电源有功功率的计算_如何计算有功电源功率

系统设计人员往往找不到典型产品规格中提到的有功功耗。很多RS-232接口设备的产品手册只规定了空载和关断设置下的电源电流。但是，当连接到远程RS-232设备时，RS-232设备仅适用于通信。数据线的电容和远端接收器的电阻会增加本地RS-232设备的负载，从而增加功耗。尽管大多数新型RS-232器件都至少有一个有效电流或功率规格，但许多RS-232器件并没有这样的规格。

有功功耗是负载消耗的功率和器件损耗的功率之和。第一步是计算接收器电阻和电缆电容的负载功率。表达式1是远程接收器电阻的功率公式，表示为通道数乘以驱动器电压的平方，再除以接收器电阻。

N V2/R (1)

表达式2是数据线的功耗，表示为驱动器峰峰值电压的平方乘以频率和电容。本地RS-232驱动器的数量对此没有影响，因为一次只能连接一个驱动器。

F C (2 V)2 (2)

连续连接的RS-232数据流的最高频率是波特率的一半。任何数据流的频率都是波特率的30%。

总负载功率是电阻功率(表达式1)和电容功率(表达式2)之和。

P=N V2/R F C (2 V)2

对于没有电容电荷泵或电感电荷泵的器件，负载所需的电源电流与负载电流相同。电源与输出电流成正比，类似于线性调节器。

所以，你需要把负载功率转换成负载电流。负载电流等于负载功率除以驱动器电压。

I=(N V2/R F C(2V)2)/V

这可以简化为等式3(代表有功负载电流)。

I=N V/R 4 F C V (3)

使用有功负载电流(与电源电流相同)计算负载产生的电源功率。加上空载功率，可以获得系统设备的总功率。

这里有两个例子来说明如何计算有功功率。

示例1

GD75232收发器有三个驱动器和五个接收器。VDD=9V，VSS=-9V，VCC=5V。最大供电电流分别为15mA、15mA、30mA。最大空载功率为9v15ma-9v15ma，5V 30ma=420mw。这是静态(空载)功率。

数据流是120k波特的交替位模式，电缆电容为2500pF，远程接收器的电阻为3 k。RS-232驱动器的电压为7.5V。

将示例参数代入等式3，计算负载电流。

I=3通道7.5v/3000k4120 kbps/22500 pf7.5v=12ma。

由于电流来自VDD或VSS，支持负载所需的功率为9V 12mA=108mW。

总功率等于空载(静态)功率(420mW)加上有功功率(108mW)——，计算出的总功率值为528mW。

示例2

TRS3232E多通道RS-232线路驱动器/接收器有两个驱动器和两个接收器。VCC=5V .空载ICC的最大值为1mA。

该设备有一个电容充电泵，可以通过消耗电流来升压和逆变电压。如果产品说明书上有两个额定负载值，那么你就可以计算出充油泵的效率，但是产品说明书上没有这样的技术规范。在这种情况下，您必须根据经验测量有功电流。功耗将随数据流的频率、电缆电容和接收器输入电阻而变化。请看下面的例子：

图1:1:TRS 3232 e的功耗和频率(每通道电阻为3k)

之前没有基于TTL的RS-232设备的有功电流规范——，这个没多大关系，因为在三功率拓扑中很容易计算出有功功率。后来的单电源充电泵RS-232装置延续了“产品说明书中没有有功功率的技术规范”的思路，但这种思路是错误的，因为你不能只根据产品说明书来计算功率。无论如何，如果产品手册没有提供足够的信息，可以访问Tie2e社区的RS-232论坛寻求帮助。

审计彭静