AC Güç Kaynağı Ölçümünü Anlama, Bölüm 3: Güç Faktörü ve Tepe Faktörü
Programlanabilir AC güç kaynakları, öncelikle test edilen bir üniteye düşük bozulma ve hassas bir şekilde kontrol edilen sinüzoidal voltaj sağlamak için kullanılır, ancak California Instruments I-iX Series II gibi bazı AC kaynaklar ölçüm de yapabilir. Bölüm 1’de , ölçüm için kaynak kullanmanın faydalarını ve voltaj ve akım ölçümlerinin nasıl yapılacağından bahsedeceğiz. Bölüm 2’de frekans ve güç ölçümlerinin nasıl yapılacağını anlatacağız.. Bölüm 3'te, bir AC güç kaynağı kullanarak güç faktörü ve tepe(crest) faktörü ölçümlerinin nasıl yapılacağını tartışacağız.
Güç faktörü
Güç faktörü, gerçek ve görünen güç arasındaki orandır. Gerilim ve akımın her ikisi de sinüsoidal olduğunda, güç faktörü aralarındaki faz açısının kosinüsüne eşittir. Ancak çoğu zaman akım daha yüksek dereceli harmonikler içerir ve güç faktörünün belirlemek daha karmaşık hale gelir. Güç faktörünü belirlemek için, AC kaynağının RMS voltajını, RMS akımını ve gerçek gücü ölçme yeteneğine sahip olması gerekir.
Gerçek güç hiçbir zaman görünen gücü aşamadığından, güç faktörü her zaman bire eşit veya daha küçüktür. Güç faktörü, voltaj ve akım arasındaki faz kayması hakkında herhangi bir bilgi sağlamazken, akımın voltajdan önde mi yoksa geride mi olduğunu belirtmek için genellikle bir işaret kullanılır.
Güç faktörünün, biri (VA) diğer iki ölçümün ürünü olan iki ölçüm arasındaki oran olduğuna dikkat etmek gerekir. Bu oranın, güç faktörünün ölçülebildiği doğruluk üzerinde bir etkisi vardır. EUT'nin güç seviyesi düşükse, akım ve güç ölçümlerindeki ölçek hatalarının yüzdesi, hesaplanan güç faktörünün doğruluğunu etkileyecektir. Güç faktörü ölçümü için genelde kabul gören doğruluk değerleri ,yalnızca belirli bir akım veya güç seviyesinin üzerinde geçerli olabilir.
Tepe(Crest) faktörü
Tepe faktörü, bir yük tarafından çekilen tepe akımı ile RMS akımı arasındaki orandır. Tepe faktörünün ölçülebilmesi için, AC kaynak ölçüm sistemi, tepe akımının yanı sıra gerçek RMS akımını da ölçebilmelidir. California Instrument 5001iX gibi bazı AC Kaynaklar, hem tek(tekrarlamayan) tepe akımı hem de tekrarlayan tepe akımı modları sunar. Tek tepe akımı modu, bir EUT'nin ani akımını belirlemek için daha uygundur ve tepe faktörünü belirlemek için kullanılmamalıdır. Tekrarlayan tepe akımı normalde tepe faktörünü hesaplamak için kullanılır.
Görsel1: Bu iki dalga formunun her ikisi de 5 A rms akımına sahiptir, ancak tepe faktörleri birbirlerinden çok farklıdır.
Yük akımı tamamen sinüzoidal olduğunda, tepe faktörü ikinin kareköküne eşittir. AC akımındaki herhangi bir bozulma genellikle daha yüksek tepe faktörlerine neden olur. Yüksek tepe faktörü, AC kaynağına daha fazla baskı uygular, çünkü kaynağın bozuk akım dalga biçimiyle ilişkili büyük anlık akımları sağlaması gerekir.
Çoğu AC Kaynağının maksimum tepe faktörü özelliği bulunmaktadır. Belirtilen tepe faktörü için AC güç kaynağı ölçüm aralığı genellikle RMS akım ölçümü için de geçerlidir. Çoğu RMS akım ölçüm sistemi, sınırlı bir tepe faktörü aralığına sahiptir. Bu durum, ölçülen akımın bu değeri aşan bir tepe faktörüne sahip olması halinde RMS akım ölçüm doğruluğu özelliklerinin geçerli olmayabileceği anlamına gelir.