Вимоги до електромагнітної сумісності та методи випробувань стабілізованого джерела живлення змінного струму
1 Основні поняття
Електромагнітна сумісність є важливим показником якості електричних та електронних виробів. Можна вважати, що якість продукції в основному складається з двох основних змістів: норм якості та технічних показників. Перший включає загальні норми, тобто міжнародний IEC, і основні стандарти, сформульовані країною в Китаї; останнє – це регламентація функцій продукту та його технічні вимоги. Вимоги до електромагнітної сумісності та безпеки є основними стандартами. Тепер EMC сформувала повну систему з основних стандартів, загальних стандартів, сімейних стандартів і стандартів продуктів. Крім того, на міжнародному рівні для цього існує спеціальне законодавство. Наприклад, Європейський Союз сформулював правила, які передбачають, що з 1 січня 1996 року електричні та електронні вироби повинні отримати кваліфікаційну сертифікацію керування низькою напругою (Директива LV) та керування електромагнітною сумісністю (Директива про електромагнітну сумісність), перш ніж їх можна буде продавати в Ринок. Протягом багатьох років нові стандарти електромагнітної сумісності були офіційно випущені в Китаї. Однак слід зазначити, що відповідні стандарти IEC щодо електромагнітної сумісності й надалі оновлюватимуться з чернеток або старих версій до офіційних версій, а відповідні національні стандарти електромагнітної сумісності також постійно оновлюватимуться та випускатимуться, а остання версія матиме перевагу для відповідних тестів електромагнітної сумісності. .
Так звана електромагнітна сумісність визначається в GB/T4365-1996 «Термінології електромагнітної сумісності» як: здатність пристрою або системи нормально працювати в електромагнітному середовищі, не спричиняючи неприйнятних електромагнітних перешкод будь-чому в навколишньому середовищі. Це визначення підсумовує три аспекти. По-перше, обмеженість електромагнітних завад. Електромагнітні перешкоди є всюдисущими, але їх можна обмежити стандартами якості, а їхню шкідливість можна обмежити технічними засобами. Це означає, що граничне значення інтенсивності електромагнітних завад, що надсилаються, має бути передбачено для продукту, щоб забезпечити відповідність електромагнітного середовища. По-друге, стійкість до електромагнітних перешкод. Це означає, що продукт повинен нормально працювати в електромагнітному середовищі із заданою інтенсивністю електромагнітних перешкод без зниження показника ефективності. По-третє, стандартизація та сумісність електромагнітного середовища. Тобто вжиття будь-яких заходів проти електромагнітних перешкод не може погіршити продуктивність самого себе чи інших продуктів чи систем у тому самому електромагнітному середовищі, і може співіснувати лише у дружній «мирній» манері. Наприклад, щоб зменшити перешкоди провідності, конденсатор підключають паралельно між фазною лінією джерела живлення обладнання та лінією заземлення. Для обладнання ємність конденсатора повинна відповідати вимогам граничного значення національного стандарту для струму витоку; для системи необхідно запобігти тому, щоб він став джерелом зв’язку системних перешкод і впливав на роботу системи. Таким чином, випробування продукту на ЕМС повинно включати два аспекти:
(1) Перевірте інтенсивність електромагнітних завад, які він посилає в зовнішній світ, щоб підтвердити, чи відповідає він вимогам граничного значення, передбаченим у відповідних стандартах;
(2) Проведіть випробування на чутливість в умовах електромагнітного середовища зазначеної інтенсивності електромагнітних завад, щоб підтвердити, чи відповідає він вимогам несприйнятливості, передбаченим у відповідних стандартах.
Ці два аспекти є відповідно електромагнітними перешкодами або електромагнітними завадами та стійкістю до завад у проекті тестування на ЕМС; в останньому зазвичай використовувався термін сприйнятливість. Виникнення електромагнітних перешкод залежить від потужності джерела перешкод, методу зв’язку перешкод і чутливості обладнання до перешкод. Таким чином, вимоги до продуктивності та методи випробувань для електромагнітної сумісності у відповідних стандартах не тільки розділені на різні пункти відповідно до різних властивостей і типів, але також розділені на дві категорії відповідно до різних методів передачі електромагнітних завад: а саме кондуктивні перешкоди та випромінювання втручання. Перший в основному виявляє інтенсивність і частотний діапазон потужних гармонік промислової частоти та високочастотний шум, який тестоване обладнання проводить назовні через лінію електропередачі або сигнальну лінію, що відноситься до ефектів ближнього поля та індукційного поля електромагнітних завад. Останній виявляє інтенсивність і частотний діапазон радіочастотного шуму, який безпосередньо випромінює тестований пристрій, який в основному спрямований на ефект електромагнітних завад у дальній зоні. Варто зазначити, що в останні роки міжнародне співтовариство звернуло особливу увагу на два аспекти гармонійних перешкод джерела живлення та вимоги до стійкості обладнання. Перший включає вимоги захисту навколишнього середовища державних електромереж. Останнє покликане забезпечити надійність обладнання чи системи. З цієї причини багато стандартів також спеціально відокремлюють вимоги до гармонійного струму джерела живлення та несприйнятливість як дві основні технічні вимоги проекту електромагнітної сумісності та відокремлюють їх як окремі елементи. Слід зазначити, що для інформаційного суспільства збитки, спричинені неправильною роботою обладнання інформаційних технологій, часто важко виміряти у валюті. За реальних умов, коли неможливо повністю уникнути електромагнітних перешкод, особливо важливо підвищити стійкість продуктів у вказаних умовах електромагнітного середовища.
Зокрема, окрім підтвердження того, що характеристики ЕМС продукту відповідають вимогам національних і галузевих стандартів, під час планових випробувань конкретних елементів ЕМС виробником (згідно з вітчизняними та зарубіжними літературними звітами, жодного серйозного дизайну ЕМС та ретельного тестування не було). було проведено та достатньо Важко пройти випробування на електромагнітну сумісність), а також можна оцінити ступінь впливу зовнішніх електромагнітних перешкод на продукт та ефективність відповідних заходів придушення, а також з’ясувати конкретні причини (джерела та шляхи дії). ) виробу, пошкодженого випробуванням на ЕМС, щоб вжити відповідних заходів. міра. Тому проведення випробувань на електромагнітну сумісність на початковому етапі проектування та доопрацювання продукту є обов’язковим завданням для виходу продукції на комерціалізацію. З іншої точки зору, розуміння показників електромагнітної сумісності продуктів є важливим фактором для перевірки товару та схвалення продуктів користувачами. Усе це вимагає розуміння вимог до ефективності електромагнітної сумісності та знань щодо тестування.
Випробування електромагнітної сумісності продуктів джерела живлення має свої особливі вимоги, які визначаються функціями цього типу продукту. Перш за все, джерело живлення використовується як інтерфейс живлення між джерелом живлення (зазвичай мережею) і навантаженням, яке воно обслуговує (зазвичай обладнання інформаційних технологій, чутливе до електромагнітних перешкод). Його основна функція полягає в тому, щоб на підключене навантаження не впливав коефіцієнт потужності. несправність або пошкодження внаслідок впливу. Таким чином, вимоги до електромагнітної сумісності для джерел живлення, природно, вищі, ніж для інших продуктів. Найтиповішим прикладом є те, що стандарт електромагнітної сумісності продуктів джерела живлення вимагає, щоб вхідний термінал джерела та вихідний термінал навантаження продуктів джерела живлення перевірялися на кондуктивні перешкоди відповідно. Крім того, якщо продукт живлення є невід’ємною частиною роботи системи (наприклад, ДБЖ), і продукт продається як звичайний продукт, тоді продукт може бути підданий повторному тесту на ЕМС. Перший раз перевірити характеристики ЕМС, зазначені у власних стандартах продукту; другий раз – проведення систематичного випробування ЕМС на основі думок користувачів і системи, до якої він належить.
Велика кількість досліджень показала, що електромагнітні перешкоди від мережі є найважливішим і найгіршим типом електромагнітних перешкод. Поки цей тип перешкод можна вирішити, проблема імунітету буде в основному вирішена. Тому деякі люди кажуть, що технічні характеристики сучасного інформаційного суспільства — це «одна машина, три штуки», тобто комп’ютерне та апаратне забезпечення, програмне забезпечення та електричні компоненти. Таким чином, стабілізоване джерело живлення змінного струму як інтерфейс живлення між мережею та електронним обладнанням, особливо обладнанням інформаційних технологій, повинно мати ефективну функцію фільтра живлення, принаймні воно повинно мати значний ефект ослаблення та придушення електромагнітних перешкод. Це слід розглядати як важливу функцію джерела змінного струму. Природно, для стабілізованого джерела живлення змінного струму з функцією захисту від перешкод він повинен не лише покращити свою ефективність захисту від перешкод, але також мати показники електромагнітної сумісності електронних виробів, які підключені до його виходу та чутливі до електромагнітних перешкод, щоб отримати більша електромагнітна сумісність* * Запас, це головна функціональна вимога до регульованого джерела живлення змінного струму з захистом від перешкод із функцією очищення шуму від перешкод. Це є однією з основ для складання SJ/T10541-94 "Загальні технічні умови для захисту від перешкод стабілізованого джерела живлення змінного струму".
З іншого боку, деякі вимоги, подібні до ЕМС, були відображені в показниках продуктивності продуктів джерела живлення. Наприклад, вплив напруги джерела регульованого джерела живлення змінного струму та вимоги до загального відносного вмісту гармонік вихідної напруги. Крім того, деякі предмети електромагнітної сумісності, які чутливі лише до електронного обладнання слабкого струму, наприклад, перешкоди магнітного поля напруги, електростатичний розряд, перешкоди електромагнітного поля тощо, можуть мати незначний вплив на потужне електричне обладнання, тому вони не перераховані як необхідні в тестових елементах SJ/T10541-94. Таким чином, вимоги до електромагнітної сумісності для регульованих джерел живлення змінного струму відрізняються від вимог інших електричних та електронних виробів.
2 Елементи тестування ЕМС та вимоги
Вимоги до перевірки електромагнітної сумісності поділяються на 3 категорії залежно від використання продукту: а саме категорія **, категорія використання в промисловому та комерційному середовищі та категорія використання в цивільному та житловому середовищі. Тестові завдання, вимоги та методи двох останніх є відносно узгодженими, а відмінність полягає у вимогах до показників. Категорія ** значно відрізняється від останніх двох категорій через своє спеціальне використання. Крім того, через специфіку використання до авіаційної та морської техніки висуваються такі ж високі вимоги, як і до військової техніки, і існують міжнародні загальні стандарти та специфікації. Виходячи з умов використання регульованих джерел живлення змінного струму, які продаються на ринку, ця стаття зосереджується на двох останніх категоріях.
З огляду на зростаючу увагу до питань електромагнітної сумісності в суспільстві, що стосується багатьох професій і продуктів, IEC розглядає вимоги електромагнітної сумісності як основний стандарт IEC. Це останні стандарти серії IEC61000. Цей стандарт розглядається на міжнародному рівні як загальний стандарт з таким же значенням, як і національний стандарт. Один із них, IEC61000-4 «Технологія тестування», є базовим стандартом для керівництва тестуванням ЕМС. Оскільки технологія електромагнітної сумісності є складною, мультидисциплінарною та постійно розвивається новою технологією, відповідні елементи тестування електромагнітної сумісності, вимоги та методи також постійно переглядаються та вдосконалюються. Таким чином, багато елементів у IEC61000-4 ще не були офіційно випущені та все ще знаходяться в чернетковій формі. Щоб полегшити читачам розуміння цього аспекту знань, ми представимо проекти, що стосуються регульованих джерел живлення змінного струму, і зосередимося на проектах IEC, прийнятих відповідними національними стандартами.
