Cerințe de compatibilitate electromagnetică și metode de testare pentru sursa de alimentare stabilizată CA
1 Concepte de bază
Compatibilitatea electromagnetică este un indice de calitate important pentru produsele electrice și electronice. Se poate considera că calitatea produsului este compusă în principal din două conținuturi majore: norme de calitate și indicatori tehnici. Primul implică norme generale, adică IEC internațional, și standardele de bază formulate de țară în China; cea din urmă este reglementarea funcțiilor produsului și cerințele sale tehnice. Compatibilitatea electromagnetică și cerințele de siguranță sunt standarde de bază. Acum EMC a format un sistem complet din standarde de bază, standarde comune, standarde de familie și standarde de produs. În plus, există o legislație specială în acest scop la nivel internațional. De exemplu, Uniunea Europeană a formulat reglementări, care stipulează că de la 1 ianuarie 1996, produsele electrice și electronice trebuie să obțină certificarea de calificare a managementului joasă tensiune (Directiva LV) și managementul compatibilității electromagnetice (Directiva EMC) înainte de a putea fi vândute în piața. De-a lungul anilor, noi standarde EMC au fost lansate oficial în China. Cu toate acestea, trebuie subliniat că standardele IEC EMC relevante vor continua să fie actualizate de la versiunile preliminare sau vechi la versiuni oficiale, iar standardele EMC naționale relevante vor fi, de asemenea, actualizate și lansate continuu, iar cea mai recentă versiune va prevala pentru testele EMC relevante. .
Așa-numitul EMC este definit în GB/T4365-1996 „Terminologia de compatibilitate electromagnetică” ca: capacitatea unui dispozitiv sau a unui sistem de a funcționa normal în mediul său electromagnetic, fără a provoca perturbări electromagnetice inacceptabile în mediul înconjurător. Această definiție rezumă trei aspecte. În primul rând, limitabilitatea perturbațiilor electromagnetice. Perturbarea electromagnetică este omniprezentă, dar poate fi constrânsă de standardele de calitate, iar nocivitatea sa poate fi limitată prin mijloace tehnice. Aceasta înseamnă că valoarea limită a intensității perturbațiilor electromagnetice transmise ar trebui să fie stipulată pentru produs pentru a se asigura că mediul electromagnetic este calificat. În al doilea rând, imunitatea perturbărilor electromagnetice. Aceasta înseamnă că produsul ar trebui să poată funcționa normal în mediul electromagnetic cu intensitatea specificată a perturbațiilor electromagnetice, fără a-și reduce indicele de performanță. În al treilea rând, standardizarea și compatibilitatea mediului electromagnetic. Adică, luarea oricăror măsuri împotriva perturbațiilor electromagnetice nu poate degrada performanța propriei sau a altor produse sau sisteme în același mediu electromagnetic și poate coexista doar într-o manieră „pașnică” prietenoasă. De exemplu, pentru a reduce interferența de conducție, un condensator este conectat în paralel între linia de fază a sursei de alimentare a echipamentului și linia de masă. Pentru echipament, capacitatea condensatorului trebuie să îndeplinească cerințele privind valoarea limită ale standardului național pentru curentul de scurgere; pentru sistem, acesta trebuie împiedicat să devină o sursă de cuplare a interferenței sistemului și să afecteze funcționarea sistemului. Prin urmare, testul EMC al produsului ar trebui să includă două aspecte:
(1) Testați intensitatea perturbației electromagnetice pe care o trimite către lumea exterioară pentru a confirma dacă îndeplinește cerințele privind valoarea limită stipulate în standardele relevante;
(2) Efectuați un test de sensibilitate în condițiile mediului electromagnetic al intensității perturbației electromagnetice specificate pentru a confirma dacă îndeplinește cerințele de imunitate stipulate în standardele relevante.
Aceste două aspecte sunt, respectiv, Interferența electromagnetică sau Perturbarea electromagnetică și Imunitatea la o perturbare în proiectul de testare EMC; termenul de susceptibilitate a fost folosit în mod obișnuit în cel din urmă. Apariția interferențelor electromagnetice depinde de puterea sursei de interferență, de metoda de cuplare a interferenței și de sensibilitatea echipamentului la interferență. Prin urmare, cerințele de performanță și metodele de testare pentru EMC în standardele relevante nu sunt doar împărțite în articole diferite în funcție de proprietăți și tipuri diferite, ci și împărțite în două categorii în funcție de diferitele metode de transmitere a perturbațiilor electromagnetice: și anume, interferența condusă și radiația. interferență. Primul detectează în principal intensitatea și gama de frecvență a armonicilor de putere a frecvenței puterii și zgomotul de înaltă frecvență pe care echipamentul testat îl conduce spre exterior prin linia de alimentare sau linia de semnal, care aparține efectelor câmpului apropiat și câmpului de inducție ale perturbațiilor electromagnetice. Acesta din urmă detectează intensitatea și gama de frecvență a zgomotului de radiofrecvență radiat direct de dispozitivul testat, care vizează în principal efectul de câmp îndepărtat al perturbațiilor electromagnetice. Este de remarcat faptul că, în ultimii ani, comunitatea internațională a acordat o atenție deosebită celor două aspecte ale interferenței armonice a sursei de alimentare și cerințelor de imunitate a echipamentelor. Primul implică cerințele de protecție a mediului ale rețelelor publice de energie. Acesta din urmă este de a asigura fiabilitatea echipamentului sau a sistemului. Din acest motiv, multe standarde separă în mod specific cerințele de conținut de curent armonic al sursei de alimentare și imunitate ca două cerințe tehnice majore din proiectul EMC și le separă ca elemente separate. Trebuie subliniat că pentru societatea informațională, pierderea cauzată de funcționarea anormală a echipamentelor de tehnologie a informației este adesea greu de măsurat în valută. În condițiile realiste în care este imposibil să se evite complet perturbările electromagnetice, este deosebit de important să se îmbunătățească imunitatea produselor în condițiile de mediu electromagnetice specificate.
În mod specific, pe lângă confirmarea dacă performanța EMC a produsului îndeplinește cerințele standardelor naționale și ale industriei în testarea de rutină a anumitor articole EMC de către producător (conform rapoartelor din literatura de specialitate națională și străină, nici un proiect EMC serios și testare amănunțită nu au a fost efectuat și suficient. Este dificil să treacă testul EMC) și, de asemenea, poate evalua gradul de influență a perturbațiilor electromagnetice externe asupra produsului și eficacitatea măsurilor de suprimare aferente și poate afla motivele specifice (surse și căi de acțiune ) a produsului fiind deteriorat prin testul EMC pentru a adopta măsurile corespunzătoare. măsura. Prin urmare, efectuarea testelor EMC în stadiul inițial de proiectare și finalizare a produsului este o sarcină indispensabilă pentru ca produsele să intre în comercializare. Dintr-o altă perspectivă, înțelegerea performanței EMC a produselor este un factor important pentru inspecția mărfurilor și pentru aprobarea produselor de către utilizatori. Toate acestea necesită o înțelegere a cerințelor de performanță EMC și cunoștințe de testare.
Testul EMC al produselor de alimentare are cerințele sale specifice, care sunt determinate de funcțiile acestui tip de produs. În primul rând, produsul de alimentare este utilizat ca interfață de alimentare între sursa de alimentare (în general, rețeaua) și sarcina pe care o deservește (de obicei echipamente de tehnologie a informației care sunt sensibile la perturbațiile electromagnetice). Funcția sa de bază este de a se asigura că sarcina conectată nu este afectată de factorul de putere. funcționare defectuoasă sau deteriorare datorată influenței. În acest fel, cerințele EMC pentru produsele de alimentare cu energie sunt în mod natural mai mari decât alte produse. Exemplul cel mai tipic aici este că standardul EMC al produselor de alimentare necesită ca terminalul sursei de intrare și terminalul de sarcină de ieșire al produselor de alimentare să fie testat pentru interferența condusă. În plus, dacă produsul de alimentare este o parte indispensabilă a sistemului (cum ar fi UPS), iar produsul este vândut ca produs general, atunci produsul poate fi supus unui al doilea test EMC. Prima dată este testarea caracteristicilor de performanță EMC specificate în standardele proprii ale produsului; a doua oară este efectuarea unui test EMC sistematic bazat pe opiniile utilizatorilor și pe sistemul căruia îi aparține.
Un număr mare de studii au arătat că perturbația electromagnetică de la rețea este cel mai important și cel mai grav tip de perturbație electromagnetică. Atâta timp cât acest tip de interferență poate fi rezolvat, problema imunității va fi practic rezolvată. Prin urmare, unii oameni spun că caracteristicile tehnice ale societății informaționale de astăzi sunt „o mașină, trei piese”, adică computer și hardware, software și componente electrice. În acest fel, sursa de alimentare CA stabilizată ca interfață de alimentare între rețeaua și echipamentele electronice, în special echipamentele de tehnologie a informației, ar trebui să aibă o funcție eficientă de filtru de putere, cel puțin ar trebui să aibă un efect semnificativ de atenuare și suprimare a perturbațiilor electromagnetice. Aceasta ar trebui privită ca o funcție esențială a sursei de alimentare cu curent alternativ. Desigur, pentru o sursă de alimentare CA stabilizată cu funcție anti-interferență, aceasta ar trebui nu numai să-și îmbunătățească performanța anti-interferență, ci și să aibă performanța EMC a produselor electronice care sunt conectate la ieșirea sa și sunt sensibile la EMI, astfel încât să obțină EMC mai mare* * Marja, aceasta este o cerință funcțională majoră a sursei de alimentare reglate CA anti-interferență cu funcția de purificare a zgomotului de interferență. Aceasta este una dintre bazele pentru compilarea SJ/T10541-94 „Condiții tehnice generale pentru sursa de alimentare stabilizată CA anti-interferență”.
Pe de altă parte, unele cerințe similare cu EMC au fost reflectate în indicatorii de performanță ai produselor de alimentare cu energie. De exemplu, efectul tensiunii sursă a sursei de alimentare cu curent alternativ reglat și cerințele totale de conținut armonic relativ al tensiunii de ieșire. În plus, unele articole EMC care sunt sensibile doar la echipamente electronice cu curent slab, cum ar fi interferența câmpului magnetic cu frecvență anti-putere, descărcarea electrostatică, interferența câmpului electromagnetic radiat etc., pot avea un impact redus asupra echipamentelor electrice de mare putere, astfel încât acestea nu sunt enumerate ca fiind necesare în articolele de testare SJ/T10541-94. În acest fel, cerințele EMC pentru sursele de alimentare cu curent alternativ sunt diferite de cele ale altor produse electrice și electronice.
2 elemente și cerințe de testare EMC
Cerințele de testare EMC sunt împărțite în 3 categorii în funcție de utilizarea produsului: și anume, categoria **, categoria de utilizare a mediului industrial și comercial și categoria de utilizare a mediului civil și rezidențial. Elementele de testare, cerințele și metodele celor din urmă doi sunt relativ consistente, iar diferența constă în cerințele pentru indicatori. Categoria ** este destul de diferită de ultimele două categorii datorită utilizării sale speciale. În plus, datorită particularității utilizării, echipamentele aviatice și maritime au aceleași cerințe ridicate ca și echipamentele militare și există standarde și specificații generale internaționale. Pe baza condițiilor de utilizare a surselor de alimentare cu curent alternativ comercializate pe piață, acest articol se concentrează pe ultimele două categorii.
Având în vedere atenția din ce în ce mai mare acordată problemelor EMC în societate, care implică multe profesii și produse, IEC a tratat cerințele EMC ca standardul de bază al IEC. Acestea sunt cele mai recente standarde din seria IEC61000. Acest standard a fost privit la nivel internațional ca un standard general cu aceeași importanță ca și standardul național. Unul dintre ele, IEC61000-4 „Tehnologia de testare”, este standardul de bază pentru ghidarea testării EMC. Deoarece tehnologia EMC este o tehnologie nouă complexă, multidisciplinară și în continuă evoluție, articolele, cerințele și metodele relevante pentru testarea EMC sunt, de asemenea, revizuite și îmbunătățite în mod constant. Prin urmare, multe articole din IEC61000-4 nu au fost încă lansate oficial și sunt încă în formă de schiță. Pentru ca cititorii să înțeleagă mai ușor acest aspect al cunoștințelor, vom introduce proiectele care implică surse de alimentare cu curent alternativ și ne vom concentra pe proiectele IEC adoptate de standardele naționale relevante.
