di stand-by reale.
Grazie alla complessa natura della potenza di stand-by, è comune parlare di accuratezza con poche prove a supporto. In ogni caso, l'accuratezza in potenza può essere provata comparando i risultati misurati con riferimenti calcolati o conosciuti. Mantenendo la filosofia di fornire accuratezza che possa essere provata con i principi della metrologia, N4L ha sviluppato tecniche di test e calibrazione associate a potenza di stand-by a basso duty cycle. La rispondenza alla IEC62301 richiede l'abilità di mantenere un'accuratezza definita quando si misura un Dut in stand-by. La serie di wattmetri PPA garantisce un'accuratezza migliore di quella richiesta.

• Accuratezza in watt richiesta @ > 0.5W = 2.0%
Accuratezza PPA2530 misurata sotto 0.2%
• Accuratezza in watt richiesta @ < 0.5W = 0.01W
Accuratezza PPA2530 misurata sotto 0.001W

Lo standard afferma che i wattmetri approvati includeranno “Risoluzione in Potenza di 1mW o meglio” e anche che “Misure di potenza di meno di 0.5 W devono essere fatte con un incertezza inferiore o uguale a 0.01 W con un livello di confidenza del 95%”. La soluzione di misura ideale dovrà fornire una risoluzione di 0.0001 W.

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