Hogyan kell végrehajtani az AC szabályozott tápegység EMC tervezését
Az EMC teljesítmény a váltakozó áramú szabályozott tápegység fontos indexkövetelménye. A váltóáramú szabályozott tápegység használati értékére vonatkozó követelmények alapján EMC-teljesítménye nem csak a magasabb súlyossági fokú zavartűrési indexnek és a minősített elektromágneses interferencia határértéknek kell, hogy megfeleljen, hanem még fontosabb, hogy a terhelésére (érzékeny a EMI). elektronikus berendezések), hogy elegendő EMC biztonsági tartalékot biztosítsanak. Ebben a cikkben a termék EMC teljesítménykövetelményeivel kombinálva részletesen ismertetjük a vonatkozó követelményeket és vizsgálati módszereket, valamint személyes véleményeket fogalmazunk meg.
1 Alapfogalmak
Az elektromágneses kompatibilitás (Electromagnetic Compatibility, más néven EMC) az elektromos és elektronikus 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 az IEC vonatkozó EMC-szabványait 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-re a legújabb verzió lesz az irányadó. tesztek.
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 kondenzátort kell párhuzamosan csatlakoztatni a berendezés tápfeszültség-fázisvezetéke és a földvezeték közé. A berendezés esetében a kondenzátor kapacitásának meg kell felelnie a biztonsági szabványban szereplő szivárgási áram határérték követelményeinek; a rendszer számára meg kell akadályozni, hogy rendszer interferencia csatolási forrássá váljon, és befolyásolja a rendszer működését. Ezért a termék EMC-vizsgálatának két szempontot kell magában foglalnia: (1) Tesztelje az elektromágneses zavarok intenzitását, amelyet a külvilág felé sugároz, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az megfelel-e a vonatkozó szabványokban előírt határérték-követelményeknek.
EMC vizsgálati tételek és követelmények
Az EMC-teszt követelményei a termék felhasználása szerint 3 kategóriába sorolhatók: katonai felhasználás, ipari és kereskedelmi környezet, valamint polgári és lakossági felhasználás. Az utóbbi kettő vizsgálati tételei, követelményei és módszerei viszonylag konzisztensek, a különbség az indikátorokkal szemben támasztott követelményekben rejlik. A katonai kategória speciális felhasználása miatt egészen 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 híres IEC61000 sorozat szabványa. Ezt a szabványt nemzetközileg közös szabványnak tekintik, amely ugyanolyan fontossággal bír, mint a biztonsági 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 IEC-ben61000-4 sok elem még nem jelent meg hivatalosan, és még mindig vázlat formájában van. Annak érdekében, hogy az olvasók könnyebben megértsék ezeket az ismereteket, bemutatjuk a váltóáramú szabályozott tápegységeket érintő projekteket, és a vonatkozó nemzeti szabványok által elfogadott IEC projektekre összpontosítunk.
Az EMC-vizsgálat feltételei és módszerei
A tesztelés három tényezőtől függ: módszerek, technikák és berendezések. A módszert a mérési elv és a vizsgálóberendezés használata egyaránt meghatározza. A technológia a megfelelő vizsgálati eredmények (nagyobb pontosság) elérése érdekében alkalmazott összes vizsgálati módszer, a berendezés pedig minden, ami a fenti két tényezőt tükrözi a teszt kiszolgálásához. műszaki eszköz. Ezeket mind szabványosítani kell a tesztek reprodukálhatóságának és hitelességének biztosítása érdekében.
Az EMC-vizsgálat feltételeit a vizsgálati módszer határozza meg. A konkrét vizsgálati módszerek a laboratóriumi körülmények között végzett próbapadi módszerre és a tényleges felhasználási körülmények között végzett helyszíni módszerre oszlanak. Lehetetlen szimulálni az összes interferencia jelenséget, ami a terepen találkozhat, különösen a terepi módszernek vannak leküzdhetetlen korlátai. A szabványosított tesztelés révén azonban átfogóbb információk nyerhetők a vizsgált eszköz EMC-teljesítményéről. Emiatt a nemzetközi ajánlás az, hogy először a próbapadi módszert alkalmazzák, kivéve, ha az laboratóriumban nem végezhető el, a terepi módszert általában nem alkalmazzák.
A zavartűrési vizsgálat fő módszere a megfelelő súlyossági szint kiválasztása a berendezés elektromágneses környezeti feltételeinek megfelelően, kombinálva a felhasználó által a berendezéssel kapcsolatban tett intézkedésekkel, a vonatkozó vizsgálati módszerek szerinti tesztelés, végül a teszt értékelése. eredmények a termékszabványok által javasolt minősített elbírálási feltételek szerint Jogosultság. Ez a fő különbség az immunitásteszt és más tesztek között.
Az elektromágneses környezetben előforduló elektromágneses zavarforrás, az elektromágneses zavarforrásnak a berendezéshez való csatlakoztatásának módja, a berendezés elektromágneses zavarokra való érzékenysége, valamint a felhasználó munkahelyi védelmi intézkedései közvetlenül összefüggenek a súlyossági szinttel. Vagyis a használati környezet határozza meg az interferencia formáját, a telepítésvédelmi feltételek pedig az interferencia súlyossági szintjét. A GB/T13926.4 kifejezetten előírja az elektromágneses környezetben fennálló súlyossági szintnek megfelelő berendezések üzemeltetése során az elektromos környezeti feltételeket:
1. szint, jól védett környezettel, például számítógépteremmel;
2. szint, védett környezetek, például gyárak és erőművek vezérlőtermei vagy terminálhelyiségei;
3. szint, tipikus ipari környezet, például ipari folyamatberendezések, erőművek relétermei és szabadtéri nagyfeszültségű alállomások;
4. szint, zord ipari környezetek, például erőművek, ipari folyamatberendezések különleges telepítési intézkedések nélkül, kültéri területek stb.
Az IEC{0}} szabványban a túlfeszültség forrása a tápfeszültség kapcsolási tranziens vagy a közvetett villámcsapás villámtranziense, és a berendezés telepítési körülményei és védelmi lehetőségei a következők szerint vannak besorolva (a túlfeszültségre vonatkozik):
0 osztály: Jól védett elektromos környezet primer és szekunder túlfeszültség-védelemmel, általában speciális helyiségben, és a túlfeszültség nem haladja meg a 25 V-ot;
1. kategória: elektromos környezet helyi védelemmel és primer túlfeszültség védelemmel, és a túlfeszültség nem haladja meg az 500 V-ot;
2. típus: A tápvezeték el van választva a többi vezetéktől, az elektromos környezet jó kábelszigeteléssel rendelkezik, és a túlfeszültség nem haladja meg az 1 kV-ot;
3. kategória: Olyan elektromos környezet, ahol az erősáramú kábelek és a jelkábelek párhuzamosan vannak elhelyezve, és a túlfeszültség nem haladja meg a 2 kV-ot;
4. kategória: Az összekötő vezetéket a tápkábel mentén kell lefektetni, mivel az a szabadban van, és az elektromos környezet, ahol az elektronikus áramkör és az elektromos áramkör kábeleket használ, a túlfeszültség nem haladja meg a 4 kV-ot;
5. kategória: Az az elektromos környezet, ahol elektronikus eszközök távközlési kábelekhez és elektromos légvezetékekhez csatlakoznak nem lakott területeken.
Nincs túlfeszültség-teszt a 0 kategóriához. Az általános tápegységek 1. vagy 2. osztályú elektromos környezetbe tartoznak, és a súlyossági szint 1. vagy 2. osztályú lehet.
