Απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας και μέθοδοι δοκιμής για σταθεροποιημένο τροφοδοτικό AC
1 Βασικές έννοιες
Η Ηλεκτρομαγνητική Συμβατότητα είναι ένας σημαντικός δείκτης ποιότητας για ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά προϊόντα. Μπορεί να θεωρηθεί ότι η ποιότητα του προϊόντος αποτελείται κυρίως από δύο κύρια περιεχόμενα: πρότυπα ποιότητας και τεχνικούς δείκτες. Το πρώτο περιλαμβάνει γενικούς κανόνες, δηλαδή το διεθνές IEC, και τα βασικά πρότυπα που διατυπώθηκαν από τη χώρα στην Κίνα. Το τελευταίο είναι η ρύθμιση των λειτουργιών του προϊόντος και οι τεχνικές απαιτήσεις του. Οι απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας και ασφάλειας είναι βασικά πρότυπα. Τώρα η EMC έχει δημιουργήσει ένα πλήρες σύστημα από βασικά πρότυπα, κοινά πρότυπα, οικογενειακά πρότυπα και πρότυπα προϊόντων. Επιπλέον, υπάρχει ειδική νομοθεσία για το σκοπό αυτό διεθνώς. Για παράδειγμα, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει διατυπώσει κανονισμούς, οι οποίοι ορίζουν ότι από την 1η Ιανουαρίου 1996, τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά προϊόντα πρέπει να λάβουν πιστοποίηση πιστοποίησης διαχείρισης χαμηλής τάσης (οδηγία LV) και διαχείρισης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (Οδηγία EMC) προτού πωληθούν σε η αγορά. Με τα χρόνια, νέα πρότυπα EMC έχουν κυκλοφορήσει επίσημα στην Κίνα. Ωστόσο, θα πρέπει να επισημανθεί ότι τα σχετικά πρότυπα EMC IEC θα συνεχίσουν να αναβαθμίζονται από πρόχειρες ή παλιές εκδόσεις σε επίσημες εκδόσεις, και τα σχετικά εθνικά πρότυπα EMC θα ενημερώνονται και θα κυκλοφορούν συνεχώς και η πιο πρόσφατη έκδοση θα υπερισχύει για τις σχετικές δοκιμές EMC .
Το λεγόμενο EMC ορίζεται στην GB/T4365-1996 "Ορολογία Ηλεκτρομαγνητικής Συμβατότητας" ως: η ικανότητα μιας συσκευής ή συστήματος να λειτουργεί κανονικά στο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον της χωρίς να προκαλεί απαράδεκτη ηλεκτρομαγνητική διαταραχή σε οτιδήποτε στο περιβάλλον. Αυτός ο ορισμός συνοψίζει τρεις πτυχές. Πρώτον, ο περιορισμός της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής. Η ηλεκτρομαγνητική διαταραχή είναι πανταχού παρούσα, αλλά μπορεί να περιοριστεί από τα πρότυπα ποιότητας και η επιβλαβότητά της μπορεί να περιοριστεί με τεχνικά μέσα. Αυτό σημαίνει ότι η οριακή τιμή της έντασης της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής που εκπέμπεται θα πρέπει να ορίζεται για το προϊόν ώστε να διασφαλίζεται ότι το ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον είναι κατάλληλο. Δεύτερον, η ανοσία της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής. Αυτό σημαίνει ότι το προϊόν θα πρέπει να μπορεί να λειτουργεί κανονικά στο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον με καθορισμένη ένταση ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής χωρίς να μειώνεται ο δείκτης απόδοσής του. Τρίτον, η τυποποίηση και η συμβατότητα του ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος. Δηλαδή, η λήψη οποιωνδήποτε μέτρων κατά της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής δεν μπορεί να υποβαθμίσει την απόδοση της ίδιας ή άλλων προϊόντων ή συστημάτων στο ίδιο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον και μπορεί να συνυπάρξει μόνο με φιλικό «ειρηνικό» τρόπο. Για παράδειγμα, για να μειωθούν οι παρεμβολές αγωγιμότητας, ένας πυκνωτής συνδέεται παράλληλα μεταξύ της γραμμής φάσης του τροφοδοτικού του εξοπλισμού και της γραμμής γείωσης. Για τον εξοπλισμό, η χωρητικότητα του πυκνωτή πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις οριακής τιμής του εθνικού προτύπου για ρεύμα διαρροής. για το σύστημα, πρέπει να αποτραπεί από το να μετατραπεί σε πηγή σύζευξης παρεμβολών συστήματος και να επηρεάσει τη λειτουργία του συστήματος. Επομένως, η δοκιμή EMC του προϊόντος πρέπει να περιλαμβάνει δύο πτυχές:
(1) Ελέγξτε την ένταση ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής που στέλνει στον έξω κόσμο για να επιβεβαιώσετε εάν πληροί τις απαιτήσεις οριακής τιμής που ορίζονται στα σχετικά πρότυπα.
(2) Πραγματοποιήστε δοκιμή ευαισθησίας υπό τις συνθήκες ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος της καθορισμένης έντασης ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής για να επιβεβαιώσετε εάν πληροί τις απαιτήσεις ατρωσίας που ορίζονται στα σχετικά πρότυπα.
Αυτές οι δύο πτυχές είναι αντίστοιχα η ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή ή η ηλεκτρομαγνητική διαταραχή και η ανοσία σε μια διαταραχή στο έργο δοκιμής EMC. Ο όρος Ευαισθησία χρησιμοποιήθηκε συνήθως στο τελευταίο. Η εμφάνιση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών εξαρτάται από την ισχύ της πηγής παρεμβολής, τη μέθοδο σύζευξης της παρεμβολής και την ευαισθησία του εξοπλισμού στις παρεμβολές. Ως εκ τούτου, οι απαιτήσεις απόδοσης και οι μέθοδοι δοκιμής για την EMC στα σχετικά πρότυπα δεν χωρίζονται μόνο σε διαφορετικά στοιχεία σύμφωνα με διαφορετικές ιδιότητες και τύπους, αλλά χωρίζονται επίσης σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τις διαφορετικές μεθόδους μετάδοσης ηλεκτρομαγνητικών διαταραχών: συγκεκριμένα, πραγματοποιούμενες παρεμβολές και ακτινοβολούμενες παρέμβαση. Το πρώτο ανιχνεύει κυρίως την ένταση και το εύρος συχνοτήτων των αρμονικών ισχύος συχνότητας ισχύος και του θορύβου υψηλής συχνότητας που ο υπό δοκιμή εξοπλισμός εκτελεί προς τα έξω μέσω της γραμμής ισχύος ή της γραμμής σήματος, η οποία ανήκει στις επιδράσεις του κοντινού πεδίου και του πεδίου επαγωγής της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής. Το τελευταίο ανιχνεύει την ένταση και το εύρος συχνοτήτων του θορύβου ραδιοσυχνοτήτων που ακτινοβολείται απευθείας από τη συσκευή υπό δοκιμή, η οποία στοχεύει κυρίως στην επίδραση του μακρινού πεδίου της ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής. Αξίζει να σημειωθεί ότι τα τελευταία χρόνια, η διεθνής κοινότητα έχει δώσει ιδιαίτερη προσοχή στις δύο πτυχές της αρμονικής παρεμβολής τροφοδοσίας και των απαιτήσεων ατρωσίας εξοπλισμού. Το πρώτο αφορά τις απαιτήσεις περιβαλλοντικής προστασίας των δημόσιων δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας. Το τελευταίο είναι να διασφαλιστεί η αξιοπιστία του εξοπλισμού ή του συστήματος. Για το λόγο αυτό, πολλά πρότυπα διαχωρίζουν επίσης ειδικά τις απαιτήσεις περιεχομένου αρμονικού ρεύματος τροφοδοσίας και την ανοσία ως δύο κύριες τεχνικές απαιτήσεις από το έργο EMC και τις διαχωρίζουν ως ξεχωριστά στοιχεία. Πρέπει να επισημανθεί ότι για την κοινωνία της πληροφορίας, η απώλεια που προκαλείται από την ανώμαλη λειτουργία εξοπλισμού τεχνολογίας πληροφοριών είναι συχνά δύσκολο να μετρηθεί σε νόμισμα. Υπό τις ρεαλιστικές συνθήκες που είναι αδύνατο να αποφευχθούν πλήρως οι ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να βελτιωθεί η ατρωσία των προϊόντων κάτω από τις καθορισμένες συνθήκες ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος.
Συγκεκριμένα, εκτός από την επιβεβαίωση εάν η απόδοση EMC του προϊόντος πληροί τις απαιτήσεις των εθνικών και βιομηχανικών προτύπων κατά τη συνήθη δοκιμή συγκεκριμένων στοιχείων EMC από τον κατασκευαστή (σύμφωνα με αναφορές εγχώριας και ξένης βιβλιογραφίας, δεν υπάρχει σοβαρός σχεδιασμός EMC και ενδελεχής δοκιμή έχει διεξαχθεί και επαρκεί Είναι δύσκολο να περάσει η δοκιμή EMC), και μπορεί επίσης να αξιολογήσει τον βαθμό επιρροής των εξωτερικών ηλεκτρομαγνητικών διαταραχών στο προϊόν και την αποτελεσματικότητα των σχετικών μέτρων καταστολής και να ανακαλύψει τους συγκεκριμένους λόγους (πηγές και μονοπάτια δράσης ) του προϊόντος που έχει υποστεί ζημιά από τη δοκιμή EMC προκειμένου να ληφθούν τα αντίστοιχα μέτρα. Μετρήστε. Ως εκ τούτου, η διεξαγωγή δοκιμών EMC στο αρχικό στάδιο του σχεδιασμού και της ολοκλήρωσης του προϊόντος είναι ένα απαραίτητο έργο για την εμπορευματοποίηση των προϊόντων. Από μια άλλη άποψη, η κατανόηση της απόδοσης EMC των προϊόντων είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την επιθεώρηση εμπορευμάτων και την έγκριση των προϊόντων από τον χρήστη. Όλα αυτά απαιτούν κατανόηση των απαιτήσεων απόδοσης EMC και γνώσεων δοκιμών.
Η δοκιμή EMC των προϊόντων τροφοδοσίας έχει τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του, οι οποίες καθορίζονται από τις λειτουργίες αυτού του τύπου προϊόντος. Πρώτα απ 'όλα, το προϊόν τροφοδοσίας χρησιμοποιείται ως η διεπαφή ισχύος μεταξύ του τροφοδοτικού (γενικά του δικτύου) και του φορτίου που εξυπηρετεί (συνήθως εξοπλισμός τεχνολογίας πληροφοριών που είναι ευαίσθητος σε ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές). Η βασική του λειτουργία είναι να διασφαλίζει ότι το συνδεδεμένο φορτίο δεν επηρεάζεται από τον συντελεστή ισχύος. δυσλειτουργία ή βλάβη λόγω επιρροής. Με αυτόν τον τρόπο, οι απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας για προϊόντα τροφοδοσίας ρεύματος είναι φυσικά υψηλότερες από άλλα προϊόντα. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα εδώ είναι ότι το πρότυπο EMC των προϊόντων τροφοδοσίας απαιτεί ότι ο ακροδέκτης της πηγής εισόδου και ο ακροδέκτης φορτίου εξόδου των προϊόντων τροφοδοσίας πρέπει να ελέγχονται για διεγερμένες παρεμβολές αντίστοιχα. Επιπλέον, εάν το προϊόν τροφοδοσίας είναι αναπόσπαστο μέρος της εργασίας του συστήματος (όπως το UPS) και το προϊόν πωλείται ως γενικό προϊόν, τότε το προϊόν μπορεί να υποβληθεί σε δεύτερη δοκιμή EMC. Η πρώτη φορά είναι να δοκιμάσετε τα χαρακτηριστικά απόδοσης EMC που καθορίζονται στα πρότυπα του ίδιου του προϊόντος. η δεύτερη φορά είναι η διεξαγωγή ενός συστηματικού ελέγχου EMC με βάση τις απόψεις των χρηστών και το σύστημα στο οποίο ανήκει.
Ένας μεγάλος αριθμός μελετών έχει δείξει ότι η ηλεκτρομαγνητική διαταραχή από το δίκτυο είναι η πιο σημαντική και ο χειρότερος τύπος ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής. Όσο μπορεί να επιλυθεί αυτού του είδους η παρέμβαση, το πρόβλημα της ανοσίας θα λυθεί βασικά. Ως εκ τούτου, ορισμένοι λένε ότι τα τεχνικά χαρακτηριστικά της σημερινής κοινωνίας της πληροφορίας είναι «ένα μηχάνημα, τρία κομμάτια», δηλαδή υπολογιστής και υλικό, λογισμικό και ηλεκτρικά εξαρτήματα. Με αυτόν τον τρόπο, η σταθεροποιημένη τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος ως η διεπαφή ισχύος μεταξύ του δικτύου και του ηλεκτρονικού εξοπλισμού, ειδικά του εξοπλισμού τεχνολογίας πληροφοριών, θα πρέπει να έχει αποτελεσματική λειτουργία φίλτρου ισχύος, τουλάχιστον θα πρέπει να έχει σημαντική επίδραση εξασθένησης και καταστολής στην ηλεκτρομαγνητική διαταραχή. Αυτό θα πρέπει να θεωρείται ως βασική λειτουργία της τροφοδοσίας AC. Φυσικά, για ένα σταθεροποιημένο τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος με λειτουργία κατά των παρεμβολών, θα πρέπει όχι μόνο να βελτιώνει την απόδοσή του κατά των παρεμβολών, αλλά και να έχει την απόδοση ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας ηλεκτρονικών προϊόντων που είναι συνδεδεμένα στην έξοδο του και είναι ευαίσθητα στο EMI, έτσι ώστε να επιτυγχάνεται μεγαλύτερη EMC* * Περιθώριο, αυτή είναι μια σημαντική λειτουργική απαίτηση του τροφοδοτικού AC με ρύθμιση AC κατά των παρεμβολών με τη λειτουργία καθαρισμού του θορύβου παρεμβολής. Αυτή είναι μια από τις βάσεις για τη μεταγλώττιση του SJ/T10541-94 "Γενικές τεχνικές προϋποθέσεις για τροφοδοτικό AC Stabilized AC Anti-Interference".
Από την άλλη πλευρά, ορισμένες απαιτήσεις παρόμοιες με την EMC έχουν αντικατοπτριστεί στους δείκτες απόδοσης των προϊόντων τροφοδοσίας. Για παράδειγμα, η επίδραση της τάσης πηγής του ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού εναλλασσόμενου ρεύματος και οι απαιτήσεις συνολικού σχετικού αρμονικού περιεχομένου της τάσης εξόδου. Επιπλέον, ορισμένα είδη EMC που είναι ευαίσθητα μόνο σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό ασθενούς ρεύματος, όπως παρεμβολές μαγνητικού πεδίου κατά της συχνότητας ισχύος, ηλεκτροστατική εκφόρτιση, παρεμβολές ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ακτινοβολίας κ.λπ., ενδέχεται να έχουν μικρή επίδραση στον ηλεκτρικό εξοπλισμό υψηλής ισχύος. δεν αναφέρονται ως απαραίτητα στα στοιχεία δοκιμής SJ/T10541-94. Με αυτόν τον τρόπο, οι απαιτήσεις ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας για τροφοδοτικά με ρύθμιση εναλλασσόμενου ρεύματος είναι διαφορετικές από εκείνες άλλων ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων.
2 στοιχεία και απαιτήσεις δοκιμής EMC
Οι απαιτήσεις δοκιμής EMC χωρίζονται σε 3 κατηγορίες ανάλογα με τη χρήση του προϊόντος: συγκεκριμένα, ** κατηγορία, κατηγορία χρήσης βιομηχανικού και εμπορικού περιβάλλοντος και κατηγορία χρήσης πολιτικού και οικιακού περιβάλλοντος. Τα στοιχεία δοκιμής, οι απαιτήσεις και οι μέθοδοι των δύο τελευταίων είναι σχετικά συνεπείς και η διαφορά έγκειται στις απαιτήσεις για δείκτες. Η κατηγορία ** είναι αρκετά διαφορετική από τις δύο τελευταίες κατηγορίες λόγω της ειδικής χρήσης της. Επιπλέον, λόγω της ιδιαιτερότητας χρήσης, ο εξοπλισμός της αεροπορίας και του ναυτικού έχουν τις ίδιες υψηλές απαιτήσεις με τον στρατιωτικό εξοπλισμό και υπάρχουν διεθνή γενικά πρότυπα και προδιαγραφές. Με βάση τις συνθήκες χρήσης των τροφοδοτικών εναλλασσόμενου ρεύματος που πωλούνται στην αγορά, αυτό το άρθρο εστιάζει στις δύο τελευταίες κατηγορίες.
Εν όψει της αυξανόμενης προσοχής στα θέματα EMC στην κοινωνία, που αφορούν πολλά επαγγέλματα και προϊόντα, η IEC αντιμετώπισε τις απαιτήσεις EMC ως το βασικό πρότυπο της IEC. Αυτά είναι τα πιο πρόσφατα πρότυπα της σειράς IEC61000. Αυτό το πρότυπο έχει θεωρηθεί διεθνώς ως ένα γενικό πρότυπο με την ίδια σημασία με το εθνικό πρότυπο. Ένα από αυτά, το IEC61000-4 "Testing Technology", είναι το βασικό πρότυπο για την καθοδήγηση δοκιμών EMC. Δεδομένου ότι η τεχνολογία EMC είναι μια σύνθετη, πολυεπιστημονική και συνεχώς εξελισσόμενη νέα τεχνολογία, τα σχετικά στοιχεία, απαιτήσεις και μέθοδοι δοκιμής EMC επίσης αναθεωρούνται και βελτιώνονται συνεχώς. Επομένως, πολλά στοιχεία στο IEC61000-4 δεν έχουν ακόμη κυκλοφορήσει επίσημα και εξακολουθούν να είναι σε πρόχειρη μορφή. Προκειμένου να καταστεί ευκολότερο για τους αναγνώστες να κατανοήσουν αυτήν την πτυχή της γνώσης, θα παρουσιάσουμε τα έργα που αφορούν τροφοδοτικά εναλλασσόμενου ρεύματος με ρύθμιση εναλλασσόμενου ρεύματος και θα επικεντρωθούμε στα έργα IEC που υιοθετούνται από τα σχετικά εθνικά πρότυπα.
