四象限放大器 PAS 5 谐波性能演示 相关标准 : IEC/EN 6-3-2 IEC/EN 6-4-7 应用领域 IEC/EN 6-3-2 标准规定了在正常的操作状态下的指定试验条件下设备输入电流可能产生的 4 次谐波以下的谐波分量的限值, 本标准适用于准备接入到公共低压供电系统的每相输入电流不大于 6A 的电气和电子设备 对负载条件下的电压源的要求在本标准的附录 A.2 中给出 附录 A.2 中的 c) 点规定了电压源的谐波电压分量限值 与此同时, 测试中的 EUT 还需满足 IEC/EN 6-3-2 标准中对 A 类 B 类 C 类以及 D 类设备的要求 EUT 应处在正常操作状态下 d) 点对波形 ( 波峰因数!) 进行了描述 当我们对本标准中的 C 类和 D 类 EUT 进行测试时, 必须考虑到波形 ( 波峰因数!) 图 A. 的注意事项 : 没有规定 Z S ( 源阻抗 ) 和 Z M ( 测量阻抗 ) 的值, 但应足够小以满足附 ZM 录 A.2 的要求, 对此须通 ZS 过与 EUT 相连接的连接点上的测试单元进行验证 Z M 的值见 IEC/EN 6- Source 4-7 标准 Analyzer U In EUT Fig. : Measurement setup acc. IEC/EN 6-3-2 /5
EUT 的谐波分析 针对 PAS 电压源的谐波性能演示, 我们建立了以下应用程序 : PAS 5 功率放大器为 EUT 提供连续电力和非线性电流消耗 PAS 5 的额定功率 :5kVA PAS 5 的额定电 流 :8.5A rms 在演示过程中,PAS 5 产生的电流 > 4.5A rms, 峰值电流 > 6A p EUT 输入电流的谐波分析表如图 2 所示 图 3 展示了输入电流波形 图 4 展示了在测试过程中的 EUT 的频谱 Voltage: Current: Power: Powerfactor: Testconditions: 23.8 Vrms 4.528 Arms 644.9 W.67 325.49 Vpk -6.93 Apk P=6422. W CosPhi:.984 EN 6-3-2 / A4, f=5 Hz, Phase=L, Range=64. A Time window cycles=6, Grouping of harmonics=off HARMONIC ANALYSIS: Test FAIL in Timewindow of Ha Value Percent Angle EN6-3-2 Class A THD=.4 % THV=.328 V POHV=.62 V THD=7.3 % THC=3.342 A POHC=.45 A 9559. VA Margin PASS FAIL DC.3 A. % - - -. - Deg -. - - - - - - -. - X 28.35 A. %.2 Deg -. - - - - - - -. - X 2. A.4 % -58.5 Deg.8 A -99. % X 3 23.76 A 83.82 % -49. Deg 2.3 A 933.2 % X 4.2 A.6 % 26.8 Deg.43 A -96.3 % X 5 6.2 A 57.5 % 53.4 Deg.4 A 32.3 % X 6. A.5 % -5.7 Deg.3 A -95.3 % X 7 8.22 A 29. % -98.9 Deg.77 A 967.6 % X 8. A.3 % 3.6 Deg.23 A -96.9 % X 9 2.59 A 9.2 % 39. Deg.4 A 546.4 % X. A.2 % 22. Deg.84 A -96.8 % X 2.5 A 8.8 % 64.9 Deg.33 A 656.2 % X 2. A.3 % -73.6 Deg.533 A -94.4 % X 3 2.66 A 9.38 % -72.7 Deg.2 A 66.2 % X 4. A.2 % 97.9 Deg.34 A -95.3 % X 5.47 A 5.9 % 47.9 Deg.5 A 88.3 % X 6. A. % -37.2 Deg.5 A -97.2 % X 7.69 A 2.42 % 69.6 Deg.324 A 48.4 % X 8. A.2 % 5.6 Deg.22 A -94.8 % X 9. A 3.87 % -4.6 Deg.84 A 826.6 % X 2. A.2 % -62.5 Deg.92 A -94.8 % X 2.9 A 3.8 % 77.6 Deg.7 A 742.9 % X 22. A. % 86.2 Deg.836 A -98.2 % X 23.36 A.29 % 64.9 Deg.978 A 273. % X 24. A.2 % -.7 Deg.767 A -93.3 % X 25.5 A.76 % -8. Deg.9 A 453.2 % X 26. A.2 % -55.3 Deg.78 A -9.8 % X 27.58 A 2.5 % -46.2 Deg.833 A 598.5 % X 28. A. % 48. Deg.657 A -93.9 % X 29.32 A.3 % 79.6 Deg.776 A 32.2 % X 3. A. % -9. Deg.63 A -99. % X 3.23 A.8 % 5.7 Deg.726 A 2.9 % X 32. A. % -7. Deg.575 A -93.6 % X 33.37 A.32 % -9. Deg.682 A 447.7 % X 34. A. % 8.5 Deg.54 A -93. % X 35.28 A. % 9.4 Deg.643 A 343.3 % X 36. A. % -58. Deg.5 A -98. % X 37.2 A.42 % 8.4 Deg.68 A 97. % X 38. A. % -77. Deg.484 A -93.9 % X 39.23 A.8 % -72.9 Deg.577 A 295. % X 4. A.2 % 25.6 Deg.46 A -89.2 % X PWHD=.7 % PWHD=37.57 % Fig. 2: Harmonic analysis of the EUT current 2/5
EUT 的电流波形和频谱 Klasse D Überprüfung - Zeitfenster von i/a i/ipk.% inside positive envelope.% inside negative envelope Power: 644.9 W No Class D specimen Pi/2 Pi 3/2 Pi wt M Fig. 4: Input current (4A rms /6A p ) of the EUT Spektrum Zeitfenster von - EN6-3-2 Class A I/A HARMONIC ANALYSIS: Test FAIL in Timewindow of 3.5 3 2.5 2.5.5 DC 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 Harmonic n Fig. 5: Frequency spectrum of the EUT 3/5
PAS 5 的电流波形和频谱 Klasse D Überprüfung - Zeitfenster von u/v u/upk 2 M Pi/2 Pi 3/2 Pi wt - -2 Fig. 6: Output voltage of the voltage source (PAS 5) Spektrum Zeitfenster von - EN6-3-2 Voltages U/V HARMONIC ANALYSIS: Test PASS in Timewindow of 3 2.5 2.5.5 DC 2 4 6 8 2 4 6 8 2 22 24 26 28 3 32 34 36 38 4 Harmonic n Fig. 7: Frequency spectrum of the voltage source (PAS 5) 4/5
PAS 5 的谐波分析 IEC/EN 6-3-2 标准中的附录 A.2 规定了电压源可能产生的谐波分量的限值 对测试装置的测量清晰地展示了 PAS 5 电压源的优异性能 图 6 显示了测试周期的电压波形, 在负载条件下电流 > 4.5A rms, 峰值电流 > 6A p 在负载条件下的 PAS 5 的电压谐波频谱如图 7 所示 图 8 中的表格分析以及图 7 中的图形评估证明 PAS 5 完全符合 IEC/EN 标准要求 允许的谐波限值和实际测得的谐波值之间的距离是相当令人满意的 Voltage: Current: Power: Powerfactor: Testconditions: 23.8 Vrms 4.528 Arms 644.9 W.67 325.49 Vpk -6.93 Apk P=6422. W CosPhi:.984 EN 6-3-2 / A4, f=5 Hz, Phase=L, Range=64. A Time window cycles=6, Grouping of harmonics=off HARMONIC ANALYSIS: Test PASS in Timewindow of Ha Value Percent Angle EN6-3-2 Voltages THD=.4 % THV=.328 V POHV=.62 V THD=7.3 % THC=3.342 A POHC=.45 A 9559. VA Margin PASS FAIL DC.6 V. % - - -. - Deg -. - - - - - - -. - X 23.82 V. %. Deg -. - - - - - - -. - X 2.5 V. % -67. Deg.464 V -98.9 % X 3.22 V. % 62.5 Deg 2.76 V -89.4 % X 4.6 V. %.4 Deg.464 V -98.6 % X 5.83 V.8 % -82. Deg.927 V -8. % X 6.7 V. % -24.2 Deg.464 V -98.5 % X 7.7 V.5 % 34.8 Deg.695 V -84.4 % X 8.4 V. % 85.8 Deg.464 V -99. % X 9.37 V.2 % 26.4 Deg.464 V -92. % X.3 V. % 5.9 Deg.464 V -99.3 % X.5 V.2 % -43.9 Deg.232 V -78.2 % X 2.3 V. % -4.4 Deg.232 V -98.6 % X 3.6 V.3 % 76.9 Deg.232 V -74. % X 4.2 V. % 33.3 Deg.232 V -99. % X 5.32 V. % 42.6 Deg.232 V -86. % X 6. V. % 35.8 Deg.232 V -99.5 % X 7.2 V. % -9.9 Deg.232 V -9.3 % X 8.2 V. % -68.3 Deg.232 V -99.3 % X 9.37 V.2 % -4.9 Deg.232 V -83.8 % X 2.2 V. % 52.6 Deg.232 V -99. % X 2.3 V. % 74.9 Deg.232 V -87. % X 22. V. % 8.6 Deg.232 V -99.5 % X 23. V. % -6. Deg.232 V -95.4 % X 24. V. % -33.8 Deg.232 V -99.5 % X 25.25 V. % -98.3 Deg.232 V -89.3 % X 26.2 V. % -78.9 Deg.232 V -99.2 % X 27.27 V. % 5.7 Deg.232 V -88.3 % X 28. V. % 4.6 Deg.232 V -99.7 % X 29.2 V. % -2.5 Deg.232 V -94.9 % X 3. V. % -42.4 Deg.232 V -99.8 % X 3.4 V. % -66.7 Deg.232 V -93.8 % X 32. V. % -38.5 Deg.232 V -99.4 % X 33.22 V. % 57.6 Deg.232 V -9.4 % X 34. V. % 77.9 Deg.232 V -99.5 % X 35.5 V. % 2.7 Deg.232 V -93.3 % X 36. V. % -26.8 Deg.232 V -99.9 % X 37.8 V. % -47.6 Deg.232 V -96.7 % X 38. V. % -85. Deg.232 V -99.6 % X 39.9 V. % -66.4 Deg.232 V -9.9 % X 4. V. % 97.8 Deg.232 V -99.4 % X PWHD=.7 % PWHD=37.57 % Fig. 8: Tabular harmonic overview of the voltage source (PAS 5) 对所有的 4 次谐波而言, 测量值均低于 IEC/EN 6-3-2 标准中允许的最大谐波限值的 25% 我们将不断完善 PAS 系列放大器的性能, 使其在将来更加完美 PAS 系列放大器 : 满足所有要求的参考电源 /weblink/6 5/5