趙軼　　胡國輝　　劉勇

【摘 要】輸出功率是單路輸出式交流-直流外部電源重要的性能參數(shù)之一，決定了其是否能滿足被供電對象的工作需要。輸出功率的準(zhǔn)確測量受各種因素的影響，根據(jù)實驗室的具體試驗條件和測量不確定度評定的相關(guān)理論，有必要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定。

【關(guān)鍵詞】單路輸出式交流-直流外部電源；輸出功率；測量不確定度

一、 前言

單路輸出式交流-直流外部電源是一種小型的電子電器供電電源變換設(shè)備，它將電網(wǎng)交流供電轉(zhuǎn)換為電子電器產(chǎn)品所需要的低壓直流電源，廣泛配套于游戲機(jī)、隨身聽、筆記本電腦、數(shù)字電話等設(shè)備中。輸出功率決定了電源的容量，如果輸出功率不足，輕則不能使被供電產(chǎn)品正常工作，嚴(yán)重的則可能導(dǎo)致電源長期處于過載狀態(tài)而引發(fā)安全事故。單路輸出式交流-直流外部電源輸出功率的測量不僅與其額定輸出電壓和電流有關(guān)，并且與輸入電源和工作環(huán)境條件有關(guān)，準(zhǔn)確進(jìn)行電源輸出功率測量不確定度評定對單路輸出式交流-直流外部電源的性能評判具有重要的意義。

二、測量準(zhǔn)備

（一）測量對象：單路輸出式交流-直流外部電源

（二）測量依據(jù)：GB 20943-2013《單路輸出式交流-直流和交流-交流外部電源能效限定值及節(jié)能評價值》

（三）測量設(shè)備

1、WT210數(shù)字功率計（測量范圍：0～6000W，準(zhǔn)確度：0.2級，分辨率：0.1mW）2、單相變頻電源（輸出范圍：0～300V，電壓穩(wěn)定度：0.2%，頻率穩(wěn)定度：0.01%，波形失真度：1%）3、直流電子負(fù)載（電流測量范圍：0～33A，準(zhǔn)確度：0.3級）4、數(shù)顯溫度計（測量范圍：-20℃～50℃，準(zhǔn)確度：2級）5、熱球式風(fēng)速儀（測量范圍：0.01m/s～10m/s，準(zhǔn)確度：3級）

（四）測量環(huán)境條件：溫度：21.0℃，相對濕度：58%RH，空氣流動速度：0.36m/s

（五）測量方法

將待測樣品按照其標(biāo)稱輸出持續(xù)工作30min進(jìn)行預(yù)熱，調(diào)節(jié)負(fù)載使輸出電流分別到額定電流并達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，獲取在此穩(wěn)定狀態(tài)下的交流輸入端的輸入有功功率，共測量4次，并計算算術(shù)平均值。

三、數(shù)學(xué)模型

用數(shù)字功率計測功率時，測量結(jié)果可直接由表頭讀取，故

四、方差與傳播系數(shù)

五、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的B類評定

（一）表頭示值不確定度分量

根據(jù)檢定證書，數(shù)字功率計的準(zhǔn)確度等級為0.2級，極限誤差為±0.2%，服從均勻分布，。

（二）穩(wěn)壓源波動不確定度分量

根據(jù)檢定證書，變頻電源的電壓穩(wěn)定度為0.2%，相應(yīng)引起功率波動最大偏差為±0.4%，服從均勻分布，。

變頻電源的頻率穩(wěn)定度為0.01%，試驗中，根據(jù)經(jīng)驗可知其引起功率波動最大偏差為±0.1%，服從均勻分布，。

變頻電源的波形畸變率為1%，試驗中，根據(jù)經(jīng)驗可知其引起功率波動最大偏差為±0.1%，服從均勻分布，。

由穩(wěn)壓源波動引起的不確定度分量為：

（三）電子負(fù)載電流測量引起的不確定度分量

由于被測電源輸出端需要連接直流電子負(fù)載進(jìn)行功率測量，因此，直流電子負(fù)載的電流測量誤差會對結(jié)果產(chǎn)生影響，直流電子負(fù)載電流測量的準(zhǔn)確度等級為0.3級，極限誤差為±0.3%，服從均勻分布，。

（四）環(huán)境溫度及空氣流速影響不確定度分量

由于環(huán)境溫度和空氣流速對功率參數(shù)測量有影響，不同的環(huán)境溫度和空氣流速會對結(jié)果產(chǎn)生影響，試驗中，根據(jù)經(jīng)驗可知，這兩項影響的極限誤差不超過1%，服從均勻分布，。

六、結(jié)論

通過分析和計算單路輸出式交流-直流外部電源輸出功率測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，可以看出測量設(shè)備和環(huán)境條件對輸出功率的測量不確定度有較大影響，精度高、穩(wěn)定性好的測量設(shè)備和良好的試驗環(huán)境對準(zhǔn)確測量單路輸出式交流-直流外部電源的輸出功率具有實際意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]JJF 1059-1999 測量不確定度評定與表示。

[2]CNAS—GL05測量不確定度要求的實施指南。

[3]CNAS—GL08電器領(lǐng)域不確定度的評估指南。

[4]劉智敏，劉風(fēng).現(xiàn)代不確定度方法與應(yīng)用，中國計量出版社，1997.