Jak wykonać projekt EMC zasilacza regulowanego AC
Wydajność EMC jest ważnym wymogiem indeksu regulowanego zasilacza AC. W oparciu o wymagania dotyczące wartości użytkowej zasilacza stabilizowanego AC, jego charakterystyka EMC powinna nie tylko spełniać wskaźnik odporności o wyższym poziomie dotkliwości i kwalifikowaną granicę zakłóceń elektromagnetycznych, ale co ważniejsze, powinna być dla jego obciążenia (wrażliwa na EMI). sprzęt elektroniczny) w celu zapewnienia wystarczającego marginesu bezpieczeństwa EMC. W tym dokumencie, w połączeniu z wymaganiami dotyczącymi wydajności EMC produktu, szczegółowo wyjaśniono odpowiednie wymagania i metody testowe oraz przedstawiono osobiste opinie.
1 Podstawowe pojęcia
Kompatybilność elektromagnetyczna (ElectromagneTIcCompaTIbility, określana jako EMC) jest ważnym wskaźnikiem jakości produktów elektrycznych i elektronicznych. Można uznać, że jakość produktu składa się głównie z dwóch głównych treści: norm jakościowych i wskaźników technicznych. Pierwsza obejmuje normy ogólne, czyli międzynarodowe IEC oraz podstawowe normy sformułowane przez państwo w Chinach; ta ostatnia to regulacja funkcji produktu i jego wymagań technicznych. Kompatybilność elektromagnetyczna i wymagania bezpieczeństwa to podstawowe normy. Teraz EMC utworzyło kompletny system z podstawowych norm, wspólnych norm, norm rodzinnych i norm produktowych. Ponadto istnieją w tym celu specjalne przepisy międzynarodowe. Na przykład Unia Europejska sformułowała przepisy, które stanowią, że od 1 stycznia 1996 r. produkty elektryczne i elektroniczne muszą uzyskać świadectwo kwalifikacyjne zarządzania niskim napięciem (dyrektywa NN) i zarządzania kompatybilnością elektromagnetyczną (dyrektywa EMC), zanim będą mogły być sprzedawane w sklep. Z biegiem lat nowe standardy EMC zostały oficjalnie wydane w Chinach. Należy jednak zaznaczyć, że odpowiednie normy EMC IEC będą nadal aktualizowane z wersji roboczej lub starych wersji do wersji oficjalnych, a odpowiednie krajowe normy EMC będą również stale aktualizowane i wydawane, a najnowsza wersja będzie nadrzędna dla odpowiednich EMC testy.
Tak zwana kompatybilność elektromagnetyczna jest zdefiniowana w GB/T4365-1996 „Terminologii kompatybilności elektromagnetycznej” jako: zdolność urządzenia lub systemu do normalnej pracy w swoim środowisku elektromagnetycznym bez powodowania niedopuszczalnych zakłóceń elektromagnetycznych w jakimkolwiek środowisku. Ta definicja podsumowuje trzy aspekty. Po pierwsze, ograniczenie zakłóceń elektromagnetycznych. Zakłócenia elektromagnetyczne są wszechobecne, ale można je ograniczyć normami jakości, a ich szkodliwość można ograniczyć środkami technicznymi. Oznacza to, że dla produktu należy określić wartość graniczną natężenia wysyłanych zaburzeń elektromagnetycznych, aby zapewnić kwalifikację środowiska elektromagnetycznego. Po drugie, odporność na zakłócenia elektromagnetyczne. Oznacza to, że produkt powinien być w stanie normalnie pracować w środowisku elektromagnetycznym o określonym natężeniu zaburzeń elektromagnetycznych bez obniżania jego wskaźnika wydajności. Po trzecie, standaryzacja i kompatybilność środowiska elektromagnetycznego. Oznacza to, że podjęcie jakichkolwiek środków zapobiegających zakłóceniom elektromagnetycznym nie może pogorszyć działania samego urządzenia ani innych produktów lub systemów w tym samym środowisku elektromagnetycznym i może jedynie współistnieć w przyjazny „pokojowy” sposób. Na przykład, aby zredukować zakłócenia przewodzenia, kondensator jest podłączony równolegle między fazą zasilania urządzenia a linią uziemienia. W przypadku sprzętu pojemność kondensatora musi spełniać wymagania dotyczące wartości granicznej prądu upływu w normie bezpieczeństwa; dla systemu, należy zapobiegać temu, aby stał się źródłem sprzężenia zakłóceń systemu i wpłynął na pracę systemu. Dlatego test EMC produktu powinien obejmować dwa aspekty: (1) Badanie natężenia zaburzeń elektromagnetycznych, które wysyła on do świata zewnętrznego, aby potwierdzić, czy spełnia on wymagania dotyczące wartości granicznych określone w odpowiednich normach.
Elementy testowe i wymagania EMC
Wymagania dotyczące testów EMC są podzielone na 3 kategorie w zależności od zastosowania produktu: zastosowania wojskowe, zastosowania w środowisku przemysłowym i komercyjnym oraz zastosowania w środowisku cywilnym i mieszkalnym. Pozycje testowe, wymagania i metody tych dwóch ostatnich są stosunkowo spójne, a różnica polega na wymaganiach dotyczących wskaźników. Kategoria wojskowa różni się od dwóch ostatnich kategorii ze względu na swoje szczególne zastosowanie. Ponadto, ze względu na specyfikę użytkowania, sprzęt lotniczy i morski mają takie same wysokie wymagania jak sprzęt wojskowy, a ponadto istnieją międzynarodowe ogólne normy i specyfikacje. Opierając się na warunkach użytkowania sprzedawanych na rynku zasilaczy stabilizowanych AC, w niniejszym artykule skupiono się na dwóch ostatnich kategoriach.
W związku z rosnącą uwagą społeczeństwa dotyczącą zagadnień EMC, obejmującą wiele zawodów i produktów, IEC potraktowała wymagania EMC jako podstawową normę IEC. Jest to słynny standard serii IEC61000. Norma ta została uznana na całym świecie za wspólną normę o takim samym znaczeniu jak norma bezpieczeństwa. Jeden z nich, IEC{1}} „Technologia testowania”, to podstawowy standard prowadzenia testów EMC. Ponieważ technologia EMC jest złożoną, multidyscyplinarną i stale ewoluującą nową technologią, odpowiednie elementy testowe EMC, wymagania i metody są również stale weryfikowane i ulepszane. Dlatego wiele pozycji w IEC{3}} nie zostało jeszcze oficjalnie opublikowanych i nadal są one w wersji roboczej. Aby ułatwić czytelnikom zrozumienie tej wiedzy, przybliżymy projekty dotyczące zasilaczy stabilizowanych AC, a skupimy się na projektach IEC przyjętych przez odpowiednie normy krajowe.
Warunki i metody badań EMC
Testowanie zależy od trzech czynników: metod, technik i sprzętu. Metoda jest określona zarówno przez zasadę pomiaru, jak i użycie sprzętu badawczego. Technologia to wszystkie metody testowe przyjęte w celu uzyskania prawidłowych wyników testu (wyższa dokładność), a sprzęt to wszystko, co odzwierciedla powyższe dwa czynniki, aby służyć testowi. urządzenie techniczne. Wszystkie one muszą być wystandaryzowane, aby zagwarantować powtarzalność i autentyczność testów.
Warunki testu EMC są określane metodą testową. Konkretne metody badań dzielą się na metodę na stanowisku badawczym przeprowadzaną w warunkach laboratoryjnych oraz metodę polową przeprowadzaną w rzeczywistych warunkach użytkowania. Nie da się zasymulować wszystkich zjawisk interferencyjnych, które mogą wystąpić w terenie, zwłaszcza metoda polowa ma ograniczenia nie do pokonania. Jednak dzięki znormalizowanym testom można uzyskać bardziej wyczerpujące informacje na temat wydajności EMC testowanego urządzenia. Z tego powodu międzynarodowym zaleceniem jest przyjęcie w pierwszej kolejności metody badawczej, chyba że nie można jej przeprowadzić w laboratorium, na ogół nie stosuje się metody polowej.
Główną metodą testu odporności jest wybór odpowiedniego poziomu dotkliwości zgodnie z warunkami środowiska elektromagnetycznego sprzętu, w połączeniu ze środkami podjętymi przez użytkownika dla sprzętu, przetestowanie zgodnie z odpowiednimi metodami testowymi, a na koniec ocena testu wyniki zgodnie z warunkami oceny z zastrzeżeniem zaproponowanymi przez normy dotyczące produktów Kwalifikowalność. Jest to główna różnica między testem odporności a innymi testami.
Źródło zakłóceń elektromagnetycznych w środowisku elektromagnetycznym, sposób sprzężenia źródła zaburzeń elektromagnetycznych ze sprzętem, wrażliwość sprzętu na zakłócenia elektromagnetyczne oraz środki ochrony użytkownika w miejscu pracy są bezpośrednio związane z poziomem nasilenia. Oznacza to, że środowisko użytkowania określa formę zakłóceń, a warunki ochrony instalacji określają poziom istotności zakłóceń. GB/T13926.4 szczegółowo określa warunki środowiska elektrycznego podczas działania sprzętu odpowiadające poziomowi dotkliwości w środowisku elektromagnetycznym:
Poziom 1, z dobrze chronionym środowiskiem, takim jak sala komputerowa;
Poziom 2, chronione środowiska, takie jak pomieszczenia kontrolne lub terminale w fabrykach i elektrowniach;
Poziom 3, typowe środowisko przemysłowe, takie jak przemysłowe urządzenia procesowe, przekaźniki elektrowni i otwarte podstacje wysokiego napięcia;
Poziom 4, trudne środowiska przemysłowe, takie jak elektrownie, urządzenia do procesów przemysłowych bez specjalnych środków instalacyjnych, obszary zewnętrzne itp.
W normie IEC{0}} źródłem przepięcia jest przejściowe przełączenie zasilania lub przejściowe wyładowanie atmosferyczne pośredniego uderzenia pioruna, a warunki instalacji i zabezpieczenia sprzętu są sklasyfikowane w następujący sposób (dotyczy przepięć):
Klasa 0: dobrze chronione środowisko elektryczne z pierwotną i wtórną ochroną przeciwprzepięciową, zwykle w specjalnym pomieszczeniu, a napięcie udarowe nie przekroczy 25 V;
Kategoria 1: środowisko elektryczne z ochroną lokalną i podstawową ochroną przeciwprzepięciową, a napięcie udarowe nie przekracza 500 V;
Typ 2: linia energetyczna jest oddzielona od innych linii, środowisko elektryczne z dobrą izolacją kabli, a napięcie udarowe nie przekracza 1 kV;
Kategoria 3: Środowisko elektryczne, w którym kable zasilające i kable sygnałowe są ułożone równolegle, a napięcie udarowe nie przekracza 2kV;
Kategoria 4: linia łącząca jest układana wzdłuż kabla zasilającego, ponieważ jest na zewnątrz, a środowisko elektryczne, w którym obwód elektroniczny i obwód elektryczny używają kabli, napięcie udarowe nie przekracza 4 kV;
Kategoria 5: Środowisko elektryczne, w którym urządzenia elektroniczne są podłączone do kabli telekomunikacyjnych i napowietrznych linii energetycznych na obszarach niezaludnionych.
Nie ma testu przepięć dla kategorii 0. Ogólne produkty zasilające znajdują się w środowisku elektrycznym klasy 1 lub klasy 2, a poziom zagrożenia można wybrać jako klasę 1 lub klasę 2.
