Jak provést návrh EMC střídavého regulovaného napájecího zdroje
Výkonnost EMC je důležitým požadavkem na střídavý regulovaný napájecí zdroj. Na základě požadavků na užitnou hodnotu střídavého regulovaného napájecího zdroje by jeho EMC výkon neměl splňovat pouze index odolnosti vyšší úrovně závažnosti a kvalifikovanou mez elektromagnetického rušení, ale co je důležitější, měl by být pro jeho zátěž (citlivou na EMI). elektronické zařízení), aby byla zajištěna dostatečná bezpečnostní rezerva EMC. V tomto dokumentu jsou v kombinaci s výkonnostními požadavky na EMC výrobku podrobně vysvětleny příslušné požadavky a zkušební metody a jsou předloženy osobní názory.
1 Základní pojmy
Elektromagnetická kompatibilita (ElectromagneTIc CompaTIbility, označovaná jako EMC) 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 EMC IEC budou nadále upgradovány z návrhů nebo starých verzí na oficiální verze a příslušné národní normy EMC budou rovněž průběžně aktualizovány a vydávány, přičemž pro příslušné EMC bude mít přednost nejnovější verze. testy.
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 napájení zařízení a zemním vedením. U zařízení musí kapacita kondenzátoru splňovat požadavky na limitní hodnotu svodového proudu v bezpečnostní normě; pro systém musí být zabráněno tomu, aby se stal zdrojem rušení systému a ovlivňoval práci systému. Zkouška EMC výrobku by proto měla zahrnovat dva aspekty: (1) Otestujte intenzitu elektromagnetického rušení, kterou vysílá do vnějšího světa, abyste potvrdili, zda splňuje požadavky na limitní hodnoty stanovené v příslušných normách.
Položky a požadavky zkoušek EMC
Požadavky na zkoušky EMC jsou rozděleny do 3 kategorií podle použití produktu: jmenovitě vojenské použití, použití v průmyslovém a komerčním prostředí a použití v civilním a obytném prostředí. Testovací položky, požadavky a metody posledně jmenovaných dvou jsou relativně konzistentní a rozdíl spočívá v požadavcích na indikátory. Vojenská 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. Toto je slavný standard řady IEC61000. Tato norma byla mezinárodně považována za běžnou normu se stejnou důležitostí jako bezpečnostní norma. 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. Proto mnoho položek v IEC61000-4 ještě nebylo oficiálně vydáno a jsou stále ve formě konceptu. Abychom čtenářům usnadnili pochopení těchto znalostí, představíme projekty zahrnující AC regulované napájecí zdroje a zaměříme se na projekty IEC přijaté příslušnými národními normami.
Podmínky a metody zkoušení EMC
Testování závisí na třech faktorech: metodách, technikách a vybavení. Metoda je určena jak principem měření, tak použitím zkušebního zařízení. Technologie jsou všechny testovací metody přijaté k získání správných výsledků testů (vyšší přesnost) a vybavení je vše, co odráží dva výše uvedené faktory, které slouží testu. technické zařízení. Všechny tyto musí být standardizovány, aby byla zaručena reprodukovatelnost a autentičnost testů.
Zkušební podmínky EMC jsou určeny zkušební metodou. Specifické zkušební metody se dělí na metodu zkušební stolice prováděnou v laboratorních podmínkách a metodu v terénu prováděnou za skutečných podmínek použití. Není možné simulovat všechny interferenční jevy, se kterými se lze v terénu setkat, zvláště polní metoda má nepřekonatelná omezení. Prostřednictvím standardizovaného testování však lze informace o EMC výkonu testovaného zařízení získat komplexněji. Z tohoto důvodu je mezinárodním doporučením nejprve přijmout metodu zkušební stolice, pokud ji nelze provést v laboratoři, polní metoda se obecně nepoužívá.
Hlavní metodou testu odolnosti je výběr vhodné úrovně náročnosti podle podmínek elektromagnetického prostředí zařízení v kombinaci s opatřeními přijatými uživatelem pro zařízení, testování podle příslušných testovacích metod a nakonec vyhodnocení testu výsledky podle podmínek kvalifikovaného posouzení navržených produktovými normami Způsobilost. To je hlavní rozdíl mezi testem odolnosti a jinými testy.
Zdroj elektromagnetického rušení v elektromagnetickém prostředí, způsob vazby zdroje elektromagnetického rušení na zařízení, citlivost zařízení na elektromagnetické rušení a ochranná opatření uživatele na pracovišti přímo souvisí s úrovní závažnosti. To znamená, že prostředí použití určuje formu rušení a podmínky ochrany instalace určují úroveň závažnosti rušení. GB/T13926.4 konkrétně stanoví podmínky elektrického prostředí při provozu zařízení odpovídající úrovni závažnosti v elektromagnetickém prostředí:
Úroveň 1 s dobře chráněným prostředím, jako je počítačová místnost;
Úroveň 2, chráněná prostředí, jako jsou velíny nebo terminály továren a elektráren;
Úroveň 3, typické průmyslové prostředí, jako jsou zařízení pro průmyslové procesy, reléové místnosti elektráren a venkovní rozvodny vysokého napětí;
Úroveň 4, drsná průmyslová prostředí, jako jsou elektrárny, průmyslová výrobní zařízení bez zvláštních instalačních opatření, venkovní prostory atd.
V IEC801-5 je zdrojem přepětí přechodový jev přepnutí napájení nebo přechodový jev způsobený nepřímým úderem blesku a podmínky instalace a ochranná zařízení zařízení jsou klasifikovány následovně (platí pro přepětí):
Třída 0: Dobře chráněné elektrické prostředí s primární a sekundární přepěťovou ochranou, obvykle ve speciální místnosti, a rázové napětí nepřesáhne 25 V;
Kategorie 1: elektrické prostředí s místní ochranou a primární přepěťovou ochranou a rázové napětí nepřesahuje 500V;
Typ 2: Elektrické vedení je odděleno od ostatních vedení, elektrické prostředí s dobrou izolací kabelů a rázové napětí nepřesahuje 1 kV;
Kategorie 3: Elektrické prostředí, kde jsou silové kabely a signální kabely vedeny paralelně a rázové napětí nepřesahuje 2 kV;
Kategorie 4: Propojovací vedení je vedeno podél napájecího kabelu tak, jak je venku, a elektrické prostředí, kde elektronický obvod a elektrický obvod používají kabely, rázové napětí nepřesahuje 4 kV;
Kategorie 5: Elektrické prostředí, kde jsou elektronická zařízení připojena k telekomunikačním kabelům a venkovnímu elektrickému vedení v neobydlených oblastech.
Pro kategorii 0 neexistuje žádný test přepětí. Obecné napájecí zdroje jsou v elektrickém prostředí třídy 1 nebo třídy 2 a úroveň závažnosti lze vybrat jako třídu 1 nebo třídu 2.
