Elektromagnetisk kompatibilitetskrav og testmetoder for AC-stabiliseret strømforsyning
1 Grundlæggende begreber
Elektromagnetisk kompatibilitet er et vigtigt kvalitetsindeks for elektriske og elektroniske produkter. Det kan anses for, at produktkvalitet hovedsageligt er sammensat af to hovedindhold: kvalitetsnormer og tekniske indikatorer. Førstnævnte involverer generelle normer, det vil sige den internationale IEC, og de grundlæggende standarder formuleret af landet i Kina; sidstnævnte er reguleringen af produktfunktioner og dets tekniske krav. Elektromagnetisk kompatibilitet og sikkerhedskrav er grundlæggende standarder. Nu har EMC dannet et komplet system af grundlæggende standarder, fælles standarder, familiestandarder og produktstandarder. Derudover findes der internationalt særlovgivning til dette formål. For eksempel har Den Europæiske Union udarbejdet regler, der foreskriver, at elektriske og elektroniske produkter fra 1. januar 1996 skal opnå kvalifikationscertificering af lavspændingsstyring (LV-direktivet) og elektromagnetisk kompatibilitetsstyring (EMC-direktivet), før de kan sælges i markedet. I årenes løb er nye EMC-standarder officielt blevet frigivet i Kina. Det skal dog påpeges, at de relevante IEC EMC-standarder fortsat vil blive opgraderet fra udkast eller gamle versioner til officielle versioner, og relevante nationale EMC-standarder vil også løbende blive opdateret og frigivet, og den seneste version skal være gældende for relevante EMC-tests .
Den såkaldte EMC er defineret i GB/T4365-1996 "Electromagnetic Compatibility Terminology" som: en enheds eller et systems evne til at fungere normalt i dets elektromagnetiske miljø uden at forårsage uacceptabel elektromagnetisk forstyrrelse af noget i miljøet. Denne definition opsummerer tre aspekter. For det første begrænsningen af elektromagnetiske forstyrrelser. Elektromagnetisk forstyrrelse er allestedsnærværende, men den kan begrænses af kvalitetsstandarder, og dens skadelighed kan begrænses med tekniske midler. Det betyder, at grænseværdien for intensiteten af udsendt elektromagnetisk forstyrrelse bør fastsættes for produktet for at sikre, at det elektromagnetiske miljø er kvalificeret. For det andet immuniteten af elektromagnetiske forstyrrelser. Dette betyder, at produktet skal kunne fungere normalt i det elektromagnetiske miljø med specificeret elektromagnetisk forstyrrelsesintensitet uden at reducere dets ydeevneindeks. For det tredje standardisering og kompatibilitet af det elektromagnetiske miljø. Det vil sige, at foranstaltninger mod elektromagnetisk forstyrrelse ikke kan forringe ydeevnen af sig selv eller andre produkter eller systemer i det samme elektromagnetiske miljø, og kan kun eksistere side om side på en venlig "fredelig" måde. For at reducere ledningsinterferens er der for eksempel en kondensator forbundet parallelt mellem faselinjen på udstyrets strømforsyning og jordledningen. For udstyret skal kapaciteten af kondensatoren opfylde grænseværdikravene i den nationale standard for lækstrøm; for systemet skal det forhindres i at blive en systeminterferenskoblingskilde og påvirke systemets arbejde. Derfor bør EMC-testen af produktet omfatte to aspekter:
(1) Test den elektromagnetiske forstyrrelsesintensitet, den sender til omverdenen, for at bekræfte, om den opfylder grænseværdikravene i de relevante standarder;
(2) Udfør en følsomhedstest under de elektromagnetiske miljøforhold med den specificerede elektromagnetiske forstyrrelsesintensitet for at bekræfte, om den opfylder immunitetskravene fastsat i de relevante standarder.
Disse to aspekter er henholdsvis elektromagnetisk interferens eller elektromagnetisk forstyrrelse og immunitet over for en forstyrrelse i EMC-testprojektet; udtrykket modtagelighed blev almindeligvis brugt i sidstnævnte. Forekomsten af elektromagnetisk interferens afhænger af interferenskildens styrke, interferensens koblingsmetode og udstyrets følsomhed over for interferensen. Derfor er ydeevnekravene og testmetoderne for EMC i de relevante standarder ikke kun opdelt i forskellige elementer i henhold til forskellige egenskaber og typer, men også opdelt i to kategorier i henhold til de forskellige transmissionsmetoder for elektromagnetiske forstyrrelser: nemlig ført interferens og udstrålet interferens. Førstnævnte detekterer hovedsageligt intensiteten og frekvensområdet af strømfrekvenseffektovertoner og højfrekvent støj, som udstyret under test leder udad gennem strømledningen eller signalledningen, som hører til nærfelts- og induktionsfelteffekterne af elektromagnetisk forstyrrelse. Sidstnævnte registrerer intensiteten og frekvensområdet af radiofrekvensstøj, der udstråles direkte af den enhed, der testes, og som hovedsageligt er rettet mod fjernfeltseffekten af elektromagnetisk forstyrrelse. Det er værd at bemærke, at det internationale samfund i de senere år har været særlig opmærksom på de to aspekter af harmonisk interferens i strømforsyningen og krav til udstyrsimmunitet. Førstnævnte involverer miljøbeskyttelseskravene for offentlige elnet. Sidstnævnte er for at sikre pålideligheden af udstyret eller systemet. Af denne grund adskiller mange standarder også specifikt strømforsyningens harmoniske strømindholdskrav og immunitet som to store tekniske krav fra EMC-projektet og adskiller dem som separate elementer. Det skal påpeges, at for informationssamfundet er tab forårsaget af unormal drift af informationsteknologisk udstyr ofte vanskeligt at måle i valuta. Under de realistiske forhold, at det er umuligt helt at undgå elektromagnetiske forstyrrelser, er det særligt vigtigt at forbedre produkternes immunitet under de specificerede elektromagnetiske miljøforhold.
Specifikt, ud over at bekræfte, om produktets EMC-ydeevne opfylder kravene i de nationale og industristandarder i producentens rutinetest af specifikke EMC-elementer (ifølge indenlandske og udenlandske litteraturrapporter, har ingen seriøs EMC-design og grundig testning udført og tilstrækkelig Det er vanskeligt at bestå EMC-testen), og den kan også evaluere graden af indflydelse af eksterne elektromagnetiske forstyrrelser på produktet og effektiviteten af relaterede undertrykkelsesforanstaltninger og finde ud af de specifikke årsager (kilder og handlingsveje) ) af produktet, der er beskadiget af EMC-testen for at træffe tilsvarende foranstaltninger. måle. Derfor er udførelse af EMC-test i den indledende fase af produktdesign og færdiggørelse en uundværlig opgave for, at produkter kan komme på markedet. Fra et andet perspektiv er forståelsen af produkters EMC-ydelse en vigtig faktor for vareinspektion og brugergodkendelse af produkter. Alle disse kræver en forståelse af EMC-ydelseskrav og testviden.
EMC-testen af strømforsyningsprodukter har sine specifikke krav, som er bestemt af funktionerne i denne type produkt. Først og fremmest bruges strømforsyningsproduktet som strømgrænseflade mellem strømforsyningen (generelt lysnettet) og den belastning, den betjener (typisk informationsteknologisk udstyr, der er følsomt over for elektromagnetiske forstyrrelser). Dens grundlæggende funktion er at sikre, at den tilsluttede belastning ikke påvirkes af effektfaktoren. funktionsfejl eller skader på grund af påvirkning. På denne måde er EMC-kravene til strømforsyningsprodukter naturligvis højere end andre produkter. Det mest typiske eksempel her er, at EMC-standarden for strømforsyningsprodukter kræver, at inputkildeterminalen og udgangsbelastningsterminalen på strømforsyningsprodukterne skal testes for ført interferens. Derudover, hvis strømforsyningsproduktet er en uundværlig del af systemarbejdet (såsom UPS), og produktet sælges som et generelt produkt, kan produktet blive udsat for en anden EMC-test. Første gang er at teste EMC-ydelsesegenskaberne, der er specificeret i produktets egne standarder; anden gang er at udføre en systematisk EMC-test baseret på brugernes meninger og det system, det tilhører.
En lang række undersøgelser har vist, at den elektromagnetiske forstyrrelse fra lysnettet er den vigtigste og værste form for elektromagnetisk forstyrrelse. Så længe denne type interferens kan løses, vil immunitetsproblemet grundlæggende være løst. Derfor siger nogle mennesker, at de tekniske egenskaber ved dagens informationssamfund er "én maskine, tre stykker", det vil sige computer og hardware, software og elektriske komponenter. På denne måde bør den AC-stabiliserede strømforsyning som strømgrænseflade mellem lysnettet og elektronisk udstyr, især informationsteknologisk udstyr, have en effektiv effektfilterfunktion, i det mindste have en betydelig dæmpnings- og undertrykkelseseffekt på elektromagnetiske forstyrrelser. Dette skal betragtes som en væsentlig funktion af AC-strømforsyningen. For en AC-stabiliseret strømforsyning med anti-interferens-funktion bør den naturligvis ikke kun forbedre sin anti-interferens-ydeevne, men også have EMC-ydelsen af elektroniske produkter, der er forbundet til dens udgang og er følsomme over for EMI, for at opnå større EMC* * Margin, dette er et væsentligt funktionskrav til den anti-interferens AC-regulerede strømforsyning med funktionen at rense interferensstøjen. Dette er et af grundlaget for kompilering af SJ/T10541-94 "Generelle tekniske betingelser for anti-interferens AC Stabilized Power Supply".
På den anden side er nogle krav svarende til EMC blevet afspejlet i ydeevneindikatorerne for strømforsyningsprodukter. For eksempel kildespændingseffekten af den AC-regulerede strømforsyning og det samlede relative harmoniske indholdskrav til udgangsspændingen. Derudover kan nogle EMC-elementer, der kun er følsomme over for svagstrøms elektronisk udstyr, såsom anti-effekt frekvens magnetfeltinterferens, elektrostatisk udladning, udstrålet elektromagnetisk feltinterferens osv., have ringe indflydelse på højeffekt elektrisk udstyr, så de er ikke angivet som nødvendigt i SJ/T10541-94 testelementer. På denne måde er EMC-kravene for AC-regulerede strømforsyninger forskellige fra dem for andre elektriske og elektroniske produkter.
2 EMC-testelementer og krav
EMC-testkravene er opdelt i 3 kategorier alt efter produktanvendelse: nemlig **-kategorien, brugskategorien for industri- og kommercielle miljøer og anvendelseskategori for civil- og boligmiljø. Testelementerne, kravene og metoderne for de to sidstnævnte er relativt konsistente, og forskellen ligger i kravene til indikatorer. **-kategorien er ret forskellig fra de to sidstnævnte kategorier på grund af dens særlige anvendelse. Derudover har luftfarts- og marineudstyr de samme høje krav som militært udstyr på grund af den særlige anvendelse, og der er internationale generelle standarder og specifikationer. Baseret på betingelserne for brug af AC-regulerede strømforsyninger, der sælges på markedet, fokuserer denne artikel på de to sidstnævnte kategorier.
I lyset af den stigende opmærksomhed på EMC-spørgsmål i samfundet, der involverer mange erhverv og produkter, har IEC behandlet EMC-krav som den grundlæggende standard for IEC. Dette er de seneste standarder i IEC61000-serien. Denne standard er internationalt blevet betragtet som en generel standard med samme betydning som den nationale standard. En af dem, IEC61000-4 "Testing Technology", er den grundlæggende standard til vejledning i EMC-test. Da EMC-teknologi er en kompleks, multidisciplinær og konstant udviklende ny teknologi, bliver de relevante EMC-testelementer, krav og metoder også konstant revideret og forbedret. Derfor er mange elementer i IEC61000-4 endnu ikke blevet officielt frigivet og er stadig i udkast. For at gøre det lettere for læserne at forstå dette aspekt af viden, vil vi introducere projekter, der involverer AC-regulerede strømforsyninger, og fokusere på IEC-projekter, der er vedtaget af relevante nationale standarder.
