Як виконати проект ЕМС регульованого джерела живлення змінного струму
Показники електромагнітної сумісності є важливою показниковою вимогою до регульованого джерела живлення змінним струмом. Базуючись на вимогах до споживаної вартості регульованого джерела живлення змінного струму, його показники електромагнітної сумісності повинні не тільки відповідати індексу несприйнятливості вищого рівня серйозності та кваліфікованому обмеженню електромагнітних перешкод, але, що більш важливо, вони повинні відповідати його навантаженню (чутливому до EMI). електронне обладнання), щоб забезпечити достатній запас безпеки від електромагнітної сумісності. У цьому документі в поєднанні з вимогами щодо ефективності електромагнітної сумісності продукту детально пояснюються відповідні вимоги та методи випробувань, а також висловлюються особисті думки.
1 Основні поняття
Електромагнітна сумісність (ElectromagneTIcCompaTIbility, також EMC) 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 ЕМС IEC продовжуватимуть оновлюватися з чернеток або старих версій до офіційних версій, а відповідні національні стандарти ЕМС також будуть постійно оновлюватися та випускатися, а остання версія матиме переважну силу для відповідної ЕМС. тести.
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 встановлено для продукту, щоб забезпечити відповідність електромагнітного середовища. По-друге, стійкість до електромагнітних перешкод. Це означає, що виріб повинен нормально працювати в електромагнітному середовищі з заданою інтенсивністю електромагнітних перешкод без зниження індексу продуктивності. 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 живлення обладнання та лінією заземлення. Для обладнання ємність конденсатора повинна відповідати вимогам граничного значення струму витоку в стандарті безпеки; для системи необхідно запобігти тому, щоб він став джерелом зв’язку системних перешкод і впливав на роботу системи. Таким чином, перевірка електромагнітної сумісності продукту повинна включати два аспекти: (1) Випробування інтенсивності електромагнітних перешкод, які він надсилає в зовнішній світ, щоб підтвердити, чи відповідає він вимогам граничного значення, передбаченим у відповідних стандартах.
Елементи тестування та вимоги до ЕМС
Вимоги до перевірки електромагнітної сумісності поділяються на 3 категорії залежно від використання продукту: а саме: військове використання, використання в промислових і комерційних умовах, а також використання в цивільних і житлових умовах. Тестові завдання, вимоги та методи двох останніх є відносно узгодженими, а відмінність полягає у вимогах до показників. Військова категорія суттєво відрізняється від двох останніх 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 відомий стандарт серії IEC61000. Цей стандарт розглядається на міжнародному рівні як загальний стандарт, який має таке ж значення, як і стандарт безпеки. Один із них, IEC61000-4 «Технологія тестування», є основним 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 пунктів у IEC61000-4 ще не були офіційно випущені та все ще знаходяться у формі проекту. Щоб полегшити читачам розуміння цих знань, ми представимо проекти, що включають регульовані джерела живлення змінного струму, і зосередимося на проектах IEC, прийнятих відповідними національними стандартами.
Умови та методи випробувань ЕМС
Тестування залежить від трьох факторів: методів, техніки та обладнання. Метод визначається як принципом вимірювання, так і використанням випробувального обладнання. Технологія — це всі методи тестування, прийняті для отримання правильних результатів тестування (вища точність), а обладнання — це все, що відображає два вищезазначені фактори для обслуговування тесту. технічний пристрій. Усі вони повинні бути стандартизовані, щоб гарантувати відтворюваність і автентичність тестів.
Умови випробування ЕМС визначаються методом випробування. Специфічні методи випробувань поділяються на стендовий метод, що проводиться в лабораторних умовах, і польовий метод, що проводиться в умовах фактичного використання. Неможливо змоделювати всі явища інтерференції, які можуть виникнути в полі, особливо польовий метод має непереборні обмеження. Однак завдяки стандартизованому тестуванню можна отримати більш вичерпну інформацію про характеристики ЕМС тестованого пристрою. З цієї причини міжнародна рекомендація полягає в тому, щоб спочатку прийняти метод випробувального стенду, якщо це не можна провести в лабораторії, польовий метод, як правило, не використовується.
Основний метод випробування на несприйнятливість полягає у виборі відповідного рівня жорсткості відповідно до умов електромагнітного середовища обладнання в поєднанні з заходами, вжитими користувачем для обладнання, випробування відповідно до відповідних методів випробувань і, нарешті, оцінка випробування. результати відповідно до умов кваліфікованого судження, запропонованих стандартами на продукцію Прийнятність. Це основна відмінність тесту на імунітет від інших тестів.
Джерело електромагнітних завад в електромагнітному середовищі, спосіб підключення джерела електромагнітних завад до обладнання, чутливість обладнання до електромагнітних завад і заходи захисту користувача на робочому місці безпосередньо пов’язані з рівнем тяжкості. Тобто середовище використання визначає форму перешкод, а умови захисту установки визначають рівень серйозності перешкод. GB/T13926.4 конкретно визначає умови електричного середовища під час роботи обладнання, що відповідає рівню жорсткості в електромагнітному середовищі:
Рівень 1 із добре захищеним середовищем, наприклад, комп’ютерною кімнатою;
Рівень 2, захищені середовища, такі як диспетчерські або термінальні кімнати фабрик і електростанцій;
Рівень 3, типове промислове середовище, таке як промислові технологічні пристрої, релейні кімнати електростанцій і відкриті високовольтні підстанції;
Рівень 4, суворі промислові середовища, такі як електростанції, промислове технологічне обладнання без спеціальних монтажних заходів, зовнішні майданчики тощо.
У IEC801-5 джерелом стрибків напруги є перехідний процес перемикання живлення або блискавковий процес непрямого удару блискавки, а умови встановлення та засоби захисту обладнання класифікуються таким чином (застосовно до стрибків напруги):
Клас 0: добре захищене електричне середовище з первинним і вторинним захистом від перенапруги, як правило, у спеціальному приміщенні, і стрибок напруги не перевищуватиме 25 В;
Категорія 1: електричне середовище з місцевим захистом і первинним захистом від перенапруги, а стрибок напруги не перевищує 500 В;
Тип 2: Лінія електропередач відокремлена від інших ліній, електричне середовище з хорошою ізоляцією кабелю, а стрибок напруги не перевищує 1 кВ;
Категорія 3: Електричне середовище, де силові кабелі та сигнальні кабелі прокладені паралельно, а стрибок напруги не перевищує 2 кВ;
Категорія 4: лінія з’єднання прокладена вздовж силового кабелю, оскільки вона знаходиться на відкритому повітрі, а електричне середовище, де електронна схема та електрична схема використовують кабелі, стрибок напруги не перевищує 4 кВ;
Категорія 5: Електричне середовище, де електронні пристрої підключені до телекомунікаційних кабелів і повітряних ліній електропередач у ненаселених районах.
Для категорії 0 немає тесту на перенапругу. Загальні джерела живлення належать до електричного середовища класу 1 або класу 2, і рівень серйозності може бути обраний як клас 1 або клас 2.
