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L'analyseur de puissance de nouvelle génération

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Le nouvel analyseur de puissance PW8001 de HIOKI établit une nouvelle norme industrielle avec sa précision inégalée, offrant la meilleure solution pour les mesures de haute fréquence et de puissance. Cela permet des mesures d'efficacité de pointe à partir d'applications SiC et GaN de pointe jusqu'à l'analyse complexe de la puissance du groupe motopropulseur multimoteur.

Idéal pour les applications SiC et GaN

L'utilisation des semi-conducteurs SiC et GaN pour tous les types de convertisseurs de puissance est en forte augmentation. Mais pourquoi l'utilisation des semi-conducteurs SiC ou GaN est-elle si intéressante ? Les semi-conducteurs SiC et GaN permettent d'améliorer encore le rendement des convertisseurs de puissance tout en permettant de réduire la taille et le poids des convertisseurs. Un avantage supplémentaire de la réduction des effectifs est qu'elle crée plus de flexibilité dans la conception des PCB dans les espaces confinés. Mais, comme toujours, il y a aussi un inconvénient. Les semi-conducteurs SiC et GaN fonctionnent à des fréquences de commutation plus élevées que les semi-conducteurs à base de Si conventionnels et génèrent plus de bruit et nécessitent un analyseur de puissance avec une bande passante plus élevée et une meilleure résistance au bruit externe. Le Hioki PW8001, en combinaison avec les capteurs de courant Hioki, est le choix parfait pour ce défi. Précision de puissance de pointe pour le courant continu et à des fréquences de 50 kHz et plus, combinée au rapport de réduction de tension en mode commun (CMRR) sans précédent pour les capteurs de courant PW8001 et Hioki, garantissent des mesures extrêmement précises et non affectées, même dans des environnements extrêmement bruyants.

Lorsque vous développez un chargeur sans fil ou un moteur à onduleur très efficace pour les véhicules électriques ou les drones, la précision de votre système de mesure est essentielle. Vous devez être capable de mesurer les plus petites améliorations d'efficacité. Cela signifie que votre analyseur de puissance doit mesurer à la fois le courant continu et les hautes fréquences comme 50 kHz ou même plus précisément que possible. Le PW8001 est parfait pour ce type de travail.

Combiné avec le module d'entrée haute précision U7005, qui a un taux d'échantillonnage de 15 MS/s et une conversion A/N 18 bits, le PW8001 offre une précision de puissance de 0,05 % pour le courant continu, 0,03 % à 50/60 Hz et un meilleur 0,2 % sur le marché à 50 kHz.

Analyseur de puissance pour mille cinq cents V DC CAT II

La tendance vers des fermes solaires plus puissantes a conduit à une augmentation de la tension de fonctionnement. Aujourd'hui quinze cent V DC est devenu la norme. De plus, les fermes solaires sont associées à des solutions de stockage local à des fins d'équilibrage du réseau ou pour fournir de l'énergie XNUMXh/XNUMX. L'électrification des camions lourds et des bus est un autre domaine où la tension plus élevée devient de plus en plus courante. Alors que les voitures électriques ordinaires utilisent des systèmes XNUMXV DC ou XNUMXV DC, le domaine du transport passe à XNUMXV DC pour augmenter la puissance du système et réduire le temps de charge.
Pour fournir une solution de mesure de puissance pour ces nouvelles tendances technologiques, Hioki a développé le module d'entrée haute tension U7001. Avec le U7001, Hioki est le premier sur le marché à disposer d'un analyseur de puissance de paillasse 8001 XNUMX Vdc CAT II. Cette classification permet au PWXNUMX d'être utilisé pour le développement et les tests de production de conditionneurs d'énergie solaire, de groupes motopropulseurs et de solutions de charge rapide pour les voitures électriques à usage intensif avec une tension de système supérieure à XNUMX XNUMX VDC.

Analyse du système d'entraînement à quatre moteurs

Actuellement, les drones sont utilisés dans un large éventail d'applications, telles que la réalisation de vidéos à vol d'oiseau, la surveillance, les inspections dans des environnements dangereux ou la livraison de colis. Les drones AED, qui sont équipés d'un défibrillateur, peuvent même sauver des vies car ils peuvent arriver avant une ambulance sur des sites d'urgence dans des lieux fréquentés tels que des festivals ou des centres urbains. D'autres entreprises développent encore des drones plus gros et plus puissants comme les taxi-drones.

Pour tous ces drones, l'efficacité et la fiabilité du groupe motopropulseur sont extrêmement essentielles, car chaque augmentation de l'efficacité entraînera une augmentation de la portée. Le PW8001 avec l'option d'évaluation à quatre moteurs est l'outil de développement idéal pour les drones et autres systèmes d'entraînement à quatre moteurs tels que les voitures électriques hautes performances, les bus électriques à moteur-roue et les robots industriels. Il vous permet d'examiner simultanément les performances des quatre moteurs, ce qui rend l'équilibrage du groupe motopropulseur beaucoup plus rapide et plus facile et se traduira par des conceptions plus efficaces et plus fiables.

Correction automatique des changements de phase

Tout au long de la conception des boosters d'hélicoptères pour (H)EV ou des systèmes de correction active du facteur de puissance pour le réseau, la mesure de la puissance dissipée des réacteurs et des transformateurs est essentielle. La nature inductive de ces composants rend assez difficile une mesure précise, en particulier à des fréquences élevées. L'une des raisons en est que la tension et le courant doivent être mesurés précisément dans le temps pour mesurer la puissance active. Cependant, les capteurs de courant auront toujours un décalage dans le temps. Par conséquent, pour pouvoir mesurer avec précision la perte d'une réactance ou d'un transformateur, la temporisation des capteurs de courant doit être éliminée sur toute la gamme de fréquence.

Pour cette raison, Hioki a intégré une fonction de correction de déphasage en standard il y a quelques années, qui a maintenant été améliorée en une simple fonction plug-and-play qui ne nécessite pas de saisie manuelle comme la fonction de correction de déphasage automatique de phase (APSC ). Cette nouvelle fonctionnalité unique est disponible pour la première fois avec le nouvel analyseur de puissance PW8001. La fonction APSC garantit des performances inégalées pour les mesures de perte de transformateur et de réacteur haute fréquence.

Pour que la fonction APSC fonctionne correctement, 2 choses sont nécessaires :

• le capteur de courant avec une différence de temps constante connue
• l'analyseur de puissance capable de compenser le décalage horaire

En tant que seul fabricant d'analyseurs de puissance à concevoir et construire également des capteurs de courant, Hioki est dans une position unique pour optimiser les capteurs de courant pour APSC.

Les capteurs de courant des séries Hioki CT68 et CT69 ont été conçus pour obtenir une différence de temps constante sur toute la plage de fréquences, comme le montre la figure 1.

analyseur de puissance
Figure 1 : Temporisation des capteurs HIOKI CT68

Grâce à cette caractéristique unique, le PW8001 peut compenser le retard du capteur de courant, quelle que soit la fréquence qu'il mesure. D'autres capteurs de courant sur le marché ont tendance à être conçus en mettant l'accent sur le faible déphasage aux hautes fréquences. En conséquence, ces capteurs de courant n'auront pas de retard constant sur toute la plage de fréquences. Ceci est illustré sur la figure deux, où la différence de temps d'un capteur comparable disponible sur le marché est montrée.

analyseur de puissance triphasé
Figure 2 : Comparaison des délais

Étant donné que le décalage temporel du capteur comparable change entre 100ns et 20ns, cela montre clairement que cette conception rend ce capteur inadapté à la correction du déphasage, car l'analyseur de puissance ne peut pas compenser le décalage temporel à chaque fréquence qu'il mesure.
De plus, le positionnement du conducteur dans le capteur de courant peut influencer la précision de la mesure. Ceci est illustré dans les figures trois et quatre.

décalage de phase
Figure 3 : Retard de phase et position du noyau du câble HIOKI CT68

Dans la figure XNUMX, chaque courbe est précisément superposée, ce qui montre qu'il n'y a pas d'impact sur le retard de phase dû à la situation du conducteur.
Exactement les mêmes tests ont été effectués avec un capteur de courant comparable et le résultat est illustré à la figure quatre.

fil hiokie
Figure 4 : Retard de phase et position du noyau du câble HIOKI CT68

Figure 4 : Je diffère de la phase et de la situation de l'âme du câble du HIOKI CT68

Les résultats sont très, très différents. Dans un tel cas, l'emplacement du conducteur influence la différence de phase aux fréquences supérieures à cent kHz, et aura un impact sur la précision générale de la mesure de puissance aux hautes fréquences, comme avec l'utilisation de semi-conducteurs SiC et GaN. .

Flexibilité maximale

La difficulté croissante des applications énergétiques, telles que les solutions intégrées d'énergie renouvelable avec stockage local, connexion au réseau et recharge de voitures électriques, nécessite une augmentation des canaux d'énergie pour pouvoir examiner le comportement énergétique actif d'un système. .
Le PW8001 avec ses entrées de puissance modulaires à huit canaux dans un seul instrument, le libre choix des modules d'entrée haute tension U7001 et U7005 et une large gamme de capteurs de courant de 20A à 2000A, vous offre la possibilité de composer votre solution de mesure de puissance "sur mesure".