Τρόπος εκτέλεσης της σχεδίασης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας τροφοδοτικού με ρυθμιζόμενο AC
Η απόδοση της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας είναι μια σημαντική απαίτηση δείκτη της τροφοδοσίας με ρύθμιση AC. Με βάση τις απαιτήσεις για την τιμή χρήσης του ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού εναλλασσόμενου ρεύματος, η απόδοσή του ΗΜΣ δεν θα πρέπει να πληροί μόνο τον δείκτη ατρωσίας υψηλότερου επιπέδου σοβαρότητας και το κατάλληλο όριο ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, αλλά το πιο σημαντικό, θα πρέπει να είναι για το φορτίο του (ευαίσθητο σε EMI). ηλεκτρονικός εξοπλισμός) για την παροχή επαρκούς περιθωρίου ασφαλείας EMC. Σε αυτό το έγγραφο, σε συνδυασμό με τις απαιτήσεις απόδοσης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας του προϊόντος, επεξηγούνται λεπτομερώς οι σχετικές απαιτήσεις και μέθοδοι δοκιμής και διατυπώνονται προσωπικές απόψεις.
1 Βασικές έννοιες
Η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα (ElectromagneTIcCompaTIbility, που αναφέρεται ως EMC) είναι ένας σημαντικός δείκτης ποιότητας ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών προϊόντων. 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 του 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 τη σχετική EMC δοκιμές.
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 ισχύος του εξοπλισμού και της γραμμής γείωσης. Για τον εξοπλισμό, η χωρητικότητα του πυκνωτή πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις οριακής τιμής του ρεύματος διαρροής στο πρότυπο ασφαλείας. 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 θα 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.
Στοιχεία και απαιτήσεις δοκιμής EMC
Οι απαιτήσεις δοκιμών EMC χωρίζονται σε 3 κατηγορίες ανάλογα με τη χρήση του προϊόντος: συγκεκριμένα, στρατιωτική χρήση, χρήση βιομηχανικού και εμπορικού περιβάλλοντος και χρήση σε μη στρατιωτικό και οικιακό περιβάλλον. Τα στοιχεία δοκιμής, οι απαιτήσεις και οι μέθοδοι των δύο τελευταίων είναι σχετικά συνεπείς και η διαφορά έγκειται στις απαιτήσεις για δείκτες. Η στρατιωτική 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. Αυτό είναι το διάσημο πρότυπο της σειράς IEC61000. Αυτό το πρότυπο έχει θεωρηθεί διεθνώς ως κοινό πρότυπο με την ίδια σημασία με το πρότυπο ασφαλείας. 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. Για να διευκολυνθεί η κατανόηση αυτής της γνώσης για τους αναγνώστες, θα παρουσιάσουμε τα έργα που αφορούν τροφοδοτικά ρεύματος με ρύθμιση εναλλασσόμενου ρεύματος και θα επικεντρωθούμε στα έργα IEC που έχουν υιοθετηθεί από τα σχετικά εθνικά πρότυπα.
Συνθήκες και μέθοδοι δοκιμών ΗΜΣ
Η δοκιμή εξαρτάται από τρεις παράγοντες: μεθόδους, τεχνικές και εξοπλισμό. Η μέθοδος καθορίζεται τόσο από την αρχή μέτρησης όσο και από τη χρήση του εξοπλισμού δοκιμής. Η τεχνολογία είναι όλες οι μέθοδοι δοκιμής που υιοθετήθηκαν για να ληφθούν τα σωστά αποτελέσματα δοκιμών (μεγαλύτερη ακρίβεια) και ο εξοπλισμός είναι ό,τι αντικατοπτρίζει τους δύο παραπάνω παράγοντες για να εξυπηρετήσει τη δοκιμή. τεχνική συσκευή. Όλα αυτά πρέπει να είναι τυποποιημένα ώστε να διασφαλίζεται η αναπαραγωγιμότητα και η αυθεντικότητα των δοκιμών.
Οι συνθήκες δοκιμής EMC προσδιορίζονται με τη μέθοδο δοκιμής. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι δοκιμής χωρίζονται στη μέθοδο του πάγκου δοκιμών που πραγματοποιείται υπό εργαστηριακές συνθήκες και στη μέθοδο πεδίου που πραγματοποιείται υπό πραγματικές συνθήκες χρήσης. Είναι αδύνατο να προσομοιωθούν όλα τα φαινόμενα παρεμβολής που μπορεί να συναντηθούν στο πεδίο, ειδικά η μέθοδος πεδίου έχει ανυπέρβλητους περιορισμούς. Ωστόσο, μέσω τυποποιημένων δοκιμών, μπορούν να ληφθούν πληρέστερα πληροφορίες σχετικά με την απόδοση ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας της υπό δοκιμή συσκευής. Για το λόγο αυτό, η διεθνής σύσταση είναι να υιοθετηθεί πρώτα η μέθοδος του πάγκου δοκιμών, εκτός εάν δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί στο εργαστήριο, γενικά δεν χρησιμοποιείται η μέθοδος πεδίου.
Η κύρια μέθοδος δοκιμής ανοσίας είναι η επιλογή του κατάλληλου επιπέδου σοβαρότητας σύμφωνα με τις συνθήκες ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος του εξοπλισμού, σε συνδυασμό με τα μέτρα που λαμβάνει ο χρήστης για τον εξοπλισμό, η δοκιμή σύμφωνα με τις σχετικές μεθόδους δοκιμής και τέλος η αξιολόγηση της δοκιμής αποτελέσματα σύμφωνα με τις προϋποθέσεις ειδικής κρίσης που προτείνονται από τα πρότυπα προϊόντος Επιλεξιμότητα. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ του τεστ ανοσίας και άλλων εξετάσεων.
Η πηγή ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής στο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον, η μέθοδος σύζευξης της πηγής ηλεκτρομαγνητικής διαταραχής στον εξοπλισμό, η ευαισθησία του εξοπλισμού σε ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές και τα μέτρα προστασίας του χρήστη στο χώρο εργασίας σχετίζονται άμεσα με το επίπεδο σοβαρότητας. Δηλαδή, το περιβάλλον χρήσης καθορίζει τη μορφή παρεμβολής και οι συνθήκες προστασίας της εγκατάστασης καθορίζουν το επίπεδο σοβαρότητας της παρεμβολής. Το GB/T13926.4 ορίζει συγκεκριμένα τις συνθήκες ηλεκτρικού περιβάλλοντος κατά τη λειτουργία του εξοπλισμού που αντιστοιχεί στο επίπεδο σοβαρότητας στο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον:
Επίπεδο 1, με καλά προστατευμένο περιβάλλον, όπως αίθουσα υπολογιστών.
Επίπεδο 2, προστατευμένα περιβάλλοντα όπως δωμάτια ελέγχου ή τερματικοί χώροι εργοστασίων και σταθμών παραγωγής ενέργειας.
Επίπεδο 3, τυπικό βιομηχανικό περιβάλλον, όπως συσκευές βιομηχανικής διεργασίας, αίθουσες αναμετάδοσης σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και υπαίθριοι υποσταθμοί υψηλής τάσης.
Επίπεδο 4, σκληρά βιομηχανικά περιβάλλοντα, όπως σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, εξοπλισμός βιομηχανικών διεργασιών χωρίς ειδικά μέτρα εγκατάστασης, εξωτερικούς χώρους κ.λπ.
Στο IEC801-5, η πηγή της υπέρτασης είναι το μεταβατικό ρεύμα μεταγωγής ή το μεταβατικό κεραυνό του έμμεσου κεραυνού και οι συνθήκες εγκατάστασης και οι προστατευτικές εγκαταστάσεις του εξοπλισμού ταξινομούνται ως εξής (ισχύουν για την υπέρταση):
Κατηγορία 0: Καλά προστατευμένο ηλεκτρικό περιβάλλον με πρωτογενή και δευτερεύουσα προστασία υπέρτασης, συνήθως σε ειδικό δωμάτιο και η τάση υπέρτασης δεν θα υπερβαίνει τα 25 V.
Κατηγορία 1: ηλεκτρικό περιβάλλον με τοπική προστασία και πρωτογενή προστασία υπέρτασης και η τάση υπέρτασης δεν υπερβαίνει τα 500V.
Τύπος 2: Η γραμμή ρεύματος είναι διαχωρισμένη από άλλες γραμμές, το ηλεκτρικό περιβάλλον με καλή μόνωση καλωδίων και η τάση υπέρτασης δεν υπερβαίνει το 1kV.
Κατηγορία 3: Το ηλεκτρικό περιβάλλον όπου τα καλώδια ρεύματος και τα καλώδια σήματος τοποθετούνται παράλληλα και η τάση υπέρτασης δεν υπερβαίνει τα 2 kV.
Κατηγορία 4: Η γραμμή διασύνδεσης τοποθετείται κατά μήκος του καλωδίου τροφοδοσίας καθώς είναι σε εξωτερικό χώρο και στο ηλεκτρικό περιβάλλον όπου το ηλεκτρονικό κύκλωμα και το ηλεκτρικό κύκλωμα χρησιμοποιούν καλώδια, η τάση υπέρτασης δεν υπερβαίνει τα 4 kV.
Κατηγορία 5: Το ηλεκτρικό περιβάλλον όπου οι ηλεκτρονικές συσκευές συνδέονται με καλώδια τηλεπικοινωνιών και εναέριες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας σε μη κατοικημένες περιοχές.
Δεν υπάρχει τεστ υπέρτασης για την κατηγορία 0. Τα προϊόντα γενικής παροχής ρεύματος ανήκουν σε ηλεκτρικό περιβάλλον Κλάσης 1 ή Κλάσης 2 και το επίπεδο σοβαρότητας μπορεί να επιλεγεί ως Κλάση 1 ή Κλάση 2.
