Hvordan utføre EMC-design av AC regulert strømforsyning
EMC-ytelse er et viktig indekskrav for AC-regulert strømforsyning. Basert på kravene til bruksverdien til den AC-regulerte strømforsyningen, bør dens EMC-ytelse ikke bare oppfylle immunitetsindeksen for et høyere alvorlighetsnivå og den kvalifiserte grensen for elektromagnetisk interferens, men enda viktigere, den bør være for belastningen (følsom for EMI). elektronisk utstyr) for å gi tilstrekkelig EMC-sikkerhetsmargin. I denne artikkelen, kombinert med EMC-ytelseskravene til produktet, er de relevante kravene og testmetodene forklart i detalj, og personlige meninger fremsettes.
1 Grunnleggende begreper
Elektromagnetisk kompatibilitet (ElectromagneticCompaTIbility, referert til som EMC) er en viktig kvalitetsindeks for elektriske og elektroniske produkter. Det kan anses at produktkvalitet hovedsakelig består av to hovedinnhold: kvalitetsnormer og tekniske indikatorer. Førstnevnte involverer generelle normer, det vil si den internasjonale IEC, og de grunnleggende standardene formulert av landet i Kina; sistnevnte er reguleringen av produktfunksjoner og dets tekniske krav. Elektromagnetisk kompatibilitet og sikkerhetskrav er grunnleggende standarder. Nå har EMC dannet et komplett system fra grunnleggende standarder, vanlige standarder, familiestandarder og produktstandarder. I tillegg finnes det spesiallovgivning for dette formålet internasjonalt. For eksempel har EU utarbeidet forskrifter som fastsetter at elektriske og elektroniske produkter fra 1. januar 1996 må oppnå kvalifikasjonssertifisering for lavspenningsstyring (LV-direktivet) og elektromagnetisk kompatibilitetsstyring (EMC-direktivet) før de kan selges i markedet. Gjennom årene har nye EMC-standarder blitt offisielt utgitt i Kina. Det bør imidlertid påpekes at de relevante EMC-standardene til IEC vil fortsette å bli oppgradert fra utkast eller gamle versjoner til offisielle versjoner, og relevante nasjonale EMC-standarder vil også bli kontinuerlig oppdatert og utgitt, og den siste versjonen skal gjelde for relevant EMC tester.
Den såkalte EMC er definert i GB/T4365-1996 "Electromagnetic Compatibility Terminology" som: evnen til en enhet eller et system til å fungere normalt i sitt elektromagnetiske miljø uten å forårsake uakseptabel elektromagnetisk forstyrrelse av noe i miljøet. Denne definisjonen oppsummerer tre aspekter. For det første begrensningen av elektromagnetiske forstyrrelser. Elektromagnetisk forstyrrelse er allestedsnærværende, men den kan begrenses av kvalitetsstandarder og dens skadelighet kan begrenses med tekniske midler. Dette betyr at grenseverdien for intensiteten av elektromagnetiske forstyrrelser som sendes ut bør fastsettes for produktet for å sikre at det elektromagnetiske miljøet er kvalifisert. For det andre, immuniteten til elektromagnetisk forstyrrelse. Dette betyr at produktet skal kunne fungere normalt i det elektromagnetiske miljøet med spesifisert elektromagnetisk forstyrrelsesintensitet uten å redusere ytelsesindeksen. For det tredje, standardisering og kompatibilitet av det elektromagnetiske miljøet. Det vil si at å ta noen tiltak mot elektromagnetiske forstyrrelser kan ikke forringe ytelsen til seg selv eller andre produkter eller systemer i samme elektromagnetiske miljø, og kan bare sameksistere på en vennlig "fredelig" måte. For å redusere ledningsinterferens er for eksempel en kondensator koblet parallelt mellom utstyrets strømfaselinje og jordledningen. For utstyret må kapasiteten til kondensatoren oppfylle grenseverdikravene til lekkasjestrømmen i sikkerhetsstandarden; for systemet må det forhindres fra å bli en systeminterferenskoblingskilde og påvirke systemarbeidet. Derfor bør EMC-testen av produktet inkludere to aspekter: (1) Test den elektromagnetiske forstyrrelsesintensiteten den sender til omverdenen for å bekrefte om den oppfyller grenseverdikravene fastsatt i de relevante standardene.
EMC-testelementer og krav
EMC-testkrav er delt inn i 3 kategorier i henhold til produktbruk: nemlig militær bruk, bruk av industrielle og kommersielle miljøer, og bruk av sivile miljøer og boliger. Testelementene, kravene og metodene til de to sistnevnte er relativt konsistente, og forskjellen ligger i kravene til indikatorer. Den militære kategorien er ganske forskjellig fra de to sistnevnte kategoriene på grunn av dens spesielle bruk. I tillegg, på grunn av den spesielle bruken, har luftfarts- og marineutstyr de samme høye kravene som militært utstyr, og det er internasjonale generelle standarder og spesifikasjoner. Basert på vilkårene for bruk av AC-regulerte strømforsyninger som selges på markedet, fokuserer denne artikkelen på de to sistnevnte kategoriene.
I lys av den økende oppmerksomheten på EMC-spørsmål i samfunnet, som involverer mange yrker og produkter, har IEC behandlet EMC-krav som den grunnleggende standarden for IEC. Dette er den berømte IEC61000-seriens standard. Denne standarden har blitt sett på internasjonalt som en felles standard med samme betydning som sikkerhetsstandarden. En av dem, IEC61000-4 "Testing Technology", er den grunnleggende standarden for veiledning av EMC-testing. Siden EMC-teknologi er en kompleks, tverrfaglig og stadig utviklende ny teknologi, blir de relevante EMC-testelementene, kravene og metodene også kontinuerlig revidert og forbedret. Derfor har mange elementer i IEC61000-4 ennå ikke blitt utgitt offisielt og er fortsatt i utkast. For å gjøre det lettere for leserne å forstå denne kunnskapen, vil vi introdusere prosjektene som involverer AC-regulerte strømforsyninger, og fokusere på IEC-prosjektene vedtatt av relevante nasjonale standarder.
Betingelser og metoder for EMC-testing
Testing avhenger av tre faktorer: metoder, teknikker og utstyr. Metoden bestemmes av både måleprinsippet og bruken av testutstyret. Teknologien er alle testmetodene som brukes for å oppnå de riktige testresultatene (høyere nøyaktighet), og utstyret er alt som reflekterer de to ovennevnte faktorene for å tjene testen. teknisk innretning. Disse må alle standardiseres for å garantere reproduserbarhet og autentisitet av testene.
EMC-testbetingelser bestemmes av testmetoden. De spesifikke testmetodene er delt inn i testbenkmetoden utført under laboratorieforhold og feltmetoden utført under faktiske bruksforhold. Det er umulig å simulere alle interferensfenomener som kan oppstå i felt, spesielt feltmetoden har uoverstigelige begrensninger. Gjennom standardisert testing kan imidlertid informasjon om EMC-ytelsen til enheten som testes oppnås mer omfattende. Av denne grunn er den internasjonale anbefalingen å ta i bruk testbenkmetoden først, med mindre den ikke kan utføres i laboratoriet, brukes feltmetoden generelt ikke.
Hovedmetoden for immunitetstest er å velge riktig alvorlighetsnivå i henhold til de elektromagnetiske miljøforholdene til utstyret, kombinert med tiltakene brukeren har tatt for utstyret, å teste i henhold til de relevante testmetodene, og til slutt å evaluere testen resultater i henhold til de kvalifiserte vurderingsforholdene foreslått av produktstandardene Kvalifisering. Dette er hovedforskjellen mellom immunitetstest og andre tester.
Den elektromagnetiske forstyrrelseskilden i det elektromagnetiske miljøet, koblingsmetoden til den elektromagnetiske forstyrrelseskilden til utstyret, følsomheten til utstyret for elektromagnetisk forstyrrelse og beskyttelsestiltakene til brukeren på arbeidsstedet er direkte relatert til alvorlighetsnivået. Det vil si at bruksmiljøet bestemmer formen for interferens, og installasjonsbeskyttelsesforholdene bestemmer alvorlighetsgraden av interferens. GB/T13926.4 angir spesifikt de elektriske miljøforholdene under drift av utstyr som tilsvarer alvorlighetsnivået i det elektromagnetiske miljøet:
Nivå 1, med et godt beskyttet miljø, for eksempel et datarom;
Nivå 2, beskyttede miljøer som kontrollrom eller terminalrom på fabrikker og kraftverk;
Nivå 3, typisk industrimiljø, som industrielle prosessenheter, relérom i kraftverk og utendørs høyspentstasjoner;
Nivå 4, tøffe industrimiljøer, som kraftstasjoner, industrielt prosessutstyr uten spesielle installasjonstiltak, utearealer mv.
I IEC801-5 er kilden til overspenningen strømbrytertransienten eller lyntransienten til det indirekte lynnedslaget, og installasjonsforholdene og beskyttelsesfasilitetene til utstyret er klassifisert som følger (gjelder for overspenningen):
Klasse 0: Godt beskyttet elektrisk miljø med primær og sekundær overspenningsbeskyttelse, vanligvis i et spesielt rom, og overspenningsspenningen vil ikke overstige 25V;
Kategori 1: elektrisk miljø med lokal beskyttelse og primær overspenningsvern, og overspenningsspenningen overstiger ikke 500V;
Type 2: Strømledningen er atskilt fra andre linjer, det elektriske miljøet med god kabelisolasjon, og overspenningsspenningen overstiger ikke 1kV;
Kategori 3: Det elektriske miljøet der strømkabler og signalkabler legges parallelt, og overspenningsspenningen ikke overstiger 2kV;
Kategori 4: Sammenkoblingsledningen legges langs strømkabelen slik den er utendørs, og det elektriske miljøet der den elektroniske kretsen og den elektriske kretsen bruker kabler, overstiger ikke overspenningsspenningen 4kV;
Kategori 5: Det elektriske miljøet der elektroniske enheter er koblet til telekommunikasjonskabler og luftledninger i ikke-befolkede områder.
Det er ingen overspenningstest for kategori 0. Generelle strømforsyningsprodukter er i klasse 1 eller klasse 2 elektrisk miljø, og alvorlighetsgraden kan velges som klasse 1 eller klasse 2.
