Hur man utför EMC-design av AC-reglerad strömförsörjning
EMC-prestanda är ett viktigt indexkrav för AC-reglerad strömförsörjning. Baserat på kraven för användningsvärdet för den AC-reglerade strömförsörjningen, bör dess EMC-prestanda inte bara uppfylla immunitetsindexet för en högre svårighetsnivå och den kvalificerade elektromagnetiska störningsgränsen, utan ännu viktigare, den bör vara för dess belastning (känslig för EMI). elektronisk utrustning) för att ge tillräcklig EMC-säkerhetsmarginal. I detta dokument, i kombination med EMC-prestandakraven för produkten, förklaras relevanta krav och testmetoder i detalj, och personliga åsikter framförs.
1 Grundläggande begrepp
Elektromagnetisk kompatibilitet (ElectromagneticCompaTIbility, kallad EMC) 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 EMC-standarderna för IEC kommer att fortsätta att uppgraderas från utkast eller gamla versioner till officiella versioner, och relevanta nationella EMC-standarder kommer också att uppdateras och släppas kontinuerligt, och den senaste versionen ska gälla för relevant 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 kopplad parallellt mellan utrustningens kraftfasledning och jordledningen. För utrustningen måste kondensatorns kapacitet uppfylla gränsvärdeskraven för läckströmmen i säkerhetsstandarden; 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 gränsvärdeskraven som anges i de relevanta standarderna.
EMC-testartiklar och krav
EMC-testkraven är indelade i 3 kategorier beroende på produktanvändning: nämligen militär användning, industriell och kommersiell miljöanvändning samt användning i civil och bostadsmiljö. Testpunkterna, kraven och metoderna för de två sistnämnda är relativt konsekventa och skillnaden ligger i kraven på indikatorer. Den militära 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 berömda IEC61000-seriens standard. Denna standard har internationellt sett betraktats som en gemensam standard med samma vikt som säkerhetsstandarden. 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 kunskap kommer vi att introducera projekt som involverar AC-reglerade strömförsörjningar och fokusera på IEC-projekt som antagits av relevanta nationella standarder.
Villkor och metoder för EMC-testning
Testning beror på tre faktorer: metoder, tekniker och utrustning. Metoden bestäms av både mätprincipen och användningen av testutrustningen. Tekniken är alla testmetoder som används för att erhålla korrekta testresultat (högre noggrannhet), och utrustningen är allt som återspeglar de två ovanstående faktorerna för att tjäna testet. teknisk anordning. Dessa måste alla vara standardiserade för att garantera reproducerbarhet och äkthet hos testerna.
EMC-testförhållanden bestäms av testmetoden. De specifika testmetoderna är uppdelade i testbänksmetoden utförd under laboratorieförhållanden och fältmetoden utförd under faktiska användningsförhållanden. Det är omöjligt att simulera alla störningsfenomen som kan uppstå i fält, speciellt fältmetoden har oöverstigliga begränsningar. Genom standardiserade tester kan information om EMC-prestandan hos den testade enheten erhållas mer omfattande. Av denna anledning är den internationella rekommendationen att anta testbänkmetoden först, såvida den inte kan utföras i laboratoriet, används fältmetoden i allmänhet inte.
Den huvudsakliga metoden för immunitetstest är att välja lämplig svårighetsgrad enligt utrustningens elektromagnetiska miljöförhållanden, i kombination med de åtgärder som användaren vidtagit för utrustningen, att testa enligt relevanta testmetoder och slutligen att utvärdera testet resultat enligt de kvalificerade bedömningsvillkor som föreslås av produktstandarderna Kvalificering. Detta är huvudskillnaden mellan immunitetstest och andra tester.
Den elektromagnetiska störningskällan i den elektromagnetiska miljön, kopplingsmetoden för den elektromagnetiska störningskällan till utrustningen, utrustningens känslighet för elektromagnetiska störningar och användarens skyddsåtgärder på arbetsplatsen är direkt relaterade till svårighetsgraden. Det vill säga att användningsmiljön bestämmer störningsformen och installationsskyddsförhållandena bestämmer störningsgraden. GB/T13926.4 anger specifikt de elektriska miljöförhållandena under drift av utrustning som motsvarar svårighetsgraden i den elektromagnetiska miljön:
Nivå 1, med en väl skyddad miljö, såsom ett datorrum;
Nivå 2, skyddade miljöer som kontrollrum eller terminalrum i fabriker och kraftverk;
Nivå 3, typisk industriell miljö, såsom industriella processanordningar, relärum i kraftverk och utomhushögspänningsstationer;
Nivå 4, tuffa industrimiljöer, såsom kraftverk, industriell processutrustning utan särskilda installationsåtgärder, utomhusytor m.m.
I IEC801-5 är källan till överspänningen strömbrytartransienten eller blixttransienten för det indirekta blixtnedslaget, och installationsförhållandena och skyddsutrustningen för utrustningen klassificeras enligt följande (gäller överspänningen):
Klass 0: Välskyddad elektrisk miljö med primärt och sekundärt överspänningsskydd, vanligtvis i ett speciellt rum, och överspänningen kommer inte att överstiga 25V;
Kategori 1: elektrisk miljö med lokalt skydd och primärt överspänningsskydd, och överspänningen överstiger inte 500V;
Typ 2: Kraftledningen är separerad från andra ledningar, den elektriska miljön med god kabelisolering och överspänningen överstiger inte 1kV;
Kategori 3: Den elektriska miljön där kraftkablar och signalkablar läggs parallellt, och överspänningen inte överstiger 2kV;
Kategori 4: Sammankopplingsledningen läggs längs strömkabeln som den är utomhus, och den elektriska miljön där den elektroniska kretsen och den elektriska kretsen använder kablar överstiger överspänningen inte 4kV;
Kategori 5: Den elektriska miljön där elektronisk utrustning är ansluten till telekommunikationskablar och luftledningar i icke-befolkade områden.
Det finns inget överspänningstest för kategori 0. Allmänna strömförsörjningsprodukter är i klass 1 eller klass 2 elektrisk miljö, och svårighetsgraden kan väljas som klass 1 eller klass 2.
