汽車行業(yè)解決方案
Automotive Solutionsx
汽車行業(yè)解決方案
Automotive Solutions為了實(shí)現(xiàn)范圍 3 (※1)排放和去碳化(碳中和、零碳),必須正確理解自己公司的產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。未來,制造商必須向最終用戶明確說明其產(chǎn)品的功耗。對(duì)于開發(fā)工程師來說,降低產(chǎn)品功耗將是一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。
本應(yīng)用案例旨在為致力于實(shí)現(xiàn)范圍 3 的開發(fā)人員提供相關(guān)提示,以便理解如何通過收集電流和溫度數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)電子設(shè)備中部件的能量損耗。
(※1) 什么是范圍 1、2 和 3 ?
范圍 1 : 企業(yè)自身直接排放的溫室氣體(燃料燃燒、工業(yè)過程)
范圍 2 : 使用其他公司提供的電力、熱力和蒸汽產(chǎn)生的間接排放
范圍 3 : 范圍 1 和范圍 2 以外的間接排放。 ( 與企業(yè)活動(dòng)相關(guān)的其他公司的排放)
背景
開關(guān)電源安裝在電子設(shè)備中,用于提供穩(wěn)定、充足的電源。 開關(guān)電源必須高效地將工頻交流電源轉(zhuǎn)換為低壓直流電源。 為了實(shí)現(xiàn)高效率 的電源,需要進(jìn)行管理以盡可能地減少熱損耗。 產(chǎn)生的熱能與能量損耗直接相關(guān),這意味著熱損耗應(yīng)盡可能小。可以通過了解電子設(shè)備 內(nèi)部部件的電流消耗和熱損耗,來采取措施降低產(chǎn)品的功耗。
降低開發(fā)產(chǎn)品的功耗所面臨的問題
降低已開發(fā)產(chǎn)品的功耗涉及以下問題 :
1. 了解不同工作模式的電流消耗
2. 了解能量損耗點(diǎn)
3. 適應(yīng)開發(fā)速度
1. 了解不同工作模式下的電流消耗
制造商必須向最終用戶明確說明其產(chǎn)品的功耗。除了使用功率計(jì)測量產(chǎn)品的額定功率外,往往還需要不同工作模式下的功耗數(shù)據(jù)。驗(yàn)證開發(fā)產(chǎn)品在不同工作模式(如待機(jī)、額定運(yùn)行和過載)下的電流消耗的數(shù)據(jù),對(duì)產(chǎn)品的最終用戶非常有價(jià)值,并且具有加快范圍 3 計(jì)劃實(shí) 施的優(yōu)勢。
2. 了解能量損耗點(diǎn)
為減少能源浪費(fèi),通過同時(shí)了解電流消耗、發(fā)熱和振動(dòng)等能源損耗,從而更容易理解它們之間的因果關(guān)系。例如,電氣設(shè)備部件產(chǎn)生的大 部分熱量是由流經(jīng)這些部件的大電流造成的。了解了電流值和溫度之間的因果關(guān)系,就可以采取措施,例如通過降低電路中的電流來減少發(fā)熱量。
3. 適應(yīng)開發(fā)速度
為了按期推出產(chǎn)品,開發(fā)工程師需要在有限的驗(yàn)證時(shí)間內(nèi),毫不拖延地進(jìn)行長期可靠性、耐久性和破壞性測試。為了跟上世界變化的速度,需要提高開發(fā)速度并高效地進(jìn)行評(píng)估。這就需要進(jìn)行多點(diǎn)測量并同時(shí)記錄電流和溫度等各種參數(shù)。
HIOKI 提出的關(guān)于記錄當(dāng)前電流消耗和溫度,并查明無端能量消耗情況的建議
可長期記錄已開發(fā)產(chǎn)品的電流消耗和溫度,以查明能量損耗的原因。而 LR8450 數(shù)據(jù)采集儀和小型高精度 DC 電流傳感器 CT7812(或 CT7822)、功能強(qiáng)大是理想之選。LR8450 與測量單元組合使用,可記錄多達(dá) 330 個(gè)多通道的電流、電壓、溫度、溫度、振動(dòng)等物理量以及 CAN 總線上的數(shù)據(jù)。
為什么 LR8450 和 CT7812(或 CT7822)非常適合測量像本次產(chǎn)品這樣的開發(fā)產(chǎn)品的電流消耗和溫度 :
1. 手指大小的高精度電流傳感器,只需夾住即可測量
2. 同時(shí)測量各種參數(shù),可以確定能源的浪費(fèi)情況
3. 多功能測量模塊
1. 手指大小的高精度電流傳感器,只需夾住即可測量
小型 DC 電流傳感器 CT7812(2 A)和 CT7822(20 A)是進(jìn)入電源 周圍狹小空間的理想之選。只需夾住即可測量,無需斷開接線,從而最大限度地減少了對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的影響和連接所需的工時(shí)。此外,它還適用于檢查已安裝設(shè)備的電流消耗之類的維保用途。電流傳感器采用磁通門技術(shù),具有低漂移性和出色的溫度穩(wěn)定性,能夠長期高精度地記錄電流消耗。
2. 同時(shí)測量各種參數(shù),可以確定能源的浪費(fèi)情況
溫度和振動(dòng)測量可有效確定電流傳感器無法確定的元件級(jí)損耗, LR8450 數(shù)據(jù)采集儀支持溫度和熱流測量以及振動(dòng)和應(yīng)變測量。通過與消耗電流同時(shí)記錄,可快速確定由發(fā)熱或振動(dòng)引起的能量損耗。記錄的數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上,以加快設(shè)計(jì)驗(yàn)證和調(diào)試。
3. 多功能測量模塊
LR8450 有 7 種測量模塊,支持多種信號(hào)記錄。可整合電壓、電流、電阻和溫度等基本記錄參數(shù),以及脈沖和邏輯輸出傳感器、應(yīng)變傳感器、CAN 總線的測量數(shù)據(jù)。高度可擴(kuò)展的測量通道數(shù)量可用于各種評(píng)估應(yīng)用。
評(píng)估應(yīng)用示例 :
?溫度循環(huán)測試 :使用 PT 溫度傳感器高精度記錄產(chǎn)品溫度
?電纜彎曲耐久性測試 :監(jiān)測導(dǎo)線電阻
?電池的穿刺測試 :通過 1 ms 快速采樣記錄電壓和溫度的快速變化
?大規(guī)模熱測試 :獲取詳細(xì)的溫度數(shù)據(jù),用于熱設(shè)計(jì)驗(yàn)證,最多可達(dá) 330 個(gè)通道
組合產(chǎn)品介紹
圖 1 顯示了一個(gè)組合示例,用于測量電子設(shè)備中元件的電流和溫度。兩種電流測量模塊 :U8556(直連)和 LR8536(無線),都可最多 連接 5 個(gè)電流傳感器;LR8450 可自動(dòng)識(shí)別電流傳感器的型號(hào),將其轉(zhuǎn)換為電流比例并顯示數(shù)據(jù),從而省去了設(shè)置的功夫。關(guān)于溫度記錄,可使用電壓 / 溫度單元 U8550 或無線電壓 / 溫度單元 LR8530。
表 1 列出了可與 LR8450 配合使用的 HIOKI 的傳感器。
根據(jù)需要測量的電流容量、導(dǎo)線直徑和用途等,HIOKI 可提供多種電流傳感器。
表 1 :與 LR8450 兼容的電流傳感器列表
產(chǎn)品 | 類型 | 電流 | 最大導(dǎo)線直徑 | 用途 |
?CT7812 | 小型 · 高精度 AC/DC | 2 A | φ 5 mm | 電子設(shè)備部件的電流測量 |
?CT7822 | 20 A | |||
?CT7731 | 自動(dòng)調(diào)零 AC/DC | 100 A | φ 33 mm | 逆變器等的電流測量 |
?CT7736 | 600 A | |||
?CT7742 | 自動(dòng)調(diào)零 AC/DC | 2000 A | φ 55 mm | 大電流逆變器等的電流測量 |
?CT7126 | AC | 60 A | φ 15 mm | 工頻電源等的電流測量 |
?CT7131 | 100 A | |||
?CT7116 | AC | 6 A | φ 40 mm | AC 泄漏電流測量 |
?CT7136 | AC | 600 A | φ 46 mm | 工頻電源等的電流測量 |
?CT7044 | AC | 6000 A | φ 100 mm | 工頻電源等的電流測量 |
?CT7045 | φ 180 mm | |||
?CT7046 | φ 254 mm |
總結(jié)
電子設(shè)備制造商需要減少生產(chǎn)、銷售、消費(fèi)和廢棄過程中的溫室氣體排放。HIOKI 的數(shù)據(jù)采集儀 LR8450 和電流傳感器使產(chǎn)品的電流消耗、熱量和振動(dòng)等能源損耗數(shù)據(jù)清晰可見,這是開發(fā)人員進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的第一步。如需了解本文介紹的產(chǎn)品 LR8450 的更多信息,請(qǐng)參閱 HIOKI官網(wǎng)的產(chǎn)品頁面。或者撥打400-920-6010,預(yù)約產(chǎn)品演示或咨詢相關(guān)應(yīng)用。