Požadavky na elektromagnetickou kompatibilitu a zkušební metody pro AC stabilizovaný napájecí zdroj
1 Základní pojmy
Elektromagnetická kompatibilita je důležitým ukazatelem kvality elektrických a elektronických výrobků. Lze mít za to, že kvalita produktu se skládá hlavně ze dvou hlavních obsahů: norem kvality a technických ukazatelů. První zahrnuje obecné normy, tj. mezinárodní IEC, a základní normy formulované danou zemí v Číně; tím druhým je regulace funkcí produktu a jeho technických požadavků. Elektromagnetická kompatibilita a bezpečnostní požadavky jsou základními standardy. Nyní EMC vytvořila kompletní systém ze základních norem, běžných norem, rodinných norem a produktových norem. Kromě toho existuje pro tento účel mezinárodně speciální legislativa. Evropská unie například zformulovala předpisy, které stanoví, že od 1. ledna 1996 musí elektrické a elektronické výrobky získat kvalifikační certifikaci řízení nízkého napětí (směrnice NN) a řízení elektromagnetické kompatibility (směrnice EMC), než budou moci být prodávány v trh. V průběhu let byly v Číně oficiálně vydány nové normy EMC. Je však třeba zdůraznit, že příslušné normy IEC EMC budou nadále aktualizovány z návrhů nebo starých verzí na oficiální verze a příslušné národní normy EMC budou rovněž průběžně aktualizovány a vydávány a pro příslušné zkoušky EMC bude mít přednost nejnovější verze. .
Takzvaná EMC je definována v GB/T4365-1996 „Terminologii elektromagnetické kompatibility“ jako: schopnost zařízení nebo systému fungovat normálně ve svém elektromagnetickém prostředí, aniž by způsobovalo nepřijatelné elektromagnetické rušení čehokoli v okolí. Tato definice shrnuje tři aspekty. Za prvé, omezenost elektromagnetického rušení. Elektromagnetické rušení je všudypřítomné, ale může být omezeno normami kvality a jeho škodlivost může být omezena technickými prostředky. To znamená, že pro výrobek by měla být stanovena mezní hodnota intenzity vysílaného elektromagnetického rušení, aby byla zajištěna kvalifikace elektromagnetického prostředí. Za druhé, odolnost vůči elektromagnetickému rušení. To znamená, že výrobek by měl být schopen normálně fungovat v elektromagnetickém prostředí se specifikovanou intenzitou elektromagnetického rušení, aniž by se snížil jeho výkonnostní index. Za třetí, standardizace a kompatibilita elektromagnetického prostředí. To znamená, že přijetí jakýchkoli opatření proti elektromagnetickému rušení nemůže snížit výkon sebe sama nebo jiných produktů nebo systémů ve stejném elektromagnetickém prostředí a může koexistovat pouze přátelským „mírovým“ způsobem. Například, aby se snížilo rušení ve vedení, je kondenzátor zapojen paralelně mezi fázovým vedením napájecího zdroje zařízení a zemním vedením. U zařízení musí kapacita kondenzátoru splňovat požadavky na limitní hodnoty podle národní normy pro svodový proud; pro systém musí být zabráněno tomu, aby se stal zdrojem rušení systému a ovlivňoval práci systému. Proto by test EMC produktu měl zahrnovat dva aspekty:
(1) Vyzkoušejte intenzitu elektromagnetického rušení, které vysílá do vnějšího světa, abyste potvrdili, zda splňuje požadavky na limitní hodnoty stanovené v příslušných normách;
(2) Proveďte test citlivosti za podmínek elektromagnetického prostředí se specifikovanou intenzitou elektromagnetického rušení, abyste potvrdili, zda splňuje požadavky na odolnost stanovené v příslušných normách.
Tyto dva aspekty jsou elektromagnetické rušení nebo elektromagnetické rušení a odolnost vůči rušení v projektu testu EMC; v posledně jmenovaném se běžně používal termín vnímavost. Výskyt elektromagnetického rušení závisí na síle zdroje rušení, způsobu vazby rušení a citlivosti zařízení na rušení. Proto jsou požadavky na výkon a zkušební metody pro EMC v příslušných normách nejen rozděleny do různých položek podle různých vlastností a typů, ale také rozděleny do dvou kategorií podle různých způsobů přenosu elektromagnetického rušení: jmenovitě vedené rušení a vyzařované rušení. rušení. První z nich detekuje především intenzitu a frekvenční rozsah výkonových harmonických kmitočtů a vysokofrekvenční šum, který testované zařízení vede ven přes elektrické vedení nebo signální vedení, což patří k účinkům blízkého a indukčního pole elektromagnetického rušení. Ten detekuje intenzitu a frekvenční rozsah vysokofrekvenčního šumu přímo vyzařovaného testovaným zařízením, který je zaměřen hlavně na vliv elektromagnetického rušení ve vzdáleném poli. Stojí za zmínku, že v posledních letech věnovalo mezinárodní společenství zvláštní pozornost dvěma aspektům harmonického rušení napájení a požadavkům na odolnost zařízení. První z nich zahrnuje požadavky na ochranu životního prostředí veřejných energetických sítí. To druhé má zajistit spolehlivost zařízení nebo systému. Z tohoto důvodu mnoho norem také specificky odděluje požadavky na obsah harmonického proudu napájení a odolnost jako dva hlavní technické požadavky od projektu EMC a odděluje je jako samostatné položky. Je třeba zdůraznit, že pro informační společnost je ztráta způsobená abnormálním provozem zařízení informačních technologií často obtížně měřitelná v měně. Za reálných podmínek, kdy se nelze zcela vyhnout elektromagnetickému rušení, je zvláště důležité zlepšit odolnost výrobků za specifikovaných podmínek elektromagnetického prostředí.
Konkrétně, kromě potvrzení, zda výkon EMC výrobku splňuje požadavky národních a průmyslových norem při rutinním testování konkrétních položek EMC výrobcem (podle zpráv z domácí a zahraniční literatury žádný seriózní návrh EMC a důkladné testování neprovedly byla provedena a dostatečná Je obtížné projít zkouškou EMC), může také vyhodnotit míru vlivu vnějšího elektromagnetického rušení na výrobek a účinnost souvisejících odrušovacích opatření a zjistit konkrétní důvody (zdroje a cesty působení ) výrobku poškozeného zkouškou EMC za účelem přijetí odpovídajících opatření. opatření. Proto je provádění zkoušek EMC v počáteční fázi návrhu a finalizace produktu nepostradatelným úkolem, aby produkty vstoupily na trh. Z jiného pohledu je pochopení EMC výkonnosti produktů důležitým faktorem pro kontrolu komodit a schvalování produktů uživateli. To vše vyžaduje pochopení požadavků na výkon EMC a znalosti testování.
EMC test napájecích produktů má své specifické požadavky, které jsou určeny funkcemi tohoto typu produktu. Výrobek napájecího zdroje se používá především jako napájecí rozhraní mezi napájecím zdrojem (obecně sítí) a zátěží, kterou obsluhuje (typicky zařízení informačních technologií, které je citlivé na elektromagnetické rušení). Jeho základní funkcí je zajistit, aby připojená zátěž nebyla ovlivněna účiníkem. porucha nebo poškození vlivem vlivu. Tímto způsobem jsou požadavky na EMC pro napájecí zdroje přirozeně vyšší než u jiných produktů. Nejtypičtějším příkladem je, že norma EMC pro napájecí zdroje vyžaduje, aby vstupní svorka zdroje a výstupní svorka zátěže napájecích produktů byly testovány na rušení vedením. Kromě toho, pokud je produkt napájecího zdroje nezbytnou součástí systémové práce (jako je UPS) a produkt je prodáván jako obecný produkt, může být produkt podroben druhému testu EMC. Poprvé je třeba otestovat výkonnostní charakteristiky EMC specifikované ve vlastních normách produktu; podruhé je provést systematický test EMC na základě názorů uživatelů a systému, ke kterému patří.
Velké množství studií prokázalo, že elektromagnetické rušení ze sítě je nejdůležitějším a nejhorším typem elektromagnetického rušení. Dokud lze tento typ rušení vyřešit, problém s imunitou bude v podstatě vyřešen. Někteří lidé proto říkají, že technické charakteristiky dnešní informační společnosti jsou „jeden stroj, tři kusy“, tedy počítač a hardware, software a elektrické komponenty. Takto by měl mít střídavý stabilizovaný zdroj jako napájecí rozhraní mezi sítí a elektronickými zařízeními, zejména zařízeními informačních technologií, účinnou funkci výkonového filtru, minimálně by měl mít výrazný útlum a potlačení elektromagnetického rušení. To by mělo být považováno za základní funkci AC napájení. Přirozeně, u střídavého stabilizovaného napájecího zdroje s funkcí proti rušení by měl nejen zlepšit svůj výkon proti rušení, ale měl by mít také výkon EMC elektronických produktů, které jsou připojeny k jeho výstupu a jsou citlivé na EMI, aby bylo dosaženo větší EMC* * Marže, to je hlavní funkční požadavek na střídavý regulovaný zdroj napájení s funkcí čištění rušivého šumu. Toto je jeden ze základů pro sestavení SJ/T10541-94 „Všeobecné technické podmínky pro střídavý stabilizovaný zdroj napájení proti rušení“.
Na druhou stranu některé požadavky podobné EMC se promítly do výkonnostních ukazatelů napájecích produktů. Například vliv zdrojového napětí střídavého regulovaného napájecího zdroje a celkový relativní obsah harmonických složek výstupního napětí. Kromě toho některé položky EMC, které jsou citlivé pouze na slaboproudé elektronické zařízení, jako je rušení magnetického pole proti výkonové frekvenci, elektrostatický výboj, rušení vyzařovaného elektromagnetického pole atd., mohou mít malý dopad na elektrická zařízení s vysokým výkonem, takže nejsou podle potřeby uvedeny v testovacích položkách SJ/T10541-94. Tímto způsobem se požadavky EMC na zdroje regulované střídavým proudem liší od požadavků jiných elektrických a elektronických produktů.
2 Položky a požadavky zkoušek EMC
Požadavky na zkoušky EMC jsou rozděleny do 3 kategorií podle použití produktu: jmenovitě kategorie **, kategorie použití v průmyslovém a komerčním prostředí a kategorie použití v civilním a obytném prostředí. Testovací položky, požadavky a metody posledně jmenovaných dvou jsou relativně konzistentní a rozdíl spočívá v požadavcích na indikátory. Kategorie ** je zcela odlišná od posledně jmenovaných dvou kategorií díky svému speciálnímu použití. Kromě toho, vzhledem ke zvláštnosti použití, letecké a námořní vybavení má stejně vysoké požadavky jako vojenské vybavení a existují mezinárodní obecné normy a specifikace. Na základě podmínek použití střídavých regulovaných napájecích zdrojů prodávaných na trhu se tento článek zaměřuje na poslední dvě kategorie.
S ohledem na vzrůstající pozornost ve společnosti k otázkám EMC, která zahrnuje mnoho profesí a produktů, IEC považuje požadavky EMC za základní standard IEC. Jedná se o nejnovější standardy řady IEC61000. Tato norma byla mezinárodně považována za všeobecnou normu se stejnou důležitostí jako norma národní. Jeden z nich, IEC61000-4 „Testovací technologie“, je základním standardem pro řízení EMC testování. Vzhledem k tomu, že technologie EMC je komplexní, multidisciplinární a neustále se vyvíjející nová technologie, jsou příslušné zkušební položky, požadavky a metody také neustále revidovány a zdokonalovány. Mnoho položek v IEC61000-4 proto ještě nebylo oficiálně vydáno a jsou stále ve formě konceptu. Abychom čtenářům usnadnili pochopení tohoto aspektu znalostí, představíme projekty zahrnující AC regulované napájecí zdroje a zaměříme se na projekty IEC přijaté příslušnými národními normami.
