Az AC stabilizált tápegység elektromágneses kompatibilitási követelményei és vizsgálati módszerei
1 Alapfogalmak
Az elektromágneses kompatibilitás az elektromos és elektronikai termékek fontos minőségi mutatója. Megállapítható, hogy a termékminőség alapvetően két fő tartalomból tevődik össze: a minőségi normákból és a műszaki mutatókból. Az előbbi általános normákat, vagyis a nemzetközi IEC-t és az ország által Kínában megfogalmazott alapvető szabványokat foglalja magában; ez utóbbi a termékfunkciók szabályozása és annak műszaki követelményei. Az elektromágneses kompatibilitás és a biztonsági követelmények alapvető szabványok. Az EMC most egy teljes rendszert alkotott az alapszabványokból, a közös szabványokból, a családszabványokból és a termékszabványokból. Ezen kívül nemzetközi szinten külön jogszabály is létezik erre a célra. Például az Európai Unió szabályozást fogalmazott meg, amely előírja, hogy 1996. január 1-től az elektromos és elektronikai termékeknek meg kell szerezniük a kisfeszültségű menedzsment (LV-irányelv) és az elektromágneses kompatibilitás-kezelési (EMC-irányelv) minősítő tanúsítványt, mielőtt az országban értékesíthetők. a piac. Az évek során Kínában hivatalosan is megjelentek az új EMC szabványok. Ugyanakkor fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a vonatkozó IEC EMC-szabványokat továbbra is frissítik a tervezetről vagy a régi verziókról a hivatalos verziókra, és a vonatkozó nemzeti EMC-szabványokat is folyamatosan frissítik és kiadják, és a vonatkozó EMC-teszteknél a legújabb verzió az irányadó. .
Az úgynevezett EMC meghatározása a GB/T4365-1996 "Elektromágneses kompatibilitási terminológiában": egy eszköz vagy rendszer azon képessége, hogy normálisan működjön az elektromágneses környezetben anélkül, hogy elfogadhatatlan elektromágneses zavart okozna a környezetben. Ez a meghatározás három szempontot foglal össze. Először is, az elektromágneses zavar korlátozhatósága. Az elektromágneses zavar mindenütt jelen van, de minőségi előírásokkal korlátozható, ártalmassága műszaki eszközökkel korlátozható. Ez azt jelenti, hogy a terméknél meg kell határozni a kibocsátott elektromágneses zavar intenzitásának határértékét, hogy az elektromágneses környezet minősített legyen. Másodszor, az elektromágneses zavarokkal szembeni immunitás. Ez azt jelenti, hogy a terméknek képesnek kell lennie normálisan működni elektromágneses környezetben meghatározott elektromágneses zavarintenzitás mellett anélkül, hogy a teljesítményindexe csökkenne. Harmadszor, az elektromágneses környezet szabványosítása és kompatibilitása. Ez azt jelenti, hogy az elektromágneses zavarok elleni intézkedések meghozatala nem ronthatja sem saját, sem más termékek vagy rendszerek teljesítményét ugyanabban az elektromágneses környezetben, és csak baráti "békés" módon létezhet egymás mellett. Például a vezetési zavarok csökkentése érdekében a berendezés tápegységének fázisvonala és a földvezeték közé párhuzamosan egy kondenzátort kell csatlakoztatni. A berendezés esetében a kondenzátor kapacitásának meg kell felelnie a szivárgási áramra vonatkozó nemzeti szabvány határérték követelményeinek; a rendszer számára meg kell akadályozni, hogy rendszer interferencia csatolási forrássá váljon, és befolyásolja a rendszer működését. Ezért a termék EMC-tesztjének két szempontot kell magában foglalnia:
(1) Tesztelje az elektromágneses zavarok intenzitását, amelyet a külvilág felé küld, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az megfelel-e a vonatkozó szabványokban előírt határérték-követelményeknek;
(2) Végezzen érzékenységi vizsgálatot a megadott elektromágneses zavarintenzitású elektromágneses környezeti feltételek mellett, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az megfelel-e a vonatkozó szabványokban előírt zavartűrési követelményeknek.
Ez a két szempont az elektromágneses interferencia, illetve az elektromágneses zavar és a zavartűrés az EMC-tesztprojektben; az utóbbiban általában a Susceptibili-ty kifejezést használták. Az elektromágneses interferencia fellépése az interferenciaforrás erősségétől, az interferencia csatolási módjától és a berendezés interferenciára való érzékenységétől függ. Ezért a vonatkozó szabványokban az elektromágneses összeférhetőségre vonatkozó teljesítménykövetelmények és vizsgálati módszerek nemcsak különböző tulajdonságok és típusok szerint vannak felosztva különböző tételekre, hanem az elektromágneses zavarok különböző átviteli módjai szerint is két kategóriába sorolhatók: nevezetesen a vezetett interferencia és a sugárzott zavarok átviteli módjai szerint. interferencia. Az előbbi elsősorban az elektromágneses zavarok közeli és indukciós térhatásai közé tartozó teljesítmény-frekvenciás teljesítményharmonikusok és nagyfrekvenciás zajok intenzitását és frekvenciatartományát érzékeli, amelyet a vizsgált berendezés a tápvezetéken vagy jelvezetéken keresztül kifelé vezet. Ez utóbbi a vizsgált készülék által közvetlenül kisugárzott rádiófrekvenciás zaj intenzitását és frekvenciatartományát érzékeli, amely elsősorban az elektromágneses zavarok távoli hatására irányul. Érdemes megjegyezni, hogy az elmúlt években a nemzetközi közösség kiemelt figyelmet fordított a tápegység harmonikus zavarása és a berendezések zavartűrési követelményeinek két aspektusára. Az előbbi a közcélú villamosenergia-hálózatok környezetvédelmi követelményeit foglalja magában. Ez utóbbi célja a berendezés vagy rendszer megbízhatóságának biztosítása. Emiatt sok szabvány külön is különválasztja a tápegység harmonikus áramtartalmára vonatkozó követelményeket és a zavartűrést, mint két fő műszaki követelményt az EMC projekttől, és külön tételként választja el őket. Hangsúlyozni kell, hogy az információs társadalom számára az informatikai berendezések rendellenes működéséből adódó veszteség gyakran nehezen mérhető pénzben. Az elektromágneses zavarok teljes elkerülése valós körülmények között különösen fontos a termékek védettségének javítása a meghatározott elektromágneses környezeti feltételek mellett.
Konkrétan amellett, hogy bizonyos EMC-elemek gyártó általi rutinvizsgálata során meg kell győződni arról, hogy a termék EMC-teljesítménye megfelel-e a nemzeti és iparági szabványok követelményeinek (a hazai és külföldi szakirodalmi jelentések szerint nem történt komoly EMC-tervezés és alapos tesztelés). Elvégezték és elégségesek Nehéz átmenni az EMC-teszten), emellett képes értékelni a külső elektromágneses zavarok termékre gyakorolt hatásának mértékét és a kapcsolódó elnyomási intézkedések hatékonyságát, valamint kideríteni a konkrét okokat (források és hatásutak). ). intézkedés. Ezért az EMC-teszt elvégzése a terméktervezés és a véglegesítés kezdeti szakaszában elengedhetetlen feladat ahhoz, hogy a termékek kereskedelmi forgalomba kerüljenek. Más szempontból a termékek EMC-teljesítményének megértése fontos tényező az áruk ellenőrzése és a termékek felhasználói jóváhagyása szempontjából. Mindez megköveteli az EMC teljesítménykövetelmények megértését és a tesztelési ismereteket.
A tápegység termékek EMC-tesztjének sajátos követelményei vannak, amelyeket az ilyen típusú termékek funkciói határoznak meg. Mindenekelőtt a tápegységet a tápegység (általában a hálózat) és az általa kiszolgált terhelés (jellemzően az elektromágneses zavarokra érzékeny informatikai berendezések) közötti teljesítmény-interfészként használják. Alapvető feladata annak biztosítása, hogy a csatlakoztatott terhelést ne befolyásolja a teljesítménytényező. meghibásodás vagy behatás miatti károsodás. Ily módon a tápegység termékekre vonatkozó EMC-követelmények természetesen magasabbak, mint más termékek esetében. A legjellemzőbb példa erre az, hogy a tápegység termékek EMC-szabványa megköveteli, hogy a tápegység bemeneti forrás- és kimeneti terhelési kapcsait ellenőrizni kell a vezetett interferencia szempontjából. Ezen túlmenően, ha a tápegység a rendszer működésének (például UPS) nélkülözhetetlen része, és a terméket általános termékként értékesítik, akkor a terméket egy második EMC-vizsgálatnak vethetik alá. Az első alkalom a termék saját szabványaiban meghatározott EMC teljesítményjellemzők tesztelése; a második alkalommal szisztematikus EMC-tesztet kell végezni a felhasználói vélemények és a hozzá tartozó rendszer alapján.
Számos tanulmány kimutatta, hogy a hálózatból származó elektromágneses zavar a legfontosabb és a legrosszabb típusú elektromágneses zavar. Amíg az ilyen típusú interferencia megoldható, az immunitási probléma alapvetően megoldódik. Ezért egyesek szerint a mai információs társadalom műszaki jellemzői „egy gép, három darab”, vagyis számítógép és hardver, szoftver, elektromos alkatrészek. Ily módon az AC stabilizált tápegységnek, mint a hálózati és az elektronikus berendezések, különösen az informatikai berendezések közötti tápellátási interfésznek, hatékony teljesítményszűrő funkcióval kell rendelkeznie, legalábbis jelentős csillapító és elnyomó hatással kell lennie az elektromágneses zavarokra. Ezt a váltakozó áramú tápellátás alapvető funkciójának kell tekinteni. Természetesen az interferencia-mentesítő funkcióval rendelkező AC stabilizált tápegységnek nemcsak az interferencia-ellenállási teljesítményét kell javítania, hanem a kimenetére csatlakoztatott és az EMI-re érzékeny elektronikai termékek EMC-teljesítményével is rendelkeznie kell, hogy elérje. nagyobb EMC* * Margó, ez az interferencia-zaj megtisztítása funkciójú interferencia-ellenes AC szabályozott tápegység fő funkcionális követelménye. Ez az egyik alapja az SJ/T10541-94 „Általános műszaki feltételek az interferencia elleni váltóáramú stabilizált tápegységhez” összeállításának.
Másrészt az EMC-hez hasonló követelmények tükröződnek a tápegységek teljesítménymutatóiban. Például a váltakozó áramú szabályozott tápegység forrásfeszültség-hatása és a kimeneti feszültség teljes relatív harmonikustartalma. Ezenkívül egyes EMC-elemek, amelyek csak gyengeáramú elektronikus berendezésekre érzékenyek, mint például az áramellátás elleni frekvenciájú mágneses tér interferencia, az elektrosztatikus kisülés, a sugárzott elektromágneses tér interferencia stb., csekély hatással lehetnek a nagy teljesítményű elektromos berendezésekre, ezért nem szerepelnek szükségként az SJ/T10541-94 Tesztelemek listájában. Ily módon az AC által szabályozott tápegységekre vonatkozó EMC-követelmények eltérnek a többi elektromos és elektronikus termék követelményeitől.
2 EMC vizsgálati tétel és követelmény
Az EMC-vizsgálati követelmények 3 kategóriába sorolhatók a termék felhasználása szerint: ** kategória, ipari és kereskedelmi környezethasználati kategória, valamint polgári és lakossági környezethasználati kategória. Az utóbbi kettő vizsgálati tételei, követelményei és módszerei viszonylag konzisztensek, a különbség az indikátorokkal szemben támasztott követelményekben rejlik. A ** kategória a speciális felhasználása miatt jelentősen eltér az utóbbi két kategóriától. Ezen túlmenően a felhasználás sajátosságai miatt a repülési és tengeri felszerelések ugyanolyan magas követelményeket támasztanak, mint a katonai felszerelések, és vannak általános nemzetközi szabványok és előírások. A piacon értékesített váltakozó áramú szabályozott tápegységek használati feltételei alapján ez a cikk az utóbbi két kategóriára összpontosít.
Tekintettel arra, hogy a társadalomban egyre nagyobb figyelem irányul az EMC-kérdésekre, amelyek számos szakmát és terméket érintenek, az IEC az EMC-követelményeket az IEC alapvető szabványaként kezelte. Ez a legújabb IEC61000 sorozat szabvány. Ezt a szabványt nemzetközileg általános szabványnak tekintik, amely ugyanolyan fontossággal bír, mint a nemzeti szabvány. Ezek egyike, az IEC61000-4 "Tesztelési technológia" az EMC-tesztelés irányadó alapszabványa. Mivel az EMC technológia egy összetett, több tudományágat átfogó és folyamatosan fejlődő új technológia, a vonatkozó EMC vizsgálati tételeket, követelményeket és módszereket is folyamatosan felülvizsgálják és fejlesztik. Ezért az IEC61000-4 sok eleme még nem jelent meg hivatalosan, és még mindig vázlatos formában van. Annak érdekében, hogy az olvasók könnyebben megértsék a tudás ezen aspektusát, bemutatjuk a váltóáramú szabályozott tápegységeket érintő projekteket, és a vonatkozó nemzeti szabványok által elfogadott IEC projektekre összpontosítunk.
