Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10152:2013 (IEC 62301:2011) Thiết bị điện gia dụng - Đo công suất ở chế độ chờ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10152:2013

IEC 62301:2011

THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG - ĐO CÔNG SUẤT Ở CHẾ ĐỘ CHỜ

Household electrical appliances - Measurement of standby power

Lời nói đầu

TCVN 10152:2013 hoàn toàn tương đương với IEC 62301:2011;

TCVN 10512:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E1 Máy điện và khí cụ điện biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Các phương pháp xác định trong tiêu chuẩn này dùng cho các chế độ công suất thấp. Các phương pháp này không sử dụng để đo công suất tiêu thụ của các sản phẩm trong chế độ hoạt động (còn gọi là “on mode”) vì chúng thường nằm trong các tiêu chuẩn IEC hoặc tiêu chuẩn sản phẩm khác (xem tài liệu viện dẫn) mặc dù vậy các kỹ thuật đo, xác định độ không đảm bảo đo và các yêu cầu kỹ thuật thử nghiệm có thể được chấp nhận cho những phép đo này nhưng cần xem xét cẩn thận.

THIẾT BỊ ĐIỆN GIA DỤNG - ĐO CÔNG SUẤT Ở CHẾ ĐỘ CHỜ

Household electrical appliances - Measurement of standby power

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định các phương pháp đo công suất tiêu thụ điện ở các chế độ chờ và chế độ công suất thấp khác (chế độ tắt và chế độ mạng) tùy theo từng trường hợp. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các sản phẩm điện có điện áp vào danh định hoặc dải điện áp vào danh định nằm hoàn toàn hoặc một phần trong dải từ 100 V xoay chiều đến 250 V xoay chiều đối với các sản phẩm một pha và từ 130 V xoay chiều đến 480 V xoay chiều đối với các sản phẩm khác.

Mục đích của tiêu chuẩn này nhằm đưa ra phương pháp thử nghiệm để xác định công suất tiêu thụ của một loạt sản phẩm ở chế độ công suất thấp liên quan (xem 3.4), thường là khi sản phẩm không ở chế độ hoạt động (tức là không thực hiện chức năng chính của nó).

CHÚ THÍCH 1: Phép đo năng lượng tiêu thụ và tính năng của sản phẩm trong quá trình sử dụng dự kiến thường được quy định trong các tiêu chuẩn sản phẩm liên quan mà không được đề cập trong tiêu chuẩn này.

CHÚ THÍCH 2: Thuật ngữ “sản phẩm” trong tiêu chuẩn này nghĩa là sản phẩm sử dụng năng lượng ví dụ như thiết bị điện gia dụng hoặc thiết bị khác thuộc lĩnh vực của Ban kỹ thuật IEC/TC 59 Tính năng của thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự. Tuy nhiên, phương pháp đo có thể áp dụng cho các sản phẩm khác.

CHÚ THÍCH 3: Trong trường hợp tiêu chuẩn này được viện dẫn bởi các tiêu chuẩn tính năng hoặc các qui trình thì các tiêu chuẩn hoặc qui trình này cần xác định và gọi tên các chế độ công suất thấp liên quan (xem 3.4) áp dụng cho qui trình thử nghiệm đó.

CHÚ THÍCH 4: Việc đưa các sản phẩm được cấp điện một chiều vào phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn này đang được xem xét.

Tiêu chuẩn này không quy định yêu cầu về an toàn. Tiêu chuẩn này không quy định các yêu cầu về tính năng tối thiểu và cũng không đặt ra các giới hạn tối đa về công suất hoặc năng lượng tiêu thụ.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.

TCVN 8095-300 (IEC 60050-300), Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế - Chương 300: Phép đo và dụng cụ đo điện và điện tử

IEC 60050-131, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 131: Circuit theory (Từ vựng kỹ thuật điện quốc tế (IEV) - Phần 131: Lý thuyết mạch)

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa có trong IEC 60050-131 và TCVN 8095-300 (IEC 60050-300) và các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1. Chức năng (function)

Hoạt động đã xác định trước được thực hiện bởi sản phẩm sử dụng năng lượng. Chức năng có thể được điều khiển bởi sự tương tác của người sử dụng, của hệ thống kỹ thuật khác, của bản thân hệ thống, từ các đầu vào đo được từ môi trường và/hoặc thời gian.

Trong tiêu chuẩn này, chức năng được chia làm 4 loại chính:

● chức năng phụ do người sử dụng định hướng (xem 3.6 - chế độ chờ)

● chức năng phụ liên quan đến mạng (xem 3.7 - chế độ mạng)

● chức năng chính (xem 3.8 - chế độ hoạt động, không phải là trọng tâm của tiêu chuẩn này)

● các chức năng khác (các chức năng này không ảnh hưởng đến việc phân loại chế độ)

CHÚ THÍCH: Danh mục các chức năng điển hình của các sản phẩm được đề cập trong Phụ lục A. Việc ghi lại chính xác và lập tài liệu các chức năng trong chế độ sản phẩm liên quan là yếu tố then chốt về lập tài liệu trong tiêu chuẩn này (xem 6.3). Các loại chức năng thường được phân loại là chính hoặc phụ (từ xa, mạng, cảm biến và bảo vệ).

3.2. Chế độ (mode)

Trạng thái không có chức năng, có một chức năng hoặc kết hợp của nhiều chức năng.

CHÚ THÍCH 1: Việc phân loại chế độ công suất thấp trong tiêu chuẩn này nhằm cung cấp hướng dẫn để xây dựng các định nghĩa về chế độ cụ thể cho các sản phẩm.

CHÚ THÍCH 2: Phụ lục A đưa ra hướng dẫn về các chế độ có thể có trong các cấu hình và thiết kế sản phẩm khác nhau dựa trên mạch điện và sơ đồ bố trí của chúng nhưng không xác định các chế độ này. Phụ lục A cũng đưa ra cơ sở và hướng dẫn cho người sử dụng tiêu chuẩn này liên quan đến việc xây dựng các định nghĩa về chế độ cho các sản phẩm cụ thể.

CHÚ THÍCH 3: Xem Phụ lục C về các ví dụ cách tính tổng năng lượng tiêu thụ từ các phép đo công suất khi đã biết thời gian của từng chế độ.

3.3. Chế độ sản phẩm (product mode)

Chế độ trong đó có các chức năng, nếu có, và việc chúng có được kích hoạt hay không phụ thuộc vào cấu hình cụ thể của sản phẩm.

CHÚ THÍCH: Việc đặt tên gọi thích hợp cho các chế độ sản phẩm là một vấn đề đối với các ban kỹ thuật khi xây dựng tiêu chuẩn cho các sản phẩm liên quan. Mặc dù tên gọi củachế độ sản phẩm thường phản ánh các chức năng được kích hoạt nhưng chúng không nhất thiết phải có các thuật ngữ “chờ” hoặc “mạng” ngay cả trong trường hợp chế độ sản phẩm nằm trong các loại chế độ này.

3.4. Chế độ công suất thấp (low power mode)

Chế độ sản phẩm thuộc một trong các loại chế độ sau:

● (các) chế độ tắt

● (các) chế độ chờ

● (các) chế độ mạng

CHÚ THÍCH 1: Các chế độ công suất thấp được chia thành một trong các loại chế độ trên (trong trường hợp thuộc đối tượng áp dụng) dựa trên cơ sở có các chức năng và được kích hoạt trong từng chế độ liên quan. Trong trường hợp có các chức năng khác trong chế độ sản phẩm (ngoài các chức năng yêu cầu đối với các loại chế độ được quy định ở trên), các chức năng này không ảnh hưởng đến việc phân loại chế độ.

CHÚ THÍCH 2: Các loại chế độ công suất thấp được xác định để đưa ra hướng dẫn cho người sử dụng tiêu chuẩn này và để đưa ra một khung nhất quán cho việc xây dựng các chế độ công suất thấp.

CHÚ THÍCH 3: Bất kỳ việc chuyển đổi nào xảy ra giữa các chế độ, do sự can thiệp của người sử dụng hoặc tự động, đều không được xem là một chế độ.

CHÚ THÍCH 4: Không phải tất cả các loại chế độ công suất thấp đều có trên mọi sản phẩm. Một số sản phẩm có thể có nhiều hơn một chế độ sản phẩm trong mỗi loại chế độ công suất thấp với việc kết hợp khác nhau các chức năng được kích hoạt. Công suất tiêu thụ trong từng chế độ công suất thấp phụ thuộc vào thiết kế của sản phẩm và các chức năng được kích hoạt trong chế độ sản phẩm cụ thể.

3.5. Chế độ tắt (off mode)

Chế độ sản phẩm bất kỳ trong đó sản phẩm sử dụng năng lượng được nối vào nguồn công suất lưới và không cung cấp bất kỳ chức năng nào ở chế độ chờ, chế độ mạng hoặc chế độ hoạt động và ở đó chế độ này thường được duy trì. Bộ chỉ thị chỉ để chỉ ra cho người sử dụng rằng sản phẩm đang ở vị trí tắt thuộc phân loại của chế độ tắt.

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn về các chế độ và chức năng được nêu trong Phụ lục A.

3.6. Chế độ chờ (standby mode)

Chế độ sản phẩm bất kỳ trong đó sản phẩm sử dụng năng lượng được nối vào nguồn lưới và cho một hoặc nhiều chức năng được người sử dụng định hướng dưới đây hoặc chức năng bảo vệ mà thường được duy trì

● tạo thuận lợi cho việc kích hoạt các chế độ khác (kể cả kích hoạt hoặc không kích hoạt chế độ hoạt động) bằng cơ cấu đóng cắt từ xa (kể cả bộ điều khiển từ xa), cảm biến bên trong, bộ định thời gian;

● chức năng liên tục: hiển thị thông tin hoặc hiển thị trạng thái kể cả đồng hồ;

● chức năng liên tục: các chức năng dựa vào cảm biến

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn về chế độ và chức năng có trong Phụ lục A. Bộ định thời gian là chức năng đồng hồ liên tục (có thể kết hợp hoặc không kết hợp bộ hiển thị) cung cấp các nhiệm vụ được lập lịch trình đều đặn (ví dụ như đóng cắt) và hoạt động liên tục.

3.7. Chế độ mạng (network mode)

Chế độ sản phẩm bất kỳ trong đó sản phẩm sử dụng năng lượng được nối vào nguồn lưới và ít nhất có một chức năng mạng được kích hoạt (ví dụ như kích hoạt lại thông qua yêu cầu mạng hoặc truyền thông tích hợp mạng) nhưng trong đó chức năng chính không hoạt động.

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp có chức năng mạng nhưng không hoạt động và/hoặc không được nối vào mạng thì không áp dụng chế độ này. Chức năng mạng có thể hoạt động một cách gián đoạn theo lịch trình cố định hoặc để đáp ứng với yêu cầu mạng. "Mạng’’ trong trường hợp này bao gồm sự giao tiếp giữa hai hoặc nhiều cơ cấu hoặc sản phẩm riêng rẽ được cấp nguồn độc lập. Mạng không bao gồm một hoặc nhiều bộ điều khiển dành riêng cho một sản phẩm đơn lẻ. Chế độ mạng có thể gồm một hoặc nhiều chức năng chờ.

3.8. Chế độ hoạt động (active mode)

Chế độ sản phẩm trong đó sản phẩm sử dụng năng lượng được nối vào nguồn lưới và ít nhất một chức năng chính được kích hoạt.

CHÚ THÍCH: Các thuật ngữ thường được sử dụng như “bật”, “đang sử dụng” và “hoạt động bình thường” cũng mô tả chế độ này.

3.9. Chế độ ngắt điện (disconnected mode)

Trạng thái trong đó tất cả các dây nối vào nguồn lưới của sản phẩm sử dụng năng lượng được tháo ra hoặc được gián đoạn.

CHÚ THÍCH: Các thuật ngữ thường được sử dụng như “không cắm điện” hoặc “cắt nguồn lưới" cũng mô tả chế độ này. Chế độ này không thuộc loại chế độ công suất thấp.

3.10. Điện áp danh định (rated voltage)

(Dải) điện áp cung cấp được nhà chế tạo ấn định.

3.11. Tần số danh định (rated frequency)

(Dài) tần số cung cấp được nhà chế tạo ấn định.

3.12. Hướng dẫn sử dụng (instructions for use)

Thông tin cung cấp cho người sử dụng sản phẩm.

CHÚ THÍCH: Hướng dẫn sử dụng có thể bao gồm sổ tay sử dụng và có thể ở dạng bản in hoặc bản điện tử. Hướng dẫn sử dụng không bao gồm các hướng dẫn mà nhà cung cấp sản phẩm cung cấp riêng cho phòng thử nghiệm cho mục đích thử nghiệm.

4. Điều kiện chung của phép đo

4.1. Yêu cầu chung

Nếu không có quy định khác thì phải thực hiện phép đo trong các điều kiện thử nghiệm và với thiết bị đo được quy định ở các điều từ 4.2 đến 4.4.

4.2. Phòng thử nghiệm

Các thử nghiệm phải được thực hiện trong phòng có vận tốc không khí bao quanh sản phẩm cần thử nghiệm £ 0,5 m/s. Nhiệt độ môi trường xung quanh phải duy trì ở (23 ± 5) ^oC trong quá trình thử nghiệm.

Trong trường hợp sản phẩm có bộ cảm biến ánh sáng môi trường xung quanh ảnh hưởng đến công suất tiêu thụ thì phải thực hiện thử nghiệm trong các điều kiện ánh sáng môi trường xung quanh có khống chế. Trong trường hợp độ rọi được xác định từ bên ngoài (trong qui trình thử nghiệm hoặc trong hướng dẫn sử dụng) thì phải sử dụng các giá trị này. Trong trường hợp không công bố hoặc không xác định các độ rọi thì sử dụng độ rọi chuẩn >300 Ix và <10 Ix.

Thông tin về phương pháp sử dụng để đạt được các mức độ rọi trên, trong trường hợp có liên quan, phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm (xem 6.3). Trong trường hợp đã cho các giá trị về độ rọi thì chúng phải được đo càng gần càng tốt với bộ cảm biến ánh sáng của sản phẩm.

CHÚ THÍCH: Công suất đo được đối với một số sản phẩm và các chế độ có thể bị ảnh hưởng bởi các điều kiện môi trường xung quanh (ví dụ như độ rọi, nhiệt độ).

4.3. Nguồn công suất

4.3.1. Điện áp và tần số cung cấp

Trong trường hợp tiêu chuẩn này được tham chiếu trong tiêu chuẩn hoặc quy định quản lý khác có quy định điện áp và tần số thử nghiệm thì điện áp và tần số thử nghiệm đó phải được sử dụng cho tất cả các thử nghiệm.

Trong trường hợp điện áp và tần số thử nghiệm chưa được xác định trong tiêu chuẩn khác thì điện áp thử nghiệm và tần số thử nghiệm phải là điện áp danh nghĩa và tần số danh nghĩa của quốc gia thực hiện thử nghiệm với dung sai ± 1 % (xem Bảng 1).

CHÚ THÍCH: Có thể yêu cầu nguồn công suất ổn định để đáp ứng các yêu cầu này.

Bảng 1 - Chi tiết về nguồn điện danh nghĩa điển hình cho một số khu vực

4.3.2. Dạng sóng điện áp cung cấp

Thành phần hài tổng của điện áp cung cấp khi cung cấp cho sản phẩm cần thử nghiệm ở chế độ xác định không được vượt quá 2 % (đến và bằng hài bậc 13); thành phần hài được xác định là căn bậc hai của tổng bình phương (r.m.s.) của các thành phần hài riêng rẽ sử dụng thành phần cơ bản là 100 %. Giá trị của thành phần hài của điện áp cung cấp phải được ghi lại trong quá trình thử nghiệm và được ghi vào báo cáo (xem 6.3).

Ngoài ra, tỷ lệ giữa giá trị đỉnh và giá trị hiệu dụng của điện áp thử nghiệm (tức là hệ số đỉnh) khi cung cấp cho sản phẩm cần thử nghiệm phải nằm trong khoảng từ 1,34 đến 1,49.

CHÚ THÍCH: Nguồn công suất đáp ứng IEC 61000-3-2 có nhiều khả năng đáp ứng các yêu cầu trên.

4.4. Thiết bị đo công suất

CHÚ THÍCH: Nhiều đồng hồ đo công suất cũng có thể ghi lại thành phần hài như yêu cầu ở 4.3.2.

4.4.1. Độ không đảm bảo đo của phép đo công suất

Mục này bao gồm các yêu cầu đối với độ không đảm bảo đo do thiết bị đo công suất gây ra khi thử nghiệm trên sản phẩm cần thử nghiệm kể cả các điện trở sun bên ngoài.

Độ không đảm bảo đo cho phép lớn nhất của phép đo phụ thuộc vào cỡ tải và đặc tính tải. Đặc tính then chốt của tải sử dụng để xác định độ không đảm bảo đo lớn nhất cho phép là tỷ số dòng điện lớn nhất (MCR), được tính như sau:

trong đó

● Hệ số đỉnh (CF) là dòng điện đỉnh đo được từ sản phẩm chia cho dòng điện hiệu dụng đo được từ sản phẩm;

● Hệ số công suất (PF) là đặc tính của công suất do sản phẩm tiêu thụ. Hệ số này là tỷ số giữa công suất thực tế đo được và công suất biểu kiến đo được.

a) Độ không đảm bảo đo cho phép đối với các giá trị MCR £ 10

Đối với các giá trị công suất đo được lớn hơn hoặc bằng 1,0 W, độ không đảm bảo đo tương đối cho phép lớn nhất do thiết bị đo công suất đưa vào, U_mr, phải nhỏ hơn hoặc bằng 2 % giá trị công suất đo được ở mức tin cậy 95 %.

Đối với các giá trị công suất đo được nhỏ hơn 1,0 W, độ không đảm bảo đo tuyệt đối cho phép lớn nhất do thiết bị đo công suất đưa vào, U_ma, phải nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 W ở mức tin cậy 95 %.

b) Độ không đảm bảo đo cho phép đối với các giá trị MCR >10

Giá trị U_pc phải được xác định theo công thức dưới đây:

U_pc = 0,02 x [1 + (0,08 x {MCR -10})]

trong đó U_pc là độ không đảm bảo đo tương đối cho phép lớn nhất đối với các trường hợp MCR >10.

Đối với các giá trị công suất đo được lớn hơn hoặc bằng 1,0 W, độ không đảm bảo đo tương đối cho phép lớn nhất do thiết bị đo công suất đưa vào phải nhỏ hơn hoặc bằng U_pc ở mức tin cậy 95 %.

Đối với các giá trị công suất đo được nhỏ hơn 1,0W, độ không đảm bảo đo tuyệt đối cho phép lớn nhất phải lớn hơn U_ma (0,02 W) hoặc U_pc khi thể hiện là độ không đảm bảo đo tuyệt đối tính bằng W (U_pc x giá trị đo được) ở mức tin cậy 95 %.

CHÚ THÍCH 1: Tốt nhất là thiết bị đo công suất phát hiện, chỉ thị, tạo tín hiệu và ghi lại các điều kiện “ngoài dải” bất kỳ.

CHÚ THÍCH 2: Xem Phụ lục D và hướng dẫn thể hiện độ không đảm bảo đo (GUM) để có mô tả chi tiết hơn.

CHÚ THÍCH 3: Mặc dù yêu cầu kỹ thuật đối với đồng hồ đo công suất liên quan đến hệ số đỉnh cho phép không được đề cập ở đây nhưng điều quan trọng là dòng điện đỉnh của dạng sóng đo được không vượt quá dòng điện đỉnh đo được cho phép trong dải được chọn, nếu không thì sẽ không đạt được các yêu cầu về độ không đảm bảo đo ở trên. Xem B.1.2 ví dụ về cách tính toán cho U_pc và để có thêm thông tin.

Đối với các sản phẩm được nối đến hai pha trở lên thì thiết bị đo công suất phải có khả năng đo công suất tổng của tất cả các pha được nối đến.

Trong trường hợp công suất được đo bằng phương pháp năng lượng tích lũy (xem 5.3.3) thì độ không đảm bảo đo công suất tính được phải đáp ứng các yêu cầu trên.

4.4.2. Đáp tuyến tần số trong phép đo công suất

Thiết bị đo công suất phải có khả năng đáp ứng các yêu cầu ở 4.4.1 khi đo theo:

● điện một chiều

● điện xoay chiều với tần số nằm trong khoảng từ 10 Hz đến 2 000 Hz.

CHÚ THÍCH: Nếu đồng hồ đo công suất có chứa bộ lọc giới hạn băng thông thì phải có khả năng lấy bộ lọc này ra được khỏi mạch đo.

4.4.3. Yêu cầu lấy trung bình dài hạn trong phép đo công suất

Trong trường hợp cần thực hiện phép đo theo 5.3.3, dụng cụ đo công suất phải có khả năng:

- đo công suất trung bình trong khoảng thời gian hoạt động được chọn bất kỳ, hoặc

- tích phân năng lượng trong khoảng thời gian hoạt động được chọn bất kỳ.

CHÚ THÍCH: Khả năng ghi dữ liệu (lấy mẫu) hoặc đầu ra đến một máy tính hoặc bộ ghi dữ liệu là khả năng mong muốn nhất theo yêu cầu ở 5.3.2 - xem B.2.5 để có thêm thông tin.

5. Phép đo

5.1. Yêu cầu chung

Mục đích của phương pháp thử nghiệm này là xác định công suất tiêu thụ ở chế độ sản phẩm liên quan, thường được duy trì hoặc tồn tại trong một khoảng thời gian giới hạn. Chế độ được xem là duy trì khi mức công suất là không đổi hoặc trong trường hợp có một vài mức công suất xuất hiện theo một trình tự đều đặn trong một khoảng thời gian không xác định.

CHÚ THÍCH 1: Trong quá trình chuyển đổi từ một chế độ này sang chế độ khác (tự động hoặc do người sử dụng khởi động), một số thiết bị có thể chờ ở trạng thái công suất cao hơn trong khi các nhiệm vụ chuyển đổi được thực hiện hoặc các mạch điện được đóng hoặc ngắt điện, vì vậy có thể phải mất một khoảng thời gian để chúng đi vào trạng thái ổn định.

CHÚ THÍCH 2: Trong trường hợp chế độ sản phẩm này thay đổi tự động, đôi khi có thể cần tác động đến sản phẩm thông qua một trình tự tự động trong một vài lần trên cơ sở thử để đảm bảo rằng trình tự này được thông hiểu hoàn toàn và được tài liệu hóa trước khi kết quả thử nghiệm được ghi lại và được báo cáo lại. Trình tự của các chế độ sản phẩm riêng rẽ cũng có thể thể hiện một dạng đồ thị đều đặn của các mức công suất đang diễn ra. Xem Phụ lục B để có hướng dẫn thêm.

CHÚ THÍCH 3: Mặc dù các chế độ thời gian giới hạn có thể được lập thành tài liệu bằng cách sử dụng các phép đo trong tiêu chuẩn này thì các kết quả cho các chế độ này cần được báo cáo ở dạng năng lượng tiêu thụ (Wh) và thời gian. Chế độ sản phẩm ổn định cần được duy trì mà không có sự can thiệp của người sử dụng.

5.2. Chuẩn bị sản phẩm

Thử nghiệm trong tiêu chuẩn này được thực hiện trên một sản phẩm đơn lẻ.

Sản phẩm phải được chuẩn bị và bố trí theo hướng dẫn sử dụng trừ khi có mâu thuẫn với yêu cầu của tiêu chuẩn này và/hoặc tiêu chuẩn tính năng của sản phẩm liên quan. Nếu không có hướng dẫn sử dụng thì phải sử dụng các chế độ đặt của nhà máy hoặc chế độ “mặc định" hoặc trong trường hợp không có chỉ dẫn cho các chế độ đặt này thì sản phẩm được thử nghiệm như được cung cấp.

CHÚ THÍCH: Tiêu chuẩn sản phẩm thích hợp có thể là, ví dụ IEC 60436 (máy rửa bát) hoặc IEC 60456 (máy giặt).

Một khi sản phẩm đã được chọn và sẵn sàng để thử nghiệm thì phải theo các bước dưới đây và lập tài liệu trong báo cáo thử nghiệm nếu áp dụng:

- lấy sản phẩm ra khỏi bao gói (nếu có);

- đọc hướng dẫn sử dụng và thiết lập cấu hình sản phẩm theo các hướng dẫn đó;

- xác định xem sản phẩm có chứa bộ cảm biến ảnh hưởng đến kết quả đo hay không, ví dụ cảm biến ánh sáng môi trường xung quanh;

- xác định xem sản phẩm có chứa pin/acqui và sản phẩm có chứa mạch để nạp lại pin/acqui nạp lại được hay không. Phải xác định xem có điều khoản pháp lý nào quy định các điều kiện cần áp dụng trong trường hợp này hay không, nếu không có thì phải áp dụng như dưới đây. Đối với sản phẩm có chứa mạch nạp lại, công suất tiêu thụ ở:

● chế độ tắt và chế độ chờ phải được đo sau khi đã thực hiện các phòng ngừa để đảm bảo rằng pin/acqui không được nạp trong khi thử nghiệm, ví dụ bằng cách lấy pin/acqui ra, trong trường hợp có thể, hoặc đảm bảo rằng pin/acqui được nạp đầy nếu pin/acqui không lấy ra được;

● chế độ duy trì phải được đo với pin/acqui được lắp và nạp đầy trước khi thực hiện các phép đo bất kỳ.

- tham chiếu qui trình thử nghiệm sản phẩm liên quan, yêu cầu bên ngoài (ví dụ quy định kỹ thuật) hoặc hướng dẫn sử dụngquy định (các) chế độ sản phẩm cần thử nghiệm (trong trường hợp áp dụng). Các chế độ sản phẩm được thử nghiệm cần liên quan đến khách hàng và đại diện cho việc sử dụng bình thường dự kiến. Trong trường hợp hướng dẫn sử dụng đưa ra các lựa chọn cấu hình thì từng lựa chọn liên quan cần được thử nghiệm riêng rẽ. (Các) chế độ hoạt động cần được đo theo tiêu chuẩn tính năng liên quan đối với sản phẩm;

- thực hiện thử nghiệm trên các chế độ sản phẩm liên quan theo 5.3;

- phân loại từng chế độ trong các chế độ sản phẩm được thử nghiệm thành một trong các loại chế độ công suất thấp (xem 3.4) hoặc chế độ khác nếu thuộc đối tượng áp dụng.

5.3. Qui trình

5.3.1. Yêu cầu chung

Trong phạm vi của tiêu chuẩn này, công suất tiêu thụ phải được xác định bằng:

- phương pháp lấy mẫu: bằng cách sử dụng thiết bị để ghi các số đo công suất ở các khoảng thời gian đều đặn trong suốt thời gian đo (xem 5.3.2). Lấy mẫu là phương pháp ưu tiên của phép đo cho tất cả các chế độ và các loại sản phẩm trong tiêu chuẩn này. Đối với các chế độ trong đó công suất thay đổi theo chu kỳ hoặc không ổn định hoặc các chế độ có thời gian giới hạn thì lấy mẫu là phương pháp đo duy nhất cho phép trong tiêu chuẩn này; hoặc

- phương pháp số đọc trung bình: trong trường hợp giá trị công suất là ổn định và chế độ ổn định, bằng cách lấy trung bình các số đọc công suất của thiết bị đo trong khoảng thời gian quy định hoặc, một cách khác, bằng cách ghi lại năng lượng tiêu thụ trong khoảng thời gian xác định và chia cho thời gian (xem 5.3.3 để có mô tả chi tiết khi nào phương pháp này có hiệu lực); hoặc

- phương pháp lấy số đọc trực tiếp trên đồng hồ đo: trong trường hợp giá trị công suất là ổn định và chế độ ổn định, bằng cách ghi lại số đọc công suất trên thiết bị đo (xem 5.3.4 để có mô tả chi tiết khi nào phương pháp này có hiệu lực).

CHÚ THÍCH: Việc xác định công suất trung bình từ năng lượng tích lũy trong một khoảng thời gian là tương đương. Bộ tích lũy năng lượng được sử dụng phổ biến hơn các chức năng lấy trung bình công suất trong một khoảng thời gian do người vận hành xác định.

5.3.2. Phương pháp lấy mẫu

Phương pháp luận này phải được sử dụng trong trường hợp công suất không ổn định (chu kỳ hoặc không ổn định) hoặc chế độ có thời gian giới hạn. Phương pháp này cũng đưa ra phương pháp thử nghiệm nhanh nhất khi chế độ là ổn định. Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng phương pháp luận này cho tất cả các chế độ và là phương pháp tiếp cận được khuyến cáo cho tất cả các phép đo trong tiêu chuẩn này. Nên sử dụng phương pháp này nếu có nghi ngờ liên quan đến đáp ứng của sản phẩm hoặc độ ổn định của chế độ.

Nối sản phẩm vào nguồn công suất và thiết bị đo công suất. Chọn chế độ sản phẩm cần đo (việc này có thể đòi hỏi một chuỗi các thao tác, kể cả việc chờ cho sản phẩm tự động vào chế độ mong muốn) và bắt đầu ghi công suất. Số đọc công suất cùng với các tham số then chốt khác như điện áp, dòng điện phải được ghi lại ở các khoảng thời gian bằng nhau và không quá 1 s với giai đoạn nhỏ nhất quy định.

CHÚ THÍCH 1: Thu thập dữ liệu ở các khoảng thời gian bằng nhau bằng 0,25 s hoặc nhanh hơn được khuyến cáo cho các tải không ổn định hoặc trong trường hợp có thăng giáng công suất đều hoặc không đều.

Trong trường hợp công suất tiêu thụ trong một chế độ là không chu kỳ thì công suất trung bình được đánh giá như sau:

- sản phẩm phải được đóng điện trong ít nhất 15 min; giá trị này là thời gian tổng;

- dữ liệu bất kỳ từ một phần ba đầu tiên của thời gian tổng luôn được bỏ qua. Dữ liệu ghi được ở hai phần ba còn lại của thời gian tổng được sử dụng để đánh giá độ ổn định;

- thiết lập độ ổn định phụ thuộc vào công suất trung bình ghi được trong hai phần ba còn lại của thời gian tổng. Đối với các công suất đầu vào nhỏ hơn hoặc bằng 1 W, độ ổn định được thiết lập khi đường hồi quy tuyến tính đi qua tất cả các số đọc công suất đối với hai phần ba còn lại của thời gian tổng có độ dốc nhỏ hơn 10 mW/h. Đối với công suất vào lớn hơn 1 W, độ ổn định được thiết lập khi đường hồi quy tuyến tính đi qua tất cả các số đọc công suất đối với hai phần ba còn lại của thời gian tổng có độ dốc nhỏ hơn 1 % của công suất đầu vào đo được trong một giờ.

- trong trường hợp thời gian tổng bằng 15 min không thỏa mãn các tiêu chí ổn định ở trên thì thời gian tổng được kéo dài liên tục cho đến khi đạt được các tiêu chí liên quan ở trên (trong hai phần ba còn lại của thời gian tổng).

- khi đạt được ổn định thì kết quả được lấy là công suất trung bình tiêu thụ trong hai phần ba còn lại của thời gian tổng.

CHÚ THÍCH 2: Nếu không thể đạt được ổn định trong thời gian tổng bằng 3 h thì dữ liệu thô cần được đánh giá để xem có xuất hiện dạng chu kỳ hoặc tuần hoàn hay không.

Các chế độ được biết đến là không chu kỳ và có công suất tiêu thụ biến đổi (dựa vào hướng dẫn sử dụng, yêu cầu kỹ thuật hoặc phép đo) phải được ghi lại trong thời gian đủ dài để trung bình tích lũy của tất cả các điểm dữ liệu lấy được trong hai phần ba còn lại của thời gian tổng nằm trong phạm vi bằng ±0,2 %. Khi thử nghiệm các chế độ này, thời gian tổng không được nhỏ hơn 60 min.

Trong trường hợp công suất tiêu thụ trong một chế độ là chu kỳ (tức là một trình tự đều đặn các trạng thái công suất xuất hiện trong vài phút hoặc vài giờ), công suất trung bình trong tối thiểu bốn chu kỳ hoàn chỉnh được đánh giá như sau:

- sản phẩm phải được đóng điện trong thời gian vận hành ban đầu không nhỏ hơn 10 min. Dữ liệu trong thời gian này không được sử dụng để đánh giá công suất tiêu thụ của sản phẩm;

- sau đó, đóng điện cho sản phẩm trong thời gian đủ để bao trùm hai giai đoạn so sánh, mỗi giai đoạn phải bao gồm không ít hơn hai chu kỳ và có thời gian không nhỏ hơn 10 min (các giai đoạn so sánh phải có số chu kỳ bằng nhau);

- tính công suất trung bình cho từng giai đoạn so sánh;

- tính điểm giữa trong thời gian của từng giai đoạn so sánh, tính bằng giờ;

- độ ổn định được thiết lập khi chênh lệch công suất giữa hai giai đoạn so sánh chia cho chênh lệch thời gian của các điểm giữa của các giai đoạn so sánh có độ dốc nhỏ hơn:

● 10 mW/h, đối với các sản phẩm có công suất vào nhỏ hơn hoặc bằng 1 W; hoặc

● 1 % công suất vào đo được trong một giờ đối với các sản phẩm có công suất vào lớn hơn 1 W.

- trong trường hợp tiêu chí ổn định nêu trên không được thỏa mãn thì thêm số lượng bằng nhau các chu kỳ bổ sung vào từng giai đoạn so sánh cho đến khi đạt được tiêu chí liên quan nêu trên;

- khi đạt được ổn định, công suất được xác định là giá trị trung bình của tất cả các số đọc từ cả hai giai đoạn so sánh.

Trong trường hợp các chu kỳ không ổn định hoặc không đều, phải đo đủ dữ liệu để định rõ đủ đặc điểm công suất tiêu thụ của chế độ (nên sử dụng tối thiểu 10 chu kỳ).

CHÚ THÍCH 3: Trong mọi trường hợp, công suất trong giai đoạn ghi dữ liệu cần được thể hiện ở dạng đồ thị để hỗ trợ thiết lập giai đoạn khởi động, giai đoạn có dạng chu kỳ, giai đoạn không ổn định và giai đoạn ổn định.

Các chế độ được biết đến là có thời gian giới hạn (dựa vào hướng dẫn sử dụng, yêu cầu kỹ thuật hoặc phép đo) phải được ghi lại trong toàn bộ thời gian của chúng. Kết quả cho các chế độ này phải được ghi vào báo cáo là năng lượng tiêu thụ (Wh) và thời gian cùng với công bố rằng chế độ có thời gian giới hạn.

CHÚ THÍCH 4: Không yêu cầu sản phẩm hoạt động trong một khoảng thời gian ban đầu nhỏ nhất trước khi các số đo dữ liệu được ghi lại khi thực hiện thử nghiệm nêu trên.

Đối với các sản phẩm trong đó một chuỗi các chế độ sản phẩm riêng rẽ xuất hiện ở dạng đều đặn thì mức công suất cho từng chế độ phải được xác định theo điều này và lập tài liệu trình tự và thời gian đã biết của từng chế độ theo dạng này. Xem Phụ lục B để có hướng dẫn thêm.

5.3.3. Phương pháp số đọc trung bình

Phương pháp này không cho phép đối với các tài chu kỳ hoặc các chế độ thời gian giới hạn.

CHÚ THÍCH 1: Có thể rút ngắn khoảng thời gian đo bằng cách sử dụng phương pháp lấy mẫu - xem 5.3.2.

Nối sản phẩm vào nguồn công suất và thiết bị đo công suất. Chọn chế độ sản phẩm cần đo (việc này có thể đòi hỏi một chuỗi các thao tác và có thể cần chờ cho sản phẩm tự động vào chế độ mong muốn) và theo dõi công suất. Sau khi sản phẩm được ổn định trong ít nhất 30 min, đánh giá độ ổn định của hai giai đoạn đo liền kề. Công suất trung bình trong các giai đoạn đo được xác định bằng cách sử dụng phương pháp công suất trung bình hoặc phương pháp năng lượng tích lũy như sau:

- chọn hai giai đoạn so sánh, từng giai đoạn không nhỏ hơn 10 min (các giai đoạn phải có thời gian xấp xỉ nhau), ghi lại thời gian bắt đầu và khoảng thời gian của từng giai đoạn;

- xác định công suất trung bình của từng giai đoạn so sánh;

- độ ổn định được thiết lập khi chênh lệch công suất giữa hai giai đoạn so sánh chia cho chênh lệch thời gian của các điểm giữa của các giai đoạn so sánh có độ dốc nhỏ hơn:

● 10 mW/h, đối với các sản phẩm có công suất vào nhỏ hơn hoặc bằng 1 W; hoặc

● 1 % công suất vào đo được trong một giờ đối với các sản phẩm có công suất vào lớn hơn 1 W.

- trong trường hợp các tiêu chí ổn định nêu trên không được thỏa mãn thì thêm các giai đoạn dài hơn có thời gian xấp xỉ nhau cho đến khi đạt được các tiêu chí liên quan nêu trên;

- khi đạt được ổn định, công suất được xác định là trung bình của tất cả các số đọc từ cả hai giai đoạn so sánh;

- trong trường hợp không thể đạt được ổn định với các giai đoạn so sánh có thời gian 30 min cho từng giai đoạn thì phải sử dụng phương pháp lấy mẫu ở 5.3.2.

Cách tiếp cận công suất trung bình: trong trường hợp thiết bị đo công suất có thể ghi lại công suất trung bình thực trong giai đoạn do người sử dụng chọn, giai đoạn được chọn không được nhỏ hơn 10 min.

Cách tiếp cận năng lượng tích lũy: trong trường hợp thiết bị đo công suất có thể đo năng lượng trong giai đoạn được chọn thì giai đoạn được chọn đó không được nhỏ hơn 10 min. Giai đoạn tích phân phải sao cho tổng giá trị ghi được về năng lượng và thời gian lớn hơn 200 lần độ phân giải của đồng hồ đo năng lượng và thời gian. Xác định công suất trung bình bằng cách chia năng lượng tích lũy cho thời gian trong khoảng thời gian quan sát.

CHÚ THÍCH 2: Để đảm bảo các đơn vị là nhất quán, nên sử dụng oát-giờ và giờ để cho kết quả lá oát.

CHÚ THÍCH 3: Ví dụ 1 - nếu thiết bị đo có độ phân giải về thời gian ví dụ là 1 s thì đòi hỏi phải có tối thiểu 200 s (3,33 min) để lấy tích phân trên thiết bị đo này.

CHÚ THÍCH 4: Ví dụ 2 - nếu thiết bị đo có độ phân giải về năng lượng ví dụ là 0,1 mWh thì đòi hỏi phải có tối thiểu 20 mWh để tích lũy năng lượng trên thiết bị đo này (ở tải bằng 0,1 W mất khoảng 12 min, ở tải bằng 1 W mất khoảng 1,2 min). Lưu ý rằng các số đọc cũng như giai đoạn ghi nhỏ nhất được quy định ở trên (10 min) cần thỏa mãn cả yêu cầu về độ phân giải thời gian và năng lượng.

5.3.4. Phương pháp số đọc trực tiếp từ đồng hồ đo

Phương pháp số đọc trực tiếp từ đồng hồ đo chỉ có thể được sử dụng trong trường hợp chế độ không thay đổi và số đọc công suất hiển thị trên thiết bị đo là ổn định. Phương pháp này không được sử dụng cho mục đích chứng nhận. Trong trường hợp có nghi ngờ, bất kỳ kết quả nào sử dụng các phương pháp ở 5.3.2 hoặc 5.3.3 đều được ưu tiên hơn các kết quả sử dụng phương pháp này.

CHÚ THÍCH 1: Có thể rút ngắn khoảng thời gian đo bằng cách sử dụng phương pháp lấy mẫu - xem 5.3.2.

Công suất tiêu thụ sử dụng phương pháp số đọc trực tiếp được đánh giá như sau:

- nối sản phẩm cần thử nghiệm vào nguồn công suất và thiết bị đo công suất rồi chọn chế độ sản phẩm cần đo;

- cho sản phẩm hoạt động trong ít nhất 30 min. Nếu công suất được xem là ổn định thì lấy số đọc trong phép đo công suất từ thiết bị đo. Nếu số đọc vẫn biến đổi thì kéo dài giai đoạn 30 min cho đến khi được xem là ổn định;

- sau một khoảng thời gian không nhỏ hơn 10 min, lấy số đọc bổ sung trong phép đo công suất và ghi lại thời gian giữa các số đọc trong phép đo công suất, tính bằng giờ;

- kết quả là trung bình của hai số đọc với điều kiện là chênh lệch công suất giữa hai số đọc chia cho khoảng thời gian giữa hai lần đọc nhỏ hơn:

● 10 mW/h, đối với các sản phẩm có công suất vào nhỏ hơn hoặc bằng 1 W; hoặc

● 1 % công suất vào đo được trong một giờ đối với các sản phẩm có công suất vào lớn hơn 1 W.

- trong trường hợp tiêu chí liên quan nêu trên không đáp ứng thì không được sử dụng phương pháp số đọc trực tiếp trên đồng hồ đo.

6. Báo cáo thử nghiệm

6.1. Mô tả chi tiết sản phẩm

Các thông tin dưới đây phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm:

● Nhãn hiệu, model, kiểu và số seri

● Mô tả sản phẩm, nếu thích hợp

● (Các) điện áp danh định và (các) tần số danh định

● Thông tin chi tiết về nhà chế tạo được ghi nhãn trên sản phẩm (nếu có)

● Nguồn thông tin được sử dụng để thiết lập các chế độ sản phẩm (hướng dẫn sử dụng) và luận chứng kỹ thuật, nếu thuộc đối tượng áp dụng, liên quan đến việc chọn các chế độ được đo và chế độ bị loại trừ bất kỳ.

Trong trường hợp sản phẩm có nhiều chức năng hoặc có các tùy chọn để đưa thêm vào các mô đun bổ sung hoặc phụ kiện bổ sung thì cấu hình của thiết bị khi thử nghiệm phải được ghi vào báo cáo.

6.2. Tham số thử nghiệm

Các giá trị dưới đây phải đạt được và được ghi lại trong khi thử nghiệm. Nếu các giá trị này thay đổi trong khi thử nghiệm thì phải ghi các giá trị nhỏ nhất và giá trị lớn nhất.

● Nhiệt độ môi trường xung quanh (°C)

● (Các) điện áp thử nghiệm (V) và (các) tần số thử nghiệm (Hz)

● Méo hài tổng của hệ thống cung cấp điện

● Thông tin và tài liệu về thiết bị đo, bố trí thiết bị và mạch điện được dùng cho thử nghiệm về điện.

6.3. Dữ liệu đo được, đối với từng chế độ sản phẩm khi áp dụng

Các thông tin dưới đây phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm:

● mô tả chế độ sản phẩm và lập tài liệu về các chức năng do người sử dụng định hướng và các chức năng hoạt động khác và mô tả cách kích hoạt chế độ;

● trình tự các sự kiện để đạt được chế độ đó trong trường hợp thiết bị tự động thay đổi chế độ.

● công suất trung bình tính bằng oát được làm tròn đến số thập phân thứ hai. Đối với tải lớn hơn hoặc bằng 10 W, phải ghi vào báo cáo tối thiểu là đến ba chữ số có nghĩa.

● độ không đảm bảo đo tính được của kết quả do thiết bị đo (Ue) (xem Phụ lục D) và kết quả có phù hợp với 4.4.1 hay không;

● phương pháp đo được sử dụng (xem 5.3.2, 5.3.3 hoặc 5.3.4). Trong trường hợp 5.3.3, cần chỉ ra xem sử dụng cách tiếp cận công suất trung bình hay năng lượng tích lũy;

● khoảng thời gian lấy mẫu, thời gian tổng của các phép đo và giai đoạn ổn định (5.3.2 nếu thuộc đối tượng áp dụng);

● năng lượng tích lũy và khoảng thời gian đo (giây/phút/giờ) (5.3.3 nếu thuộc đối tượng áp dụng);

● năng lượng và thời gian của bất kỳ chế độ có thời gian giới hạn nào. Lập tài liệu mô tả dạng đồ thị (hoặc các dạng đồ thị) đối với chế độ tự động lặp lại theo trình tự;

● lưu ý bất kỳ liên quan đến hoạt động của sản phẩm;

● ghi lại các điều kiện môi trường xung quanh như mức độ chói trong khi đo trong trường hợp các mức độ chói này ảnh hưởng đến số đọc công suất;

● phân loại chế độ sản phẩm đo được thành một trong các loại chế độ liên quan trong Điều 3, hoặc chế độ khác nếu thuộc đối tượng áp dụng.

CHÚ THÍCH 1: Công suất biểu kiến (VA), hệ số công suất thực và hệ số đỉnh đều là các tham số hữu ích và nên đưa vào báo cáo thử nghiệm. Nên thể hiện các dữ liệu thu thập được bằng cách lấy mẫu ở dạng đồ thị.

CHÚ THÍCH 2: Khuyến cáo rằng độ không đảm bảo đo tổng của kết quả (U_total) cũng cần tính toán và ghi vào báo cáo (xem Phụ lục D).

6.4. Mô tả chi tiết thử nghiệm và phòng thử nghiệm

Các thông tin dưới đây phải được ghi lại trong báo cáo thử nghiệm:

● số hiệu/tham chiếu của báo cáo thử nghiệm

● ngày thử nghiệm

● tên và địa chỉ phòng thử nghiệm

● (các) thử nghiệm viên.

PHỤ LỤC A

(tham khảo)

HƯỚNG DẪN VỀ CÁC CHẾ ĐỘ VÀ CHỨC NĂNG ĐỐI VỚI CÁC KIỂU SẢN PHẨM ĐƯỢC CHỌN

A.1. Yêu cầu chung

Khi các tiểu ban kỹ thuật hoặc các nhóm làm việc tham khảo tiêu chuẩn này thì điều quan trọng là đặt ra các tên gọi cho các chế độ sản phẩm trong phạm vi các loại được xác định để phản ánh các chức năng liên quan hiện có và đang vận hành.

Tiêu chuẩn này là một qui trình đo cho các chế độ công suất thấp và không đủ để đưa ra một sự ước lượng cho tổng năng lượng tiêu thụ. Các vấn đề như thói quen của người sử dụng, cũng như các lưu ý liên quan đến tần số và thời gian của từng chế độ công suất thấp có thể có cùng với chế độ hoạt động và chế độ ngắt điện là cần thiết để xác định năng lượng tiêu thụ nhưng không phải là đối tượng của tiêu chuẩn này.

A.2. Chế độ sản phẩm

Sản phẩm có thể có hoặc không có từng chế độ được xác định và có thể có nhiều hơn một trong các chế độ liên quan. Thông tin về các chức năng được đề cập ở A.3.

Chế độ ngắt điện được đưa vào định nghĩa vì nhiều sản phẩm được người sử dụng ngắt ra khỏi nguồn lưới trong một khoảng thời gian đáng kể. Năng lượng tiêu thụ (từ lưới) ở trạng thái này tất nhiên là bằng zero và tiêu chuẩn này không qui định các phép đo. Tuy nhiên, thông thường chế độ này phụ thuộc vào người sử dụng (thói quen và thực tế) và chỉ được tính đến khi nó có tác động nào đó đến năng lượng tiêu thụ tổng của sản phẩm trong các trường hợp khi quan tâm đến năng lượng tiêu thụ tổng này.

Sản phẩm có thể có một số chế độ tắt hoặc có thể không có chế độ tắt. Cơ cấu đóng cắt trên sản phẩm được ghi nhãn là nguồn điện, bật/tắt hoặc chờ có thể không phản ánh sự phân loại chế độ dựa trên các chức năng hoạt động thực tế ở chế độ đó.

Việc có cơ cấu đóng cắt (bằng công nghệ bất kỳ) đặt trên sản phẩm không được xem là chức năng (do người sử dụng định hướng) trong các chế độ chờ. Cơ cấu đóng cắt từ xa (không nằm trên sản phẩm) (ví dụ, cơ cấu điều khiển từ xa, cơ cấu đóng cắt từ xa có điện áp thấp) cần được xem là chức năng hoạt động từ xa và vì vậy, thường là một phần của chế độ chờ. Ngoại lệ là khi cơ cấu đóng cắt từ xa tác động ở điện áp lưới bằng cách điều khiển nguồn lưới đến sản phẩm; trong trường hợp này, đây được xem là chế độ ngắt điện. Việc có mặt các thành phần để tạo điều kiện thuận lợi cho tương thích điện từ (EMC) không được xem là chức năng do người sử dụng định hướng và không liên quan đến việc xác định chế độ sản phẩm.

Các chức năng liên quan đến lưu giữ bộ nhớ và lịch sử sử dụng, ưu tiên của người sử dụng, v.v... không được xem là chức năng trong chế độ chờ vì các chức năng này cần được giữ lại trong chế độ tắt, trong thời gian ngừng cấp điện và trong chế độ ngắt điện (ví dụ lưu giữ trong bộ nhớ không thay đổi được).

Các chức năng không phải là bảo vệ và/hoặc không thể kiểm chứng (ví dụ trong hướng dẫn sử dụng hoặc thông tin) không được xem là chức năng trong chế độ chờ.

Trong chế độ mạng, cần cẩn thận để đảm bảo rằng mạng có cấu hình đúng là sẵn có và được nối đến sản phẩm khi thử nghiệm để đạt được phép đo chính xác về công suất tiêu thụ trong chế độ này. Cần cẩn thận trong các chế độ này vì có thể có một số mức công suất (ví dụ công suất có thể bị ảnh hưởng bởi tốc độ nối mạng hoặc số lượng và kiểu đấu nối mạng). Công suất tiêu thụ cũng có thể thay đổi theo chu kỳ trong các chế độ này. Đối với mạng không dây, có thể có sự chênh lệch trong công suất tiêu thụ giữa cơ cấu không dây đang tìm kết nối (đang nghe) và trường hợp đấu nối mạng đã thực sự được thiết lập. Trong môi trường mạng, điều quan trọng là cân nhắc xem năng lượng tiêu thụ của sản phẩm tiêu thụ năng lượng có thể bị ảnh hưởng bởi thiết kế sản phẩm và tương tác của người sử dụng cũng như tương tác của mạng.

Trong hầu hết các trường hợp, năng lượng tiêu thụ trong chế độ hoạt động là phức tạp và đòi hỏi phân tích chi tiết chu kỳ làm việc của sản phẩm cùng với sự ảnh hưởng do tương tác bất kỳ của người sử dụng và dãy các nhiệm vụ chung. Trong nhiều trường hợp có sẵn các tiêu chuẩn sản phẩm cụ thể đề cập đến năng lượng tiêu thụ trong chế độ hoạt động và cần được viện dẫn trong trường hợp sẵn có. Tuy nhiên, ban kỹ thuật về sản phẩm có thể quyết định xem phương pháp đo xác định trong Điều 5 của tiêu chuẩn này có thể áp dụng cho chế độ hoạt động có công suất tương đối thấp và công suất tiêu thụ ổn định.

Đối với các sản phẩm xách tay có pin/acqui nạp lại được, các chế độ công suất thấp liên quan có thể:

● có bộ nạp hoặc trạm nối/trạm gốc nối vào nguồn lưới nhưng tách rời với sản phẩm (pin/acqui được tháo ra); và

● có bộ nạp hoặc trạm nối/trạm gốc nối vào nguồn lưới cùng với sản phẩm và được nạp đầy (còn được gọi là thả nổi hoặc duy trì).

Các chế độ trong đó pin/acqui được nạp (ngoài chế độ thả nổi hoặc duy trì) không được xác định trong tiêu chuẩn này.

Chế độ công suất thấp có mức công suất nhỏ nhất (chế độ có công suất thấp nhất) đối với sản phẩm riêng rẽ có thể là chuẩn mực hữu ích cho các sản phẩm có chức năng so sánh.

Trong phiên bản 1 của tiêu chuẩn này, chế độ chờ được định nghĩa như sau:

Chế độ tiêu thụ công suất thấp nhất mà người sử dụng không thể ngắt (tác động) và có thể duy trì trong một khoảng thời gian không hạn định khi thiết bị được nối với nguồn điện lưới và sử dụng theo hướng dẫn của nhà chế tạo.

Trong phiên bản 2 hiện tại, định nghĩa này không còn được dùng là chế độ chờ. Định nghĩa ở trên không có mức chức năng xác định và nếu được sử dụng thì cần áp dụng rất cẩn thận vì các sản phẩm được so sánh có thể có các mức chức năng khác nhau. Chế độ tiêu thụ công suất nhỏ nhất không phải là một chế độ trong tiêu chuẩn này và không liên quan đến bất kỳ một trong các loại chế độ công suất thấp nào như xác định ở phiên bản 2.

A.3. Chức năng

Chức năng được định nghĩa ở 3.1.

Chức năng có thể được phân loại chung là chức năng chính hoặc chức năng phụ. Chức năng phụ có thể bao gồm các chức năng đóng cắt từ xa, mạng, cảm biến và kiểu bảo vệ. Chức năng chính liên quan đến mục đích chính của sản phẩm. Đối với một số sản phẩm, chức năng mạng hoặc chức năng cảm biến có thể là chức năng chính. Có thể có nhiều hơn một chức năng chính.

Tải làm việc (như minh họa ở Hình A.1) là chức năng chính của sản phẩm. Bộ điều nhiệt hoặc cơ cấu khống chế nhiệt độ điều khiển tải làm việc để duy trì các điều kiện không đổi thường được xem là một phần của tải làm việc (chức năng chính) mà không phải là cơ cấu đóng cắt nguồn công suất hoặc chức năng phụ.

Ví dụ về chức năng phụ như sau:

● điều khiển từ xa công suất đến tải làm việc (cơ cấu đóng cắt công suất từ xa) - thường là không dây hoặc điện áp thấp (dành riêng cho một sản phẩm);

● điều khiển thứ cấp tải (tự động tắt, khởi động hoặc tắt có trễ);

● bộ cảm biến như cảm biến ánh sáng, có người, nhiệt, khói, nhiệt độ, lưu lượng nước (lưu ý rằng bộ điều nhiệt khống chế tải làm việc không được xem là một cảm biến trong trường hợp này);

● hiển thị (có thể là chế độ, trạng thái, chương trình, điều kiện hoặc đồng hồ, v.v...);

● chức năng nhớ và định thời gian;

● bộ điều khiển điện tử, khóa và cơ cấu đóng cắt;

● chức năng mạng (có dây, không dây, hồng ngoại);

● nạp pin/acqui (trong trường hợp đây không phải chức năng chính của thiết bị);

● bộ lọc tương thích điện từ (EMC);

● cảm biến để bảo vệ sản phẩm và/hoặc người sử dụng.

Một số ví dụ về chức năng và phân loại chế độ tương ứng được trình bày trong Bảng A.1.

Việc xem xét (các) chức năng phụ như các mô đun riêng rẽ với tải chính (hoặc chức năng chính) là hữu ích để hiểu tại sao công suất tiêu thụ có thể xuất hiện trong một số chế độ công suất thấp. Chức năng phụ sẽ tiêu thụ một lượng nhỏ công suất trong một số cấu hình thiết kế. Một số chức năng phụ có thể có cơ cấu đóng cắt riêng rẽ để ngắt chúng khỏi nguồn lưới ở một số chế độ sản phẩm. Dãy các cấu hình có thể có đối với mô đun chức năng phụ được thể hiện trên Hình A.1.

A.4. Cơ cấu đóng cắt công suất

Cơ cấu này cho phép người sử dụng kích hoạt và khử kích hoạt một chức năng chính. Cơ cấu đóng cắt công suất thường được đặt trên sản phẩm. Một số chức năng phụ có thể duy trì hoạt động hoặc được kích hoạt khi chức năng chính bị khử kích hoạt. Một số sản phẩm có thể có nhiều hơn một cơ cấu đóng cắt công suất (một số cơ cấu đóng cắt có thể chỉ tác động lên các chức năng phụ). Một số sản phẩm có thể không có cơ cấu đóng cắt. Cơ cấu đóng cắt công suất không được phân loại là một chức năng trong tiêu chuẩn này. Cơ cấu đóng cắt công suất có một số dạng như sau:

● cơ cấu đóng cắt công suất nguồn lưới: nguồn công suất cho chức năng chính được điều khiến bởi cơ cấu đóng cắt điện áp nguồn lưới do người sử dụng kích hoạt. Một số chức năng phụ có thể duy trì hoạt động hoặc được kích hoạt khi chức năng chính bị khử kích hoạt;

● cơ cấu đóng cắt công suất điện áp thấp hoặc cơ cấu đóng cắt “mềm”: nguồn công suất cho chức năng chính được điều khiển bởi cơ cấu đóng cắt điện áp thấp thứ cấp do người sử dụng kích hoạt. Một số chức năng phụ có thể duy trì hoạt động hoặc được kích hoạt khi chức năng chính bị khử kích hoạt;

● bộ định thời gian hoặc cơ cấu đóng cắt tự động: một biến thể của cơ cấu đóng cắt trong đó chức năng chính được điều khiển bên trong sản phẩm chứ không phải do người sử dụng điều khiển trực tiếp (có thể tự động (ví dụ khi hoàn thành một nhiệm vụ) hoặc do người sử dụng lập trình để bật hoặc tắt ở thời điểm xác định hoặc trong khoảng thời gian được chọn và có thể bao gồm cả quản lý công suất);

● cơ cấu đóng cắt điều khiển từ xa: một biến thể của cơ cấu đóng cắt trong đó chức năng chính được điều khiển từ xa bởi người sử dụng hoặc cơ cấu khác;

● cơ cấu đóng cắt điều khiển công suất: cơ cấu đóng cắt công suất có kết hợp một số dạng cơ cấu điều khiển công suất như bộ điều chỉnh tắt dần hoặc thyristor.

Bảng A.1 - Bảng các cơ cấu, chức năng và các chế độ kết hợp của chúng -chỉ để hướng dẫn

A.5. Kiểu thiết bị

Điều này trình bày theo dạng sơ đồ một số cấu hình sản phẩm phổ biến và liệu chúng có tiêu thụ công suất hay không ở chế độ công suất thấp. Các thành phần chính trong sản phẩm ảnh hưởng đến công suất tiêu thụ được mô tả dưới đây cùng với một số ví dụ và mô tả cho từng kiểu (A đến G) (xem Hình A.1). Dưới đây cũng đưa ra mô tả tóm tắt từng kiểu và một số ví dụ. Các sản phẩm ví dụ được liệt kê để minh họa các sản phẩm gia dụng điển hình có cấu hình theo cách riêng và việc đưa chúng vào ví dụ vào không nhất thiết đã là một sự phân loại chính xác đối với các biến thể sản phẩm có thể có.

CHÚ THÍCH: Các chữ cái ấn định cho từng kiểu thiết bị là tùy chọn.

Kiểu A: Sản phẩm không có tải chức năng phụ và không có cơ cấu đóng cắt công suất. Sản phẩm hoạt động khi cắm phích cắm vào. Có thể có một số điều chỉnh bên trong tải (ví dụ bộ điều nhiệt hoặc cơ cấu điều khiển nhiệt độ). Không có chế độ công suất thấp.

Vi dụ về sản phẩm kiểu A là: ấm điện (không có cơ cấu cắt tự động), một số thiết bị cỡ nhỏ dùng cho nhà bếp, bình đun nước nóng có giữ nhiệt dùng điện và máy sưởi phòng, tủ lạnh và tủ kết đông.

Kiểu B: Sản phẩm có cơ cấu đóng cắt công suất. Chức năng chính của sản phẩm hoạt động khi được bật cơ cấu đóng cắt công suất bằng tay và ngừng khi tắt. Cơ cấu đóng cắt công suất có thể là loại tự động tắt (tự động tắt khi hoàn thành công việc). Vì không có chức năng phụ nên chế độ công suất thấp thường tiêu thụ ít công suất hoặc không tiêu thụ công suất.

Ví dụ về sản phẩm kiểu B: máy sưởi điện (không có bộ điều nhiệt), máy sấy tóc, lò nướng bánh, ấm điện (ngắt khi sôi), một số thiết bị chính (một số máy rửa bát, máy giặt và máy sấy quần áo), nhiều thiết bị cỡ nhỏ dùng cho nhà bếp, bếp và một số lò.

Kiểu C: Sản phẩm không có cơ cấu đóng cắt công suất nguồn lưới nhưng có chức năng phụ điều khiển chức năng chính hoặc thực hiện một số chức năng liên quan. Có thể có bộ điều khiển từ xa hoặc cơ cấu đóng cắt công suất điện áp thấp. Năng lượng ở chế độ công suất thấp có thể kết hợp với chức năng phụ.

Ví dụ về sản phẩm kiểu C: máy làm bánh mỳ, một số thiết bị cỡ nhỏ dùng cho nhà bếp, một số thiết bị chính (một số máy rửa bát, máy giặt quần áo và máy sấy quần áo), một số lò vi sóng, sản phẩm có điều khiển từ xa và không có cơ cấu ngắt cứng, sản phẩm có cơ cấu đóng cắt công suất (bằng điện tử) “mềm”.

Kiểu D: Sản phẩm có cơ cấu đóng cắt công suất ngắt chức năng chính và có chức năng phụ được nối cố định vào nguồn công suất. Năng lượng ở chế độ công suất thấp có thể kết hợp với chức năng phụ.

Ví dụ về sản phẩm kiểu D: lò thông thường, một số loại máy sưởi, lò vi sóng, thiết bị đòi hỏi tiêu thụ công suất cho chức năng phụ (đồng hồ, hiển thị, bộ định thời gian, v.v...).

Kiểu E: Sản phẩm có cơ cấu đóng cắt công suất ngắt chức năng chính. Sẩn phẩm này có thể có chức năng phụ được nối cố định vào nguồn công suất và/hoặc một chức năng được ngắt bằng cơ cấu đóng cắt công suất. Năng lượng ở chế độ công suất thấp có thể kết hợp với chức năng phụ được nối cố định. Các chế độ công suất thấp khác có thể kết hợp với chức năng phụ được đóng cắt.

Ví dụ về sản phẩm kiểu E: một số lò vi sóng, một số thiết bị chính (một số máy rửa bát, máy giặt và máy sấy khô quần áo), một số loại máy sưởi, sản phẩm đòi hỏi tiêu thụ công suất cho chức năng phụ (đồng hồ, hiển thị, bộ định thời gian, v.v...), sản phẩm có thiết bị điện tử hoặc bộ lọc EMC nối cố định, cơ cấu đóng cắt và cơ cấu điều khiển điện áp thấp hoặc cơ cấu điều khiển từ xa có dây.

Kiểu F: Sản phẩm có nguồn công suất bên ngoài cấp điện cho sản phẩm. Nguồn cung cấp thường là điện áp cực thấp (< 50 V), có thể là điện xoay chiều hoặc điện một chiều và có thể nối qua một phích cắm. Cấu hình sản phẩm có thể là kiểu A đến kiểu E ở trên. Tất cả các chức năng đòi hỏi nguồn công suất bên ngoài được nối vào nguồn lưới. Năng lượng tiêu thụ được kết hợp với nguồn cung cấp và có thể có nhiều chế độ công suất thấp.

Ví dụ về sản phẩm kiểu F: một số sản phẩm chăm sóc cá nhân cỡ nhỏ, một số thiết bị cỡ nhỏ dùng cho nhà bếp, sản phẩm bất kỳ thường được nối đến nguồn lưới qua một nguồn công suất bên ngoài.

Kiểu G: Sản phẩm có nguồn công suất bên ngoài cung cấp điện cho sản phẩm chủ yếu dùng để nạp pin/acqui. Chức năng chính của sản phẩm thường được thực hiện với bộ phận chính của sản phẩm được ngắt khỏi nguồn công suất (sản phẩm hoạt động bằng pin/acqui và sản phẩm di động) nhưng một số sản phẩm cũng có thể được sử dụng với nguồn công suất được nối vào. Nguồn cung cấp thường là điện áp cực thấp (<50 v) và có thể là xoay chiều hoặc một được nối qua phích cắm tháo rời được. Đối với các kiểu sản phẩm này, pin>của nó nạp điện cho sản phẩm khi được đặt trong giá này trong khi không sử dụng) hoặc có thể tháo pin/acqui ra khỏi thiết bị để nạp (có thể đòi hỏi cơ cấu nạp pin/acqui riêng hoặc chung). Năng lượng tiêu thụ thường kết hợp với nguồn công suất (ngay cả khi sản phẩm được ngắt điện) và có thể có các chế độ công suất thấp và/hoặc chế độ hoạt động kết hợp với nạp và sử dụng pin/acqui.

Ví dụ về sản phẩm kiểu G: sản phẩm xách tay hoạt động bằng pin/acqui như máy cạo râu dùng pin/acqui, bàn chải đánh răng bằng điện, máy hút bụi xách tay.

CHÚ THÍCH: Giá nạp pin/acqui riêng chỉ được cung cấp ở một số cấu hình sản phẩm.

Hình A.1 - Sơ đồ mạch điện của các kiểu sản phẩm

PHỤ LỤC B

(tham khảo)

LƯU Ý VỀ PHÉP ĐO Ở CHẾ ĐỘ CÔNG SUẤT THẤP

B.1. Vấn đề về đo công suất thấp

B.1.1. Yêu cầu chung

Có một số vấn đề khi đo công suất với tải rất nhỏ thường thấy ở chế độ công suất thấp (thường nhỏ hơn 10 W). Các vấn đề này chủ yếu liên quan đến khả năng của thiết bị đo công suất để đáp ứng đúng dạng sóng dòng điện không hình sin thường xuất hiện ở chế độ công suấtthấp. Các điểm then chốt cần xem xét được nêu tóm tắt dưới đây.

Mục đích của tiêu chuẩn này là để đo công suất của thiết bị ở từng chế độ sản phẩm liên quan. Tuy nhiên, ở nhiều chế độ công suất thấp, dạng sóng dòng điện ít có khả năng là hình sin, do đó cần đảm bảo rằng đồng hồ đo có tần số quét đủ nhanh để bắt được dạng sóng dòng điện không như bình thường (như xung hoặc đỉnh nhọn). Để xác định công suất, đồng hồ đo phải nhân giá trị dòng điện và điện áp tức thời lên vài trăm lần trong một chu kỳ (khoảng 15 ms). Hầu hết các dụng cụ đo digital đều tích phân các giá trị này và hiển thị công suất trung bình một hoặc hai lần trong một giây. Điều quan trọng là lưu ý rằng công suất của nhiều sản phẩm ở chế độ công suất thấp sẽ nhỏ hơn 10 W (một số công suất sẽ rất nhỏ). Điều này một phần là do các mức dòng điện thấp nhưng trong một số trường hợp là do dạng sóng dòng điện khác đáng kể so với dạng sóng điện áp.

B.1.2. Ảnh hưởng của hệ số đỉnh

Hệ số đỉnh được xác định là tỷ số giữa dòng điện đỉnh và dòng điện hiệu dụng (hoặc điện áp đỉnh và điện áp hiệu dụng). Đối với dạng sóng hình sin hoàn toàn, hệ số đỉnh bằng 1,414 trong khi đối với tải một chiều không đổi thì hệ số đỉnh là 1,0. Đối với nguồn công suất đáp ứng các yêu cầu ở 4.3.2, dạng sóng điện áp thường là hình sin và do đó tham số ảnh hưởng cụ thể là dạng sóng dòng điện.

Trong quá trình đo, điều quan trọng là hệ số đỉnh trong khả năng của đồng hồ đo phải lớn hơn hệ số đỉnh thực của tải nếu không thì giá trị đỉnh của dòng điện sẽ bị “cắt bớt" và phép tích phân công suất sẽ không đúng. Hầu hết các đồng hồ đo có hệ số đỉnh được công bố (hoặc dòng điện đỉnh cho phép) kết hợp với từng “dải dòng điện”. Thông thường, hệ số đỉnh của đồng hồ đo sẽ tăng khi tải thực trở nên nhỏ hơn so với dải đầu vào danh định được chọn. Tuy nhiên, nếu dải được chọn là quá rộng thì độ phân giải chính xác của phép đo sẽ trở nên kém và độ không đảm bảo đo đưa vào từ việc sử dụng (cần thiết) của dải lớn hơn sẽ tăng lên đáng kể. Đồng hồ đo có khả năng xử lý các dòng điện đỉnh cao hơn trong dải dòng điện đã cho (tức là không có tín hiệu “ngoài dải") sẽ đạt được độ không đảm bảo đo tổng tốt hơn khi đo tải có hệ số đỉnh cao và/hoặc có hệ số công suất thấp vì có khả năng chọn dải dòng điện nhỏ hơn.

Để thực hiện các phép đo theo tiêu chuẩn này, điều quan trọng là sử dụng đồng hồ đo công suất cho số đọc “ngoài dải” nếu dòng điện đỉnh trong dải đó bị vượt quá. Đối với các chế độ công suất thấp, dạng sóng dòng điện thường có hệ số đỉnh trong dải từ 3 đến 10, đôi khi có thể lớn hơn và do đó, điều quan trọng là phải kiểm chứng được rằng bộ chỉ thị “ngoài dải” bất kỳ không tác động.

Đối với các tải có hệ số đỉnh rất cao và/hoặc hệ số công suất rất thấp, điều 4.4.1 sửa đổi độ không đảm bảo đo yêu cầu vì thừa nhận có sự khó khăn về mặt kỹ thuật trong việc đọc các loại tải này, ngay cả với đồng hồ đo có độ chính xác cao. Một ví dụ về tính toán để xác định độ không đảm bảo đo U_pc ở 4.4.1 được thể hiện dưới đây:

Tính toán ví dụ về độ không đảm bảo đo yêu cầu đối với sản phẩm giả định:

- công suất tiêu thụ bởi sản phẩm = 0,2 W

- U_mr = 0,020 W đối với tải < 1 W (xem 4.4.1)

- hệ số công suất (PF) = 0,12

- hệ số dòng điện đỉnh của sản phẩm (CF) = 13

tỷ số dòng điện lớn nhất (MCR) = CF / PF = 13/0,12 = 108,3

Trong trường hợp tỷ số dòng điện lớn nhất (MCR) vượt quá 10, giá trị U_pc được cho là:

U_pc = 2 % x (1 + (0,08 x (108,3 - 10))) = 2 % x 8,86 = 17,7 %

(tức là khoảng 8 lần độ không đảm bảo đo tương đối cho phép)

Độ không đảm bảo đo tuyệt đối đối với tải này là giá trị lớn hơn của U_pc x giá trị đo được hoặc 0,02 W:

U_pc x giá trị đo được = 17,7 % x 0,02 W = 0,0354 W

Vì 0,0354 W lớn hơn 0,02 W nên độ không đảm bảo đo cho phép là 0,0354 W.

CHÚ THÍCH: Cách tính chi tiết hơn về độ không đảm bảo đo được nêu trong Phụ lục D.

B.1.3. Ảnh hưởng của hệ số công suất thấp

Tải hệ số công suất thấp có thể làm tăng độ không đảm bảo đo theo một vài cách. Tải có hệ số công suất thấp sẽ có công suất biểu kiến tính được (tính bằng VA) cao hơn nhiều so với công suất thực (tính bằng W). Để đo chính xác dòng điện lớn hơn tương đối này mà không gây ra tình trạng “ngoài dải” có thể đòi hỏi phải chọn dải dòng điện cao hơn trên thiết bị đo nhưng vì công suất thực vẫn thấp, nên điều này có nghĩa là thiết bị đo chỉ hoạt động ở phần trăm nhỏ của dải công suất. Vì chỉ sử dụng phần trăm nhỏ của dải công suất nên độ không đảm bảo đo cao hơn tương ứng.

Một ảnh hưởng khác là hệ số công suất thấp có thể đưa độ không đảm bảo đo trực tiếp vào bản thân số đọc trong phép đo công suất, do cách mà thiết bị đo hoạt động. Ảnh hưởng này thay đổi giữa các đồng hồ đo công suất khác nhau và giữa các nhà chế tạo đồng hồ đo công suất khác nhau. Những ảnh hưởng này có thể đáng kể trong những trường hợp mà hệ số công suất là rất thấp.

B.1.4. Sản phẩm có các tụ điện x có giá trị lớn

Một số sản phẩm có sử dụng tụ điện giữa pha và trung tính (còn gọi là tụ điện X) để giảm phát xạ EMC xuống thấp hơn các giá trị cho phép. Nếu giá trị của tụ điện này đủ lớn thì dòng điện vào có thể là hình sin nhưng sẽ ngoài dải so với điện áp vào, nghĩa là công suất phản kháng tính được (tính bằng VA) lớn hơn nhiều so với công suất thực đo được (tính bằng W). Trong các điều kiện này, cần chọn dải dòng điện để không tạo ra tình trạng “ngoài dải”. Cần cẩn thận để đảm bảo thỏa mãn tiêu chí về độ không đảm bảo đo đối với công suất đo được.

B.1.5. Ảnh hưởng của xung hoặc thăng giáng đưa vào bởi sản phẩm trong quá trình thử nghiệm

Xung hoặc thăng giáng trong các mức công suất có thể xảy ra trong thời gian ngắn trong một chế độ. Cần cẩn thận để đặt dải đúng nếu cần theo dõi các xung này (nếu thời gian xuất hiện các xung là rất ngắn thì có thể bỏ qua chúng vì khi đó chúng không có ảnh hưởng đáng kể đến công suất đo được).

B.2. Lưu ý về thiết bị đo

B.2.1. Thiết bị đo dùng cho phép đo công suất

Các khuyến cáo chung dưới đây liên quan đến thiết bị đo công suất. Thiết bị này cần có

- có khả năng đo các đại lượng sau: công suất thực, điện áp và dòng điện hiệu dụng thực và dòng điện đỉnh;

- độ phân giải công suất bằng 1 mW hoặc tốt hơn;

- hệ số đỉnh dòng điện sẵn có bằng 3 (hoặc lớn hơn) ở giá trị dải danh định;

- dải đo dòng điện tối thiểu là 10 mA (hoặc nhỏ hơn);

- khả năng lấy mẫu liên tục trong toàn bộ phép đo ở các khoảng thời gian phù hợp với độ rộng băng sao cho tất cả các mẫu được tính đến khi cung cấp kết quả đo được;

- khả năng tạo tín hiệu báo xuất hiện tình trạng ngoài dải;

- khả năng tắt chức năng tự động thay đổi dải đo.

CHÚ THÍCH: Khi đo tải không thuần trở, thay đổi theo thời gian thì có thể cần tắt chức năng tự động thay đổi dải để ngăn ngừa tình trạng ngoài dải đo hoặc thay đổi dải đo trong khi thử nghiệm.

Khi xem xét việc mua thiết bị đo công suất, cần xem xét ảnh hưởng của các tham số khác nhau lên độ không đảm bảo đo tổng. Ngoài độ không đảm bảo đo điện áp, dòng điện và công suất, các hệ số như hệ số công suất và hệ số đỉnh có thể ảnh hưởng đến độ không đảm bảo đo tổng của số đọc trên thiết bị đo. Một số tải có thể có hệ số công suất thấp bằng 0,05 và hệ số đỉnh cao bằng 10 (hoặc lớn hơn đối với các tải điện dung nhỏ).

Trong tiêu chuẩn này, các sản phẩm được đo trong khoảng thời gian xác định để xác định công suất tiêu thụ của chúng và liệu công suất tiêu thụ này có thay đổi theo thời gian hay không. Do đó, quan trọng là thiết bị đo công suất bất kỳ cung cấp cơ sở nhất quán để xác định công suất theo thời gian. Sự biến thiên của số đo công suất theo thời gian của thiết bị đo công suất cần được xem xét khi chọn đồng hồ đo công suất. Để định hướng, cần đạt được sự biến thiên của phép đo công suất nhỏ hơn 0,1 % trong khoảng thời gian 8 h khi thử nghiệm với nguồn tài đã hiệu chuẩn khoảng 1 W. Điều quan trọng là phải theo hướng dẫn của nhà chế tạo về thời gian khởi động và thời gian làm nóng thiết bị đo (nguồn công suất và thiết bị đo) trước khi sử dụng chúng để đo.

Độ phân giải của thiết bị đo công suất có thể có ảnh hưởng đáng kể đến độ không đảm bảo đo tổng của phép đo công suất nếu thiết bị có độ phân giải không đủ để ghi lại kết quả một cách chính xác. Độ phân giải sẵn có cần tốt hơn nhiều so với độ không đảm bảo đo tổng của phép đo công suất nếu muốn giảm thiểu ảnh hưởng lên độ không đảm bảo đo tổng.

Khả năng mong muốn nhất đối với đồng hồ đo công suất là khả năng lấy mẫu số đọc trong thời gian 1 s hoặc nhanh hơn và xuất ra dữ liệu này đến máy tính hoặc bộ ghi dữ liệu theo thời gian thực. Tất cả các tham số liên quan cần được xuất ra song song (ví dụ, điện áp, dòng điện, công suất, VA, hệ số đỉnh). Xem B.2.5. Trong một số trường hợp, cũng có thể là rất tốt nếu như thiết bị đo có khả năng lấy trung bình công suất chính xác trong khoảng thời gian do người vận hành chọn (điều này thường được thực hiện bằng phép tính toán học nội hàm, lấy năng lượng tích lũy chia cho thời gian bên trong đồng hồ đo, đây là cách tiếp cận chính xác nhất). Một cách khác, thiết bị đo công suất phải có khả năng lấy tích phân năng lượng trong khoảng thời gian bất kỳ mà người vận hành lựa chọn với độ phân giải năng lượng nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 mWh và hiển thị thời gian lấy tích phân với độ phân giải nhỏ hơn hoặc bằng 1 s.

B.2.2. Yêu cầu về đáp tuyến tần số (hài)

Trong trường hợp dạng sóng dòng điện là sóng sin trơn đồng pha với dạng sóng điện áp (ví dụ ở tải gia nhiệt bằng điện trở), không có thành phần hài trong dạng sóng dòng điện. Tuy nhiên, một số dạng sóng dòng điện kết hợp với các chế độ công suất thấp bị méo nhiều và dòng điện có thể giống như thành một chuỗi đỉnh nhọn ngắn hoặc chuỗi các xung trong một chu kỳ xoay chiều điển hình. Việc này có nghĩa là dạng sóng dòng điện được tạo thành từ nhiều hài bậc cao là bội của tần số cơ bản (50 Hz hoặc 60 Hz). Hầu hết các bộ phân tích công suất digital sẽ không gặp khó khăn với phép đo chính xác các thành phần hài dòng điện bậc cao hơn xuất hiện do các chế độ công suất thấp. Tuy nhiên, khuyến cáo rằng dụng cụ đo công suất cần có khả năng đo các thành phần hài đến tối thiểu là 2,5 kHz. Lưu ý rằng thành phần hài lớn hơn hài bậc 49 (2 450 Hz đối với nguồn 50 Hz) thường có công suất nhỏ kèm theo chúng. Nhìn chung, tần số quét của dụng cụ đo công suất nên tối thiểu bằng hai lần tần số của hài bậc cao nhất có công suất đáng kể kèm theo nó.

B.2.3. Yêu cầu về lấy mẫu đối với tải chu kỳ và tải xung

Một số tải ở chế độ công suất thấp về bản chất sẽ ở dạng chu kỳ hoặc xung. Các tải này khiến cho không có khả năng sử dụng các số đọc công suất từ đồng hồ công suất để xác định công suất ở chế độ công suất thấp. Trong những trường hợp này, cần sử dụng đồng hồ đo có thể lấy mẫu và ghi dữ liệu ở 1 s hoặc nhanh hơn như quy định ở 5.3.2 (xem thêm B.2.5). Các sản phẩm khác có thể thể hiện một chuỗi các chế độ sản phẩm khác nhau xuất hiện ở dạng đều đặn.

Một số chế độ sản phẩm có thể có bản chất chu kỳ trong đó chúng có thể ổn định trong một khoảng thời gian (thường là nhiều phút) và sau đó có thể chuyển sang một trạng thái năng lượng cao hơn hoặc thấp hơn trong một khoảng thời gian ngắn. Một số sản phẩm có thể tạo xung công suất ở các khoảng thời gian không đều đặn. Trong trường hợp này, điều quan trọng là hiểu được đáp ứng của sản phẩm trước khi bắt đầu phép đo. Trong trường hợp có chu kỳ “đều đặn" của trạng thái năng lượng khác nhau thì cần kiểm tra toàn bộ số lượng chu kỳ khi xác định công suất trung bình. Để hiểu đúng hơn về đáp ứng của sản phẩm thì việc kiểm tra profin tải bằng máy hiện sóng được cài đặt để tác động khi có sự thay đổi đáng kể của tải là hữu ích.

Một số sản phẩm có thể thể hiện một chuỗi các chế độ sản phẩm khác nhau tự động xuất hiện ở dạng đều đặn. Trong những trường hợp này, mỗi một chế độ sản phẩm riêng rẽ cần được xác định, đo và lập tài liệu về thời gian của chúng một cách riêng rẽ.

Trong một số trường hợp, có thể yêu cầu phán đoán để xác định xem một chế độ sản phẩm đơn lẻ thể hiện dạng công suất chu kỳ hoặc sản phẩm trên thực tế có chuỗi các chế độ sản phẩm khác nhau xuất hiện trong dạng đều đặn hay không. Yếu tố xác định then chốt xem liệu có các chức năng khác nhau trở nên hoạt động hoặc mất hoạt động trong các mức công suất khác nhau hay không - nếu điều này xảy ra thì các chức năng này cần được xử lý như các chế độ sản phẩm riêng rẽ.

Hướng dẫn chung là tải chu kỳ trong một chế độ thường thay đổi các mức công suất trong vài giây hoặc có thể là vài phút trong một giai đoạn khoảng vài giây đến vài chục phút, trong khi đó, dạng của các chế độ thường thay đổi trạng thái công suất trong vài phút hoặc vào giờ trong giai đoạn khoảng từ vài giờ đến vài ngày. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng dễ dàng cho bên thứ ba để phân biệt các trường hợp này mà không có tài liệu sản phẩm khác.

Ví dụ về các dạng công suất chu kỳ trong một chế độ sản phẩm gồm

- bộ gia nhiệt hoạt động theo chu kỳ để duy trì điều kiện làm việc; và

- tạo công suất ngắn hạn yêu cầu để nạp lại tụ điện để duy trì các chức năng bên trong phạm vi một trạng thái làm việc cụ thể.

Ví dụ về sản phẩm thể hiện một chuỗi các chế độ là sản phẩm có chế độ công suất thấp hầu như mọi lúc, hoạt động một hoặc hai lần một ngày trong thời gian ngắn (ví dụ, khoảng 2 min đến 30 min) để nối vào mạng để tải thông tin hoạt động. Trong trường hợp này, sản phẩm rõ ràng là vào một chế độ thời gian giới hạn khác vì nó đã kích hoạt các chức năng liên quan đến mạng mà không xuất hiện trong chế độ công suất thấp.

Vì những lý do nêu trên mà thiết bị đo cần cung cấp dữ liệu đầu ra cho máy tính, như mô tả ở B.2.1.

B.2.4. Đo thành phần tải một chiều

Tùy thuộc vào cấu hình và thiết kế của nguồn công suất, một số tải nhỏ (như các tải liên quan đến chế độ công suất thấp) có thể tiêu thụ dòng điện không đối xứng, tức là tiêu thụ dòng điện chỉ trên phần dương hoặc phần âm của chu kỳ điện áp xoay chiều. Đây là thành phần tải công suất một chiều được cấp điện bởi nguồn điện áp xoay chiều.

Hầu hết các bộ phân tích công suất digital có thể xử lý tốt các thành phần tần số thấp và thành phần một chiều trong quá trình đo công suất. Tuy nhiên, không thể thực hiện các phép đo chính xác cho dạng sóng dòng điện kiểu này bằng việc sử dụng đầu vào máy biến áp loại bất kỳ như máy biến dòng - thành phần một chiều không thể hiện qua đầu vào máy biến áp. Do đó, dụng cụ đo công suất bất kỳ sử dụng đầu vào điện trở sun trực tiếp để đo dòng điện là thiết yếu. Đồng hồ đo kiểu đĩa quay sẽ không thích hợp cho tải có kích cỡ bất kỳ của loại này vì các tải một chiều cũng tạo ra một mômen hãm trên đồng hồ đo và tạo ra thêm độ không chính xác.

CHÚ THÍCH: Sử dụng đồng hồ đo kilo oát giờ dạng đĩa quay truyền thống thường không có khả năng đáp ứng yêu cầu của tiêu chuẩn này (về độ chính xác yêu cầu hoặc phương pháp đo). Các tải chế độ công suất thấp (nhỏ hơn 10 W) thường không có khả năng vượt được mômen khởi động cần thiết để vận hành đồng hồ đo dạng đĩa quay và do đó, các tải này có thể xuất hiện là 0 W. Việc này là không thỏa đáng.

B.2.5. Lưu ý về phần mềm tự động

Lấy mẫu các số đọc công suất có thể được thực hiện bằng cách sử dụng máy ghi dữ liệu (tức là một “thiết bị có thể đọc các loại tín hiệu điện khác nhau và lưu giữ dữ liệu trong bộ nhớ trong để sau đó tải xuống máy tính”) hoặc bằng cách nối trực tiếp thiết bị đo công suất với máy tính có thể ghi dữ liệu trực tiếp sau các khoảng thời gian đều đặn. Cấu hình sau là bố trí phổ biến nhất trong phòng thí nghiệm hiện nay mặc dù có rất nhiều cấu hình khác. Hầu hết các bộ phân tích công suất digital có giao diện (ví dụ GPIB hoặc giao diện nối tiếp) có thể cho phép ghi đều đặn tất cả các tham số then chốt trực tiếp đến máy tính hoặc thiết bị thu thập dữ liệu khác trong phòng thí nghiệm.

Vì hầu hết các thiết bị đo rất linh hoạt khi hoạt động nên người vận hành cần hiểu đúng về đáp ứng của chúng và cách chúng ghép nối với thiết bị ghi hoặc máy tính. Đặc biệt có một vấn đề thường gặp liên quan đến việc sử dụng máy phân tích công suất digital khi chúng được điều khiển từ bên ngoài. Đối với nhiều loại, một khi giao diện bên ngoài với bộ ghi dữ liệu hoặc máy tính được ghép/hoạt động và bắt đầu thu thập dữ liệu thì chức năng tự động lấy dải thường được làm mất hiệu lực. Điều này có nghĩa là kỹ thuật viên phòng thử nghiệm cần đoán trước dải công suất có thể có và hệ số đỉnh yêu cầu trong thời gian theo dõi và đặt bằng tay đồng hồ đo vào đúng dải trước khi ghi dữ liệu (đối với cả công suất và dòng điện). Do đó, nên chạy thử để đặt đồng hồ đo đúng (để tránh số đọc ngoài dải). Phần mềm tự động bất kỳ cũng nên phát hiện và chỉ thị/ghi lại trong trường hợp đồng hồ đo công suất ở tình trạng “ngoài dải”, xem B.1.2 đến B.1.4 để có thêm thông tin.

B.3. Áp dụng tiêu chuẩn này

Tiêu chuẩn này quy định các thử nghiệm cần thực hiện trên một sản phẩm đơn lẻ để đánh giá chế độ công suất thấp liên quan. Tiêu chuẩn này không cung cấp bất kỳ chỉ dẫn nào cho tính biến thiên của sản xuất mà việc này đòi hỏi lấy mẫu cụ thể cho một dải sản phẩm. Với mục đích phù hợp và đánh giá sự phù hợp, cần xây dựng kế hoạch lấy mẫu đúng đắn.

B.4. Nối các thiết bị đo điện

B.4.1. Xác định bố trí kết nối

Để đạt được đủ độ chính xác và giảm thiểu sự khác nhau giữa các phòng thí nghiệm, điều quan trọng là thiết bị đo điện được nối theo cách nhất quán. Điện trở vào của mạch đo điện áp của đồng hồ đo công suất phải xác định và điện trở của sun đo dòng điện không được bằng zero: các yếu tố này cần được tính đến để đạt mức chính xác yêu cầu. Do đó, nên bố trí các thành phần đo điện áp và dòng điện của đồng hồ đo công suất theo cách giảm thiểu ảnh hưởng của công suất tiêu thụ bên trong của thiết bị đo đối với từng phép đo. Vônmet cần được nối với phía nguồn (xem B.4.2) đối với các công suất thấp hơn và về phía tải (xem B.4.3) đối với các công suất cao hơn.

Trong trường hợp bố trí đấu nối có thể được định hình thì chọn như sau:

Công suất thấp hơn: , thì sử dụng bố trí đấu nối ở B.4.2.

Công suất cao hơn: , thì sử dụng bố trí đấu nối ở B.4.3.

trong đó

- Im là dòng điện hiệu dụng đo được của tải tính bằng ampe (A);

- Vs là điện áp cung cấp (V);

- Ra là điện trở của sun dòng điện đối với dải dòng điện được chọn (W);

- Rv là điện trở của vônmét (W).

Trong thực tế, có thể cần thay đổi dải dòng điện (xem B.2.5) với các phép đo chế độ khác nhau trên cùng một sản phẩm mà có thể ảnh hưởng đến giá trị Ra. Điều này có thể thay đổi bố trí đấu nối. Bố trí này cần được đánh giá theo từng trường hợp.

Ngoài ra, độ chính xác của phép đo có thể được cải thiện hơn trong trường hợp có thể tính đến tiêu tán công suất trong các thành phần đo điện áp và dòng điện của đồng hồ đo công suất. Để thực hiện việc này có thể yêu cầu lập tài liệu chi tiết một cách thủ công các đặc tính bên trong của đồng hồ đo. Một số thiết bị đo có thể thực hiện hiệu chỉnh công suất bên trong một cách tự động và trong trường hợp này không cần hiệu chỉnh bằng tay.

Dưới đây là một phép tính mẫu để xác định bố trí đấu nối sử dụng các công thức trên:

- tải = 10,0 w

- hệ số công suất = 0,5

- điện áp cung cấp = 230 V

- điện trở sun dòng điện = 350 mW (0,350 W) (cần cẩn thận để đảm bảo rằng sun dòng điện không bị quá tải (và đồng hồ đo không ở tình trạng “ngoài dải”), đặc biệt là với các sản phẩm có hệ số đỉnh cao và/hoặc hệ số công suất thấp)

- điện trở đầu vào điện áp 1,4 MW (1 400 000 W)

- dòng điện đo được = 0,0867 A

Dòng điện điểm gấp khúc đối với phép đo điện áp phía nguồn được cho bởi:

Vậy trong trường hợp này, vônmet cần được nối với phía nguồn (xem B.4.2) vì dòng điện tải nhỏ hơn giá trị tính được. Đối với ví dụ này tải chuyển đổi xấp xỉ 37 W (đối với hệ số công suất và sun dòng điện này), lớn hơn giá trị này thì cần sử dụng cấu hình công suất cao hơn ở B.4.3 (đo điện áp ở phía tải).

B.4.2. Tải công suất thấp hơn: đo điện áp phía nguồn

Trong trường hợp xác định theo B.4.1, bố trí đấu nối đối với sản phẩm thành phẩm được cấp điện trực tiếp từ nguồn công suất xoay chiều được thể hiện trên Hình B.1 và bố trí đối với sản phẩm thành phẩm được cấp điện qua một nguồn công suất bên ngoài được thể hiện trên Hình B.2. Điện áp cần được đo trên phía nguồn cung cấp của cảm biến dòng điện của đồng hồ đo công suất trong trường hợp người vận hành có thể đặt cấu hình.

Hình B.1 - Bố trí đấu nối đối với sản phẩm được cấp điện trực tiếp từ nguồn công suất xoay chiều đối với các tải công suất thấp hơn

CHÚ DẪN

A phần đo dòng điện của đồng hồ đo công suất

V phần đo điện áp của đồng hồ đo công suất

Hình B.2 - Bố trí đấu nối đối với sản phẩm được cấp điện thông qua một nguồn công suất bên ngoài đối với các tải công suất thấp hơn

Khi đo công suất vào nhỏ hơn hoặc bằng 1 W thì cần cẩn thận để đảm bảo rằng bố trí đấu nối không đưa ra số đọc sai do nhiễu. Để giảm thiểu ảnh hưởng này, tất cả các dây nối cần càng ngắn càng tốt và các dây nối đến ampemét (thể hiện là ‘A’ trên Hình B.1 và B.2) cần được xoắn với nhau.

B.4.3. Tải công suất cao hơn: đo điện áp phía tải

Trong trường hợp xác định theo B.4.1, bố trí đấu nối đối với sản phẩm thành phẩm được cấp điện trực tiếp từ nguồn công suất xoay chiều được thể hiện trên Hình B.3 và bố trí đối với sản phẩm thành phẩm được cấp điện qua một nguồn công suất bên ngoài được thể hiện trên Hình B.4. Điện áp cần được đo trên phía sản phẩm của cảm biến dòng điện của đồng hồ đo công suất trong trường hợp người vận hành có thể định hình.

Hình B.3 - Bố trí đấu nối đối với sản phẩm được cấp điện trực tiếp từ nguồn lưới xoay chiều đối với các tải công suất cao hơn

CHÚ DẪN:

A phần đo dòng điện của đồng hồ đo công suất

V phần đo điện áp của đồng hồ đo công suất

Hình B.4 - Bố trí đấu nối đối với sản phẩm được cấp điện thông qua một nguồn công suất bên ngoài đối với các tải công suất cao hơn

PHỤ LỤC C

(tham khảo)

CHUYỂN ĐỔI GIÁ TRỊ CÔNG SUẤT SANG NĂNG LƯỢNG

Phụ lục này cung cấp một số hướng dẫn liên quan đến chuyển đổi các số đo công suất xác định trong tiêu chuẩn này sang các giá trị tiêu thụ năng lượng.

Năng lượng là công suất trung bình nhân với thời gian. Điện năng thường được thể hiện bằng oát-giờ hoặc kilo oát-giờ. Năng lượng cũng có thể được thể hiện bằng jun. Một oát được xem là năng lượng tiêu thụ của 1 J/s. 1 kWh tương đương với 3,6 MJ.

Để chuyển đổi công suất sang năng lượng (ví dụ tiêu thụ năng lượng hàng năm), số giờ làm việc ở từng chế độ phải được giả thiết trong khoảng thời gian cho trước và công suất trung bình đối với từng chế độ cũng đã biết. Vì hầu hết các thiết bị có thể làm việc trong nhiều chế độ và dạng sử dụng và profin sử dụng có thể thay đổi đáng kể giữa các quốc gia, việc chuyển đổi giá trị năng lượng xác định theo tiêu chuẩn này sang giá trị năng lượng sẽ tiềm ẩn nhiều khó khăn.

Trong trường hợp đơn giản nhất, sản phẩm chỉ có một chế độ làm việc có thể được chuyển đổi thành giá trị năng lượng hàng năm bằng cách giả thiết một công suất không đổi cho cả năm. Một năm có 8 760 h (bỏ qua năm nhuận), vì vậy thiết bị có công suất chờ không đổi bằng 5 W (giả thiết rằng không sử dụng ở các chế độ khác) sẽ tiêu thụ 43 800 Wh mỗi năm hoặc 43,8 kWh mỗi năm.

Tiêu thụ năng lượng hàng năm có thể được xác định đối với các dạng người sử dụng phức tạp hơn bằng cách lấy tổng công suất nhân với số giờ sử dụng cho từng chế độ trong một năm (tức là 1 h đến 8 760 h).

Khi tổng năng lượng tiêu thụ đối với thiết bị cỡ lớn hơn được xem xét thì tối thiểu cần biết thời gian “bật" hoặc thời gian chế độ hoạt động và năng lượng tiêu thụ trong một chu kỳ. Đối với một số sản phẩm, số lần sử dụng (chu kỳ) giả thiết trong một năm và công suất ở chế độ công suất thấp (thường là chế độ ngắt) có thể là đủ. Đối với một số sản phẩm phức tạp hơn, trong trường hợp chế độ hoạt động có thể thay đổi đáng kể (ví dụ, máy sưởi và điều hòa không khí), yêu cầu dữ liệu chi tiết hơn. Đối với một số sản phẩm, người tiêu dùng có thể ngắt sản phẩm khỏi nguồn công suất trong khi không sử dụng. Cũng có thể có một vài chế độ công suất thấp phụ thuộc vào sở thích của người sử dụng hoặc dạng sử dụng và đáp ứng.

CHÚ THÍCH: Vì các dạng sử dụng và sản phẩm có thể thay đổi đáng kể nên số lần sử dụng và mức công suất ở cả hai ví dụ dưới đây được xem là các con số giả định đối với mục đích duy nhất là minh họa cho tính toán.

Ví dụ 1: Một máy giặt quần áo có thời gian chương trình là 85 min và năng lượng tiêu thụ bằng 0,95 kWh trong một chu kỳ (chế độ hoạt động) và tiêu thụ công suất ở chế độ ngắt bằng 1,30 W. Tiêu thụ năng lượng hàng năm cho 300 lần sử dụng trong một năm là (giả thiết không sử dụng chế độ khởi động trễ và giả thiết công suất tiêu thụ ở chế độ “để bật” bằng với công suất tiêu thụ ở chế độ tắt).

thời gian sử dụng = 85 x 300 ¸ 60 = 425 giờ một năm (h/yr);

thời gian ở chế độ tắt = 8 760 - 425 = 8 335 h/yr;

tiêu thụ năng lượng ở chế độ hoạt động = 300 x 0,95 = 285 kWh/yr;

tiêu thụ năng lượng ở chế độ tắt = 8 335 x 1,30 ¸1 000 = 10,836 kWh/yr;

tổng năng lượng tiêu thụ = 285 + 10,836 = 295,836 kWh/yr.

Ví dụ 2: Một máy làm bánh mỳ mất 4 h để nướng một ổ bánh mỳ tiêu chuẩn là 700 g và sử dụng 0,33 kWh cho quá trình này. Máy được sử dụng để nướng 3 lượng bánh mỳ một tuần. Thời gian còn lại máy vẫn được cắm điện. Công suất tiêu thụ ở chế độ chờ là 2 w. Tiêu thụ năng lượng hàng năm với 156 lần sử dụng một năm là:

thời gian ở chế độ hoạt động = 4 x 3 x 52 = 624 h/yr (để đơn giản hóa, sử dụng cả tuần);

thời gian ở chế độ chờ = 8 760 - 624 = 8 136 h/yr;

tiêu thụ năng lượng ở chế độ hoạt động = 0,33 x 52 x 3 = 51,48 kWh/yr;

tiêu thụ năng lượng ở chế độ chờ = 8 136 x 2,0 ¸ 1 000 = 16,272 kWh/yr;

tổng năng lượng tiêu thụ = 51,48 + 16,272 = 67,752 kWh một năm = 68 kWh một năm (làm tròn về 1 kWh gần nhất).

PHỤ LỤC D

(tham khảo)

XÁC ĐỊNH ĐỘ KHÔNG ĐẢM BẢO ĐO

D.1. Xác định độ không đảm bảo đo

Độ không đảm bảo đo là một tham số kết hợp với kết quảcủa phép đo, đặc trưng cho độ phân tán của các giá trị có thể gán một cách hợp lý cho thuộc tính của đối tượng đo.

Để xác định độ không đảm bảo đo tổng, cần xem xét một số tham số khi đo một sản phẩm đơn lẻ:

- thiết bị đo công suất;

- dây dẫn;

- điện áp và méo hài tổng của nguồn công suất;

- nhiệt độ môi trường xung quanh của sản phẩm cần đo;

Độ không đảm bảo đo có thể xuất hiện do sự biến đổi trong bản thân sản phẩm:

- đặc tính không nhất quán của sản phẩm, ví dụ tình trạng pin/acqui, sự phụ thuộc vào thời gian;

- sự biến đổi của quá trình sản xuất, ví dụ do sự biến đổi của thành phần.

Độ không đảm bảo đo do sự biến đổi trong bản thân sản phẩm góp phần vào độ không đảm bảo đo trong yêu cầu kỹ thuật của công suất của sản phẩm nhưng không bao gồm trong độ không đảm bảo đo của số đo công suất trên một sản phẩm đơn lẻ.

Khi ghi vào báo cáo độ không đảm bảo đo, điều quan trọng là xác định cần ghi con số nào của độ không đảm bảo đo (ví dụ vì có yêu cầu được xác định trong tiêu chuẩn hoặc quy định khác). Ví dụ, các giá trị giới hạn ở 4.4.1 chỉ áp dụng cho thiết bị đo công suất.

Qui trình dưới đây mô tả các bước cần thực hiện khi xác định độ không đảm bảo đo tổng của sản phẩm cụ thể được thử nghiệm trong thời gian cụ thể theo các qui trình mô tả ở Điều 5. Nếu tiêu chuẩn hoặc quy định khác không yêu cầu xác định độ không đảm bảo đo tổng thì cách tiếp cận dưới đây (và ví dụ nêu ở D.2) được điều chỉnh tương ứng. Báo cáo thử nghiệm phải xác định rõ ràng các phần tử không đảm bảo nào được xem xét.

Để xác định độ không đảm bảo đo tổng, có thể thực hiện các bước sau:

1) Tính độ không đảm bảo đo liên quan đến thiết bị đo (Ue).

Đối với đồng hồ đo công suất, độ không đảm bảo đo thường phụ thuộc vào:

- giá trị đo (số đọc);

- dải công suất (dải điện áp x dải dòng điện);

- hệ số công suất;

- nhiệt độ của đồng hồ đo công suất và sun.

Các yếu tố phụ thuộc này cần được nêu rõ trong yêu cầu kỹ thuật của đồng hồ đo công suất.

CHÚ THÍCH 1: Qui trình nêu trên được đưa ra để kiểm chứng sự phù hợp với yêu cầu về độ không đảm bảo đo nêu ở 4.4.1.

CHÚ THÍCH 2: Với dạng sóng dòng điện đầu vào có hệ số công suất thấp hoặc hệ số đỉnh cao thì dải công suất cần cao tương ứng với giá trị đo, gây ra độ không đảm bảo đo cao hơn.

2) Tính toán hoặc ước tính độ không đảm bảo đo do phương pháp đấu nối và dây dẫn

Việc này chủ yếu gây ra bởi sự phân tán trong sun hoặc vônmét (xem hướng dẫn ở Phụ lục B) và phụ thuộc vào cấu hình của đồng hồ đo đối với từng phép đo và thuộc tính của đồng hồ đo. Giá trị đo có thể được hiệu chỉnh một phần đối với sai số này. Nếu không thực hiện hiệu chỉnh thì sai số toàn bộ này được xem là độ không đảm bảo đo (Uw).

Nếu thực hiện hiệu chỉnh thì vẫn còn độ không đảm bảo đo vì việc hiệu chỉnh cũng có độ không đảm bảo đo.

3) Ước tính độ không đảm bảo đo do nguồn công suất (Us)

Ảnh hưởng của điện áp và méo hài tổng của nguồn công suất phụ thuộc vào kiểu sản phẩm. Đối với tải điện trở, sự thay đổi 1 % của điện áp đầu vào sẽ gây ra thay đổi 2 % công suất của sản phẩm. Nếu mối liên hệ giữa điện áp đầu vào và công suất đã biết chính xác thì giá trị đo có thể được hiệu chỉnh. Tuy nhiên, thường không biết mối liên hệ này và phải ước tính độ không đảm bảo đo tạo ra. Nếu không có thông tin sẵn có về tương quan giữa điện áp đầu vào và tiêu tán công suất của sản phẩm, thì giả thiết độ không đảm bảo đo tạo ra sẽ ít nhất bằng 2 % đối với dung sai điện áp 1 %.

CHÚ THÍCH 1: Khi nghi ngờ có sự tương quan cao thì cần phải kiểm tra. Mối liên quan giữa điện áp và công suất tiêu thụ cần được xác định bằng thực nghiệm ở các điện áp nguồn khác nhau.

CHÚ THÍCH 2: Đối với một số sản phẩm, sóng điện áp hình sin được làm phẳng có thể có ảnh hưởng tương đối cao lên công suất.

CHÚ THÍCH 3: Độ không đảm bảo đo có thể nhỏ hơn nếu sử dụng nguồn công suất được điều khiển chính xác hơn.

4) Ước tính độ không đảm bảo đo do sự biến đổi nhiệt độ của sản phẩm (Ut)

Sự chênh lệch nhiệt độ bằng 1 °C sẽ cho thay đổi công suất khoảng 0,4 % nếu tiêu tán công suất toàn bộ ở đồng. Ví dụ, điều này có thể xuất hiện trên các sản phẩm có PF thấp khi hầu hết tiêu tán là ở tổn hao đồng trong các cuộn cảm EMI. Trong trường hợp này, dải ± 5 °C gây ra độ không đảm bảo đo bằng 2 %. Tuy nhiên, trong hầu hết các ứng dụng, ảnh hưởng của nhiệt độ sẽ được bỏ qua (trong trường hợp nhiệt độ tương đối ổn định).

5) Xem xét các nguồn không đảm bảo khác (Ux)

Xem xét các nguồn không đảm bảo khác không được mô tả ở trên.

6) Tính độ không đảm bảo đo tổng (U_tổng)

U_tổng =

CHÚ THÍCH 1: Tất cả các độ không đảm bảo đo cần có mức tin cậy 95 %.

CHÚ THÍCH 2: Mô tả chi tiết hơn có trong Hướng dẫn thể hiện độ không đảm bảo đo (GUM).

D.2. Tính toán ví dụ

Xem xét sản phẩm giả định dưới đây và thiết bị đo công suất

- công suất: 0,5 W;

- hệ số công suất: 0,1;

- hệ số đỉnh: 3;

- thăng giáng điện áp nguồn từ 229 V xoay chiều đến 231 V xoay chiều;

- méo hài tổng của nguồn: 0 %;

- độ không đảm bảo đo của điện áp nguồn: 0,3 V;

- nhiệt độ môi trường xung quanh: thăng giáng từ 22 °C đến 24 °C;

- độ không đảm bảo đo của nhiệt độ môi trường xung quanh: 1 °C;

- độ không đảm bảo đo của đồng hồ đo công suất, như quy định bởi nhà chế tạo thiết bị đo: (0,15 + 0,01/PF) % của số đọc + 0,1 % của dải;

- điện trở vào của phép đo điện áp, như quy định bởi nhà chế tạo thiết bị đo: 1,5 MW

- điện trở sun dòng điện, như quy định bởi nhà chế tạo thiết bị đo: 400 mW (0,40 W),

- hệ số đỉnh dòng điện lớn nhất cho phép trong phạm vi từng dải: 3,5.

1) Tính độ không đảm bảo đo (Ue) liên quan đến thiết bị đo

Dòng điện hiệu dụng tiêu thụ bởi sản phẩm:

Dòng điện hiệu dụng =

Dải dòng điện nhỏ nhất trên thiết bị đo đối với dòng điện này là dải 50 mA.

Trong dải dòng điện này, nhà cung cấp thiết bị đo công bố rằng dòng điện đỉnh liên tục lớn nhất có thể đo được chính xác là 150 mA. Kiểm tra xem dòng điện đỉnh lấy bởi sản phẩm có nằm trong dải cho phép hay không:

Dòng điện đỉnh =

Dòng điện đỉnh nằm trong dải cho phép (được cho bởi 50 mA x 3,5 = 175 mA), do đó dải 50 mA được xác nhận đối với phép đo và tính toán độ không đảm bảo đo .

CHÚ THÍCH 1: Nếu dòng điện đỉnh vượt quá dòng điện đỉnh cho phép thì phải chọn dải dòng điện cao hơn có thể bao trùm dòng điện đỉnh. Việc này sẽ làm tăng độ không đảm bảo đo.

Dải điện áp của đồng hồ đo công suất được đặt ở 300 V xoay chiều.

Dải công suất tính toán thu được là 300 x 0,05 = 15 W

Độ không đảm bảo đo do đồng hồ đo công suất là

(0,15 + 0,1) % x 0,5 + 0,1 % x 15 = 0,016 W

CHÚ THÍCH 2: Độ không đảm bảo đo của phép đo điện áp và phép đo dòng điện được tính trong độ không đảm bảo đo tổng của phép đo công suất quy định.

Nhiệt độ môi trường xung quanh của đồng hồ đo công suất nằm trong các yêu cầu kỹ thuật trong đó quy định độ không đảm bảo đo.

Tính toán hoặc ước tính sai số của phép đo và độ không đảm bảo đo do dây dẫn

Giá trị Im được tính theo B.4.1:

Vì giá trị hiệu dụng thực của dòng điện tải (0,022 A) nhỏ hơn giá trị Im quy địnhở B.4.1 (0,297 A), nênbố trí dây dẫn ở Hình B.1 cần được sử dụng khi có thể.

Tiêu tán công suất trên sun mà không được tính đến trong phép đo công suất, được cho bởi:

Trong đó

P là công suất đo được của sản phẩm cần thử nghiệm, tính bằng W;

Vs là điện áp nguồn, tính bằng V;

R_sun là điện trở của sun đồng hồ đo công suất, tính bằng W.

Trong trường hợp tiêu tán công suất trên sun dòng điện là không đáng kể (1,9 mW) thì không cần hiệu chỉnh hệ thống số đọc. Độ không đảm bảo đo trong giá trị này cũng có thể được bỏ qua vì sai số nhỏ ở điện trở sun ước tính được không ảnh hưởng đáng kể đến kết quả tổng thể.

CHÚ THÍCH: Nếu bố trí ở Hình B.3 được sử dụng cho phép đo (thay vì Hình B.1 như khuyến cáo) thì sai số do tiêu tán công suất trên vôn mét (1,5 MW) có thể được tính là:

Trong trường hợp này, giá trị đo phải được hiệu chỉnh với sai số hệ thống này bằng cách lấy số đọc trên thiết bị đo công suất trừ đi giá trị này (nếu việc này không được thực hiện tự động bởi thiết bị đo).

Sai số hệ thống này cũng là một độ không đảm bảo đo cần được ước tính vì nhà chế tạo thường không cung cấp độ không đảm bảo đo của điện trở vôn mét (trở kháng). Điện trở đầu vào nằm trong khoảng từ 1,3 MW đến 1,7 MW (ví dụ) ứng với độ không đảm bảo đo bằng 0,0407 - 0,0311 = 0,0096 W (Uw) là đáng kể trong trường hợp này. Độ không đảm bảo đo này có thể giảm nếu biết chính xác điện trở (hoặc đo được khi hiệu chuẩn, ví dụ). Ví dụ này minh họa tầm quan trọng của việc bố trí đồng hồ đo một cách chính xác (trong trường hợp có thể) theo cách giảm thiểu độ không đảm bảo đo do dây dẫn.

3) Ước tính độ không đảm bảo đo do nguồn cung cấp (Us)

Chênh lệch lớn nhất giữa giá trị danh nghĩa và nguồn cung cấp như sau:

230 - 229 + 0,3 = 1,3 V, bằng 0,57 %.

Trong trường hợp mối quan hệ giữa công suất và điện áp là chưa biết đối với một sản phẩm cụ thể thì giả thiết an toàn nhất là giả thiết rằng tải có bản chất là thuần trở do đó ảnh hưởng lên độ không đảm bảo đo của phép đo công suất bằng hai lần độ không đảm bảo đo của điện áp cung cấp.

Do đó, Us được ước tính là

2 x 0,0057 x 0,5 = 0,0057 W

4) Ước tính độ không đảm bảo đo (Ut) do nhiệt độ của sản phẩm.

Vì không có thông tin về sự phân bố tiêu tán công suất nên giả thiết rằng phần chính là tổn hao đồng.

Chênh lệch lớn nhất giữa nhiệt độ môi trường xung quanh và nhiệt độ danh nghĩa là

24-23 + 1 = 2 °C, gây ra độ không đảm bảo đo bằng 2 x 0,4 = 0,8 %, bằng 0,004 W.

5) Các nguồn không đảm bảo khác Ux: không có các nguồn không đảm bảo khác đã biết trong ví dụ này, vì vậy Ux được đặt băng '0'.

6) Độ không đảm bảo đo tổng được cho bởi công thức:

U_tổng =

U_tổng = 0,0174 W

7) Sự phù hợp với các yêu cầu ở 4.4.1: kiểm tra xem độ không đảm bảo đo thực của thiết bị đo có nằm trong các giới hạn cho phép ở 4.4.1 không.

Công suất tiêu thụ bởi sản phẩm = 0,5 W

U_mr = 0,020 W đối với tải < 1 W (xem 4.4.1)

CHÚ THÍCH: Độ không đảm bảo đo của thiết bị đo Ue nhỏ hơn giá trị U_mr thì phép đo là phù hợp. Tuy nhiên, các tính toán dưới đây minh họa độ không đảm bảo đo lớn nhất cho phép U_pc đối với phép đo cụ thể này.

Hệ số công suất = 0,1

Hệ số đỉnh dòng điện của sản phẩm (CF) = 3

Tỷ số dòng điện lớn nhất (MCR) = CF/PF = 3,00/0,1 = 30,0.

Như quy định ở 4.4.1, U_pc chỉ được xác định khi giá trị tỷ số dòng điện lớn nhất vượt quá 10.

U_pc = 2 % x (1 + (0,08 x (30,0 - 10))) = 2 % x 2,6 = 5,2 %

Độ không đảm bảo đo tuyệt đối cho phép đối với tải này là giá trị cao hơn của U_pc x giá trị đo được hoặc 0,02 W:

U_pc x □giá trị đo được = 5,2 % x 0,5 W = 0,026 W

Vì 0,026 W lớn hơn 0,02 W nên độ không đảm bảo đo cho phép đối với tải này là 0,026 W.

Vì U_e nhỏ hơn độ không đảm bảo đo yêu cầu quy định ở 4.4.1 (U_pc) đối với thiết bị đo nên phép đo được chấp nhận.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

CHÚ THÍCH: Thư mục tài liệu tham khảo này liệt kê các tiêu chuẩn và báo cáo khác liên quan đến phép đo năng lượng và tính năng của sản phẩm điện gia dụng. Không phải tất cả các sản phẩm được đề cập dưới đây đều nhất thiết phải có chế độ công suất thấp.

[1] IEC 60299, Household electric blankets - Methods for measuring performance (Chăn điện gia dụng - Phương pháp đo tính năng)

[2] IEC 60311, Electric irons for household or similar use - Methods for measuring performance (Bàn là điện dùng trong gia đình hoặc sử dụng tương tự- Phương pháp đo tính năng)

[3] IEC 60312, Vacuum cleaners for household use - Methods of measuring the performance (Máy hút bụi dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

[4] IEC 60350, Electric cooking ranges, hobs, ovens and grills for household use - Methods for measuring performance (Dãy bếp, lò bếp, lò và vỉ nướng điện dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

[5] IEC 60379, Methods for measuring the performance of electric storage water-heaters for household purposes (Phương pháp đo tính năng của bình đun nước nóng có dự trữ dùng cho mục đích gia dụng)

[6] IEC 60436, Electric dishwashers for household use - Methods for measuring the performance (Máy rửa bát dùng điện dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

[7] IEC 60442, Electric toasters for household and similar purposes - Methods for measuring the performance (Lò nướng bánh mỳ dùng điện dùng trong gia đình và mục đích tương tự - Phương pháp đo tính năng)

[8] IEC 60456, Clothes washing machines for household use - Methods for measuring the Performance (Máy giặt quần áo dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

[9] IEC 60508, Methods for measuring the performance of electric ironing machines for household and similar purposes (Phương pháp đo tính năng của máy là điện dùng trong gia đình và mục đích tương tự)

[10] IEC 60530, Methods for measuring the performance of electric kettles and jugs for household and similar use (Phưcmg pháp đo tính năng của ấm điện và bình đun nước dùng điện dùng trong gia đình và mục đích tương tự)

[11] IEC 60531, Household electric thermal storage room heaters - Methods for measuring the performance (Máy sưởi phòng có trữ nhiệt dùng điện gia dụng - Phương pháp đo tính năng)

[12] IEC 60535, Jet fans and regulators (Quạt phun tia nước và bộ điều chỉnh)

[13] IEC 60619,Electrically operated food preparation appliances - Methods for measuring the performance (Thiết bị chuẩn bị thức ăn dùng điện - Phương pháp đo tính năng)

[14] IEC 60661, Methods for measuring the performance of electric household coffee makers (Phương pháp đo tính năng của máy pha cà phê gia dụng dùng điện)

[15] IEC 60665, AC electric ventilating fans and regulators for household and similar purposes (Quạt thông hơi và bộ điều chỉnh dùng điện xoay chiều dùng trong gia đình và mục đích tương tự)

[16] IEC 60675, Household electric direct-acting room heaters - Methods for measuring performance (Máy sưởi phòng tác động trực tiếp gia dụng dùng điện - Phương pháp đo tính năng)

[17] IEC 60705, Household microwave ovens - Methods for measuring performance (Lò vi sóng gia dụng - Phương pháp đo tính năng)

[18] IEC 60879, Performance and construction of electric circulating fans and regulators (Tính năng và kết cấu của quạt thông hơi và bộ điều chỉnh dùng điện)

[19] IEC 61000-3-2, Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 3-2: Limits - Limits for harmonic current emissions (equipment input current £16 A per phase) (Tương thích điện từ (EMC) - Phần 3-2: Giới hạn - Giới hạn phát xạ dòng điện hài (dòng điện vào thiết bị £ 16 A mỗi pha)

[20] IEC 61121, Tumble dryers for household use - Methods for measuring the performance (Máy sấycó cơ cấu đảo dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

[21] IEC 61176, Hand-held electric mains voltage operated circular saws - Methods for measuring the performance (Cưa tròn cầm tay hoạt động bằng điện áp lưới - Phương pháp đo tính năng)

[22] IEC 61254, Electric shavers for household use - Methods for measuring the performance (Máy cạo râu dùng điện dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

[23] IEC 61591, Household range hoods - Methods for measuring performance (Dãy chụp đèn giadụng - Phương pháp đo tính năng)

[24] TCVN 10153 (IEC 62087), Methods of measurement for the power consumption of audio, video and related equipment (Phương pháp đo công suất tiêu thụ của thiết bị nghe, nhìn và thiết bị tương tự)

[25] IEC 62552, Household refrigerating appliances - Characteristics and test methods (Thiết bị làm lạnh gia dụng - Đặc tính và phương pháp thử)

[26] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) ([ISO/IEC/BIPM/IFCC/IUPAC /lUPAP/OIML: 1995] (Hướng dẫn thể hiện độ không đảm bảo đo (GUM)

[27] EN 50229, Electric clothes washer-dryers for household use - Methods of measuring the performance (Máy giặt-máy sấy quần áo dùng điện dùng trong gia đình - Phương pháp đo tính năng)

COOK, RR. Assessment of uncertainties of measurement for calibration and testing laboratories. National Association of Testing Authorities (NATA), Australia, 1999 (Đánh giá độ không đảm bảo đo dùng trong hiệu chuẩn và phòng thử nghiệm)

CHÚ THÍCH: Các tiêu chuẩn dưới đây cung cấp thông tin có thể có giá trị cho nhà thiết kế sản phẩm liên quan đến thiết kế giao diện với người sử dụng điều khiển công suất.

[28] IEEE 1621, Standard for User Interface Elements in Power Control of Electronic Devices Employed in Office/Consumer Environments (Tiêu chuẩn đối với các phần tử giao diện với người sử dụng trong việc điều khiển công suất của thiết bị điện tử được sử dụng trong môi trường văn phòng/người tiêu dùng)

Xem http://eetd.lbl.gov/controls/1621/1621 index.html

MỤC LỤC

Lời giới thiệu

Lời nói đầu

1. Phạm vi áp dụng

2. Tài liệu viện dẫn

3. Thuật ngữ và định nghĩa

4. Điều kiện chung của phép đo

5. Phép đo

6. Báo cáo thử nghiệm

Phụ lục A (tham khảo) - Các chế độ điển hình đối với các kiểu thiết bị được chọn

Phụ lục B (tham khảo) - Lưu ý về phép đo ở chế độ công suất thấp

Phụ lục C (tham khảo) - Chuyển đổi giá trị công suất sang năng lượng

Phụ lục D (tham khảo) - Xác định độ không đảm bảo đo

Thư mục tài liệu tham khảo