Elektromagnetisk kompatibilitetskrav och testmetoder för växelströmsstabiliserad strömförsörjning
1 Grundläggande begrepp
Elektromagnetisk kompatibilitet är ett viktigt kvalitetsindex för elektriska och elektroniska produkter. Det kan anses att produktkvalitet huvudsakligen består av två huvudinnehåll: kvalitetsnormer och tekniska indikatorer. Den förra involverar allmänna normer, det vill säga den internationella IEC, och de grundläggande standarder som formulerats av landet i Kina; det senare är regleringen av produktfunktioner och dess tekniska krav. Elektromagnetisk kompatibilitet och säkerhetskrav är grundläggande standarder. Nu har EMC bildat ett komplett system av grundläggande standarder, gemensamma standarder, familjestandarder och produktstandarder. Dessutom finns det internationellt en särskild lagstiftning för detta ändamål. Till exempel har EU utarbetat föreskrifter som föreskriver att elektriska och elektroniska produkter från och med den 1 januari 1996 måste erhålla kvalifikationscertifikat för lågspänningsledning (LV-direktivet) och elektromagnetisk kompatibilitetshantering (EMC-direktivet) innan de kan säljas i marknaden. Under åren har nya EMC-standarder släppts officiellt i Kina. Det bör dock påpekas att de relevanta IEC EMC-standarderna kommer att fortsätta att uppgraderas från utkast eller gamla versioner till officiella versioner, och relevanta nationella EMC-standarder kommer också att kontinuerligt uppdateras och släppas, och den senaste versionen ska gälla för relevanta EMC-tester .
Den så kallade EMC definieras i GB/T4365-1996 "Electromagnetic Compatibility Terminology" som: förmågan hos en enhet eller ett system att fungera normalt i sin elektromagnetiska miljö utan att orsaka oacceptabla elektromagnetiska störningar för någonting i miljön. Denna definition sammanfattar tre aspekter. För det första begränsningen av elektromagnetiska störningar. Elektromagnetiska störningar är allestädes närvarande, men de kan begränsas av kvalitetsstandarder och dess skadlighet kan begränsas med tekniska medel. Detta innebär att gränsvärdet för intensiteten av elektromagnetiska störningar som skickas ut bör fastställas för produkten för att säkerställa att den elektromagnetiska miljön är kvalificerad. För det andra, immuniteten för elektromagnetiska störningar. Detta innebär att produkten ska kunna fungera normalt i den elektromagnetiska miljön med specificerad elektromagnetisk störningsintensitet utan att minska dess prestandaindex. För det tredje, standardisering och kompatibilitet av den elektromagnetiska miljön. Det vill säga, att vidta åtgärder mot elektromagnetiska störningar kan inte försämra prestandan hos sig själv eller andra produkter eller system i samma elektromagnetiska miljö, och kan bara samexistera på ett vänligt "fredligt" sätt. Till exempel, för att minska ledningsstörningar, är en kondensator ansluten parallellt mellan fasledningen för utrustningens strömförsörjning och jordledningen. För utrustningen måste kondensatorns kapacitet uppfylla gränsvärdeskraven i den nationella standarden för läckström; för systemet måste det förhindras från att bli en systeminterferenskopplingskälla och påverka systemets arbete. Därför bör EMC-testet av produkten inkludera två aspekter:
(1) Testa den elektromagnetiska störningsintensitet som den skickar till omvärlden för att bekräfta om den uppfyller gränsvärdekraven som anges i de relevanta standarderna;
(2) Genomför ett känslighetstest under de elektromagnetiska miljöförhållandena med den specificerade elektromagnetiska störningsintensiteten för att bekräfta om den uppfyller immunitetskraven som anges i de relevanta standarderna.
Dessa två aspekter är respektive elektromagnetisk störning eller elektromagnetisk störning och immunitet mot en störning i EMC-testprojektet; termen mottaglighet användes ofta i den senare. Förekomsten av elektromagnetiska störningar beror på styrkan hos störningskällan, kopplingsmetoden för störningen och utrustningens känslighet för störningen. Därför är prestandakraven och testmetoderna för EMC i de relevanta standarderna inte bara uppdelade i olika artiklar enligt olika egenskaper och typer, utan också indelade i två kategorier enligt de olika överföringsmetoderna för elektromagnetiska störningar: nämligen ledd störning och utstrålad interferens. Den förstnämnda detekterar huvudsakligen intensiteten och frekvensområdet för effektfrekvenseffektövertoner och högfrekvent brus som utrustningen som testas leder utåt genom kraftledningen eller signalledningen, som hör till närfälts- och induktionsfälteffekterna av elektromagnetiska störningar. Den senare detekterar intensiteten och frekvensområdet för radiofrekvensbrus som direkt utstrålas av enheten som testas, vilket huvudsakligen är inriktat på fjärrfältseffekten av elektromagnetiska störningar. Det är värt att notera att det internationella samfundet under de senaste åren har ägnat särskild uppmärksamhet åt de två aspekterna av harmonisk störning av strömförsörjningen och krav på utrustningsimmunitet. Det förstnämnda omfattar miljöskyddskraven för allmänna elnät. Det senare är för att säkerställa tillförlitligheten hos utrustningen eller systemet. Av denna anledning separerar många standarder också specifikt kraven på strömförsörjningens harmoniska ströminnehåll och immunitet som två stora tekniska krav från EMC-projektet, och separerar dem som separata poster. Det måste påpekas att för informationssamhället är den förlust som orsakas av onormal drift av informationsteknisk utrustning ofta svår att mäta i valuta. Under de realistiska förhållandena att det är omöjligt att helt undvika elektromagnetiska störningar, är det särskilt viktigt att förbättra produkternas immunitet under de specificerade elektromagnetiska miljöförhållandena.
Specifikt, förutom att bekräfta om produktens EMC-prestanda uppfyller kraven i nationella och industristandarder vid rutintestning av specifika EMC-artiklar av tillverkaren (enligt inhemska och utländska litteraturrapporter har ingen allvarlig EMC-design och noggrann testning genomförts och tillräckligt Det är svårt att klara EMC-testet), och det kan också utvärdera graden av påverkan av externa elektromagnetiska störningar på produkten och effektiviteten av relaterade undertryckningsåtgärder, och ta reda på de specifika orsakerna (källor och åtgärdsvägar) ) av produkten som skadats av EMC-testet för att vidta motsvarande åtgärder. mäta. Därför är det en oumbärlig uppgift att genomföra EMC-tester i det inledande skedet av produktdesign och slutförande för att produkter ska komma in i kommersialiseringen. Ur ett annat perspektiv är förståelsen av produkters EMC-prestanda en viktig faktor för varuinspektion och användargodkännande av produkter. Alla dessa kräver förståelse för EMC-prestandakrav och testkunskap.
EMC-testet av strömförsörjningsprodukter har sina specifika krav, som bestäms av funktionerna hos denna typ av produkt. Först och främst används strömförsörjningsprodukten som strömgränssnittet mellan strömförsörjningen (vanligtvis elnätet) och den belastning den betjänar (vanligtvis informationsteknologisk utrustning som är känslig för elektromagnetiska störningar). Dess grundläggande funktion är att säkerställa att den anslutna lasten inte påverkas av effektfaktorn. felfunktion eller skada på grund av påverkan. På så sätt är EMC-kraven för strömförsörjningsprodukter naturligtvis högre än andra produkter. Det mest typiska exemplet här är att EMC-standarden för strömförsörjningsprodukter kräver att strömförsörjningsprodukternas ingångskälla och utgångsbelastningskontakt ska testas för ledningsstörning. Dessutom, om strömförsörjningsprodukten är en oumbärlig del av systemarbetet (som UPS), och produkten säljs som en allmän produkt, kan produkten utsättas för ett andra EMC-test. Första gången är att testa de EMC-prestandaegenskaper som anges i produktens egna standarder; andra gången är att genomföra ett systematiskt EMC-test baserat på användarnas åsikter och det system som det tillhör.
Ett stort antal studier har visat att den elektromagnetiska störningen från elnätet är den viktigaste och värsta typen av elektromagnetisk störning. Så länge den här typen av störningar kan lösas kommer immunitetsproblemet i princip att lösas. Därför säger vissa människor att de tekniska egenskaperna hos dagens informationssamhälle är "en maskin, tre delar", det vill säga dator och hårdvara, mjukvara och elektriska komponenter. På detta sätt bör den AC-stabiliserade strömförsörjningen som kraftgränssnitt mellan elnätet och elektronisk utrustning, särskilt informationsteknologisk utrustning, ha en effektiv effektfilterfunktion, åtminstone bör den ha en betydande dämpning och undertryckande effekt på elektromagnetiska störningar. Detta bör betraktas som en väsentlig funktion av AC-strömförsörjningen. Naturligtvis, för en AC-stabiliserad strömförsörjning med anti-störningsfunktion, bör den inte bara förbättra sin anti-interferensprestanda, utan också ha EMC-prestanda för elektroniska produkter som är anslutna till dess utgång och är känsliga för EMI, för att erhålla större EMC* * Marginal, detta är ett stort funktionskrav för den anti-interferens AC-reglerade strömförsörjningen med funktionen att rena störningsbruset. Detta är en av grunderna för att sammanställa SJ/T10541-94 "General Technical Conditions for Anti-interference AC Stabilized Power Supply".
Å andra sidan har vissa krav som liknar EMC återspeglas i prestandaindikatorerna för strömförsörjningsprodukter. Till exempel källspänningseffekten för den AC-reglerade strömförsörjningen och det totala relativa harmoniska innehållskraven för utspänningen. Dessutom kan vissa EMC-artiklar som endast är känsliga för svagström elektronisk utrustning, såsom anti-effektfrekvens magnetfältstörningar, elektrostatisk urladdning, utstrålade elektromagnetiska fältstörningar etc. ha liten inverkan på högeffekts elektrisk utrustning, så de är inte listade som nödvändigt i SJ/T10541-94 testobjekt. På detta sätt skiljer sig EMC-kraven för AC-reglerade nätaggregat från de för andra elektriska och elektroniska produkter.
2 EMC-testartiklar och krav
EMC-testkraven är indelade i 3 kategorier beroende på produktanvändning: nämligen kategori **, användningskategori för industriell och kommersiell miljö samt användningskategori för civil miljö och bostadsmiljö. Testpunkterna, kraven och metoderna för de två sistnämnda är relativt konsekventa, och skillnaden ligger i kraven på indikatorer. **-kategorin skiljer sig ganska mycket från de två sistnämnda kategorierna på grund av dess speciella användning. Dessutom, på grund av användningens speciella egenskaper, har flyg- och marinutrustning samma höga krav som militär utrustning, och det finns internationella allmänna standarder och specifikationer. Baserat på villkoren för användning av AC-reglerade nätaggregat som säljs på marknaden fokuserar denna artikel på de två senare kategorierna.
Med tanke på den ökande uppmärksamheten på EMC-frågor i samhället, som involverar många yrken och produkter, har IEC behandlat EMC-kraven som den grundläggande standarden för IEC. Detta är den senaste IEC61000-seriens standarder. Denna standard har internationellt sett betraktats som en allmän standard med samma betydelse som den nationella standarden. En av dem, IEC61000-4 "Testing Technology", är den grundläggande standarden för vägledning av EMC-testning. Eftersom EMC-teknik är en komplex, multidisciplinär och ständigt utvecklad ny teknik, revideras och förbättras också relevanta EMC-testobjekt, krav och metoder ständigt. Därför har många objekt i IEC61000-4 ännu inte släppts officiellt och är fortfarande i utkastform. För att göra det lättare för läsarna att förstå denna aspekt av kunskap kommer vi att introducera projekt som involverar AC-reglerade strömförsörjningar och fokusera på IEC-projekt som antagits av relevanta nationella standarder.
