今天，包括離線電源真實(shí)輸入功率和輸入RMS電流測(cè)量在內(nèi)的能耗實(shí)時(shí)測(cè)量，正變得愈加重要。這些測(cè)量可用于調(diào)節(jié)供電和優(yōu)化能源利用。例如，安裝有許多服務(wù)器的一些數(shù)據(jù)中心對(duì)服務(wù)器層輔助功耗測(cè)量就很感興趣，因?yàn)檫@樣可以實(shí)現(xiàn)低成本數(shù)據(jù)服務(wù)，并對(duì)低功耗工作期間的處理能力進(jìn)行智能的管理。輸入功率和電流的一般測(cè)量方法是使用一個(gè)專用功率計(jì)芯片和附加檢測(cè)電路。盡管功率計(jì)芯片能夠提供可接受的測(cè)量結(jié)果，但它大大增加了成本和設(shè)計(jì)工作量。本文為您介紹一種新穎、低成本且精確的輸入功率和RMS電流測(cè)量解決方案。它使用現(xiàn)有的數(shù)字功率因數(shù)校正（PFC）控制芯片和硬件，以及簡(jiǎn)單的兩點(diǎn)校準(zhǔn)和優(yōu)化數(shù)學(xué)計(jì)算。這樣便可提供優(yōu)異的測(cè)量精確度，并極大降低成本和減少工作量，同時(shí)不影響正常的PFC控制。
　　測(cè)量裝置
　　圖1顯示了由一個(gè)數(shù)字控制器進(jìn)行電源隔離控制的傳統(tǒng)PFC裝置。輸入線路和中性點(diǎn)電壓通過(guò)一個(gè)衰減網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，之后由兩個(gè)單獨(dú)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 輸入采樣。電流信號(hào)經(jīng)由一個(gè)分流器檢測(cè)，然后被信號(hào)調(diào)節(jié)電路放大和濾波。之后，連接至一個(gè)ADC進(jìn)行電流環(huán)路控制。由于輸入電壓和電流測(cè)量已經(jīng)具備，因此可用它們來(lái)測(cè)量輸入功率和RMS電流。一樣的傳統(tǒng)PFC裝置用于這些測(cè)量，無(wú)需傳統(tǒng)專用功率計(jì)芯片和附加檢測(cè)電路。
　　圖1 輸入功率和電流測(cè)量PFC裝置
　　
　　電流測(cè)量與校準(zhǔn)
　　電流檢測(cè)信號(hào)調(diào)節(jié)電路（圖1）一般由一個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)低通濾波器組成，目的是放大小檢測(cè)信號(hào)和去除高頻噪聲。之后，通過(guò)一個(gè)ADC測(cè)量該信號(hào)，并以ADC計(jì)數(shù)報(bào)告。為了獲得真實(shí)的電流值，需把ADC計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為以安培為單位的電流。ADC計(jì)數(shù)與安培的關(guān)系可由原理圖推導(dǎo)得出；但是，組件容差可能會(huì)使測(cè)量精確度變得不可接受。因此，需要進(jìn)行一次校準(zhǔn)。