Zahteve za elektromagnetno združljivost in preskusne metode za izmenični stabilizirani napajalnik
1 Osnovni pojmi
Elektromagnetna združljivost je pomemben indeks kakovosti za električne in elektronske izdelke. Lahko se šteje, da je kakovost izdelkov v glavnem sestavljena iz dveh glavnih vsebin: normative kakovosti in tehničnih indikatorjev. Prvo vključuje splošne norme, to je mednarodni IEC, in osnovne standarde, ki jih je oblikovala država na Kitajskem; slednje je ureditev funkcij izdelka in njegovih tehničnih zahtev. Elektromagnetna združljivost in varnostne zahteve so osnovni standardi. Zdaj je EMC oblikoval celoten sistem iz osnovnih standardov, skupnih standardov, družinskih standardov in standardov za izdelke. Poleg tega obstaja posebna mednarodna zakonodaja za ta namen. Evropska unija je na primer oblikovala predpise, ki določajo, da morajo od 1. januarja 1996 električni in elektronski izdelki pridobiti potrdilo o usposobljenosti za nizkonapetostno upravljanje (LV direktiva) in upravljanje elektromagnetne združljivosti (EMC direktiva), preden se lahko prodajajo v trg. Z leti so bili na Kitajskem uradno izdani novi standardi EMC. Vendar je treba poudariti, da se bodo ustrezni standardi IEC EMC še naprej nadgrajevali iz osnutkov ali starih različic v uradne različice, ustrezni nacionalni standardi EMC pa se bodo tudi nenehno posodabljali in objavljali, najnovejša različica pa bo prevladala za ustrezne preskuse EMC. .
Tako imenovana elektromagnetna združljivost je v GB/T4365-1996 "terminologiji elektromagnetne združljivosti" opredeljena kot: sposobnost naprave ali sistema, da normalno deluje v svojem elektromagnetnem okolju brez povzročanja nesprejemljivih elektromagnetnih motenj karkoli v okolju. Ta definicija povzema tri vidike. Prvič, omejitev elektromagnetnih motenj. Elektromagnetne motnje so vseprisotne, vendar jih je mogoče omejiti s standardi kakovosti, njihovo škodljivost pa s tehničnimi sredstvi. To pomeni, da je treba za izdelek določiti mejno vrednost intenzivnosti oddanih elektromagnetnih motenj, da se zagotovi ustreznost elektromagnetnega okolja. Drugič, odpornost na elektromagnetne motnje. To pomeni, da mora biti izdelek sposoben normalno delovati v elektromagnetnem okolju z določeno jakostjo elektromagnetnih motenj, ne da bi se zmanjšal njegov indeks učinkovitosti. Tretjič, standardizacija in združljivost elektromagnetnega okolja. To pomeni, da kakršni koli ukrepi proti elektromagnetnim motnjam ne morejo poslabšati delovanja samega sebe ali drugih izdelkov ali sistemov v istem elektromagnetnem okolju in lahko le soobstajajo na prijazen "miroljuben" način. Na primer, da bi zmanjšali prevodne motnje, je kondenzator priključen vzporedno med fazno linijo napajanja opreme in ozemljitveno linijo. Za opremo mora zmogljivost kondenzatorja izpolnjevati zahteve mejne vrednosti nacionalnega standarda za uhajajoči tok; za sistem je treba preprečiti, da bi postal povezovalni vir sistemskih motenj in vplival na delovanje sistema. Zato mora preskus EMC izdelka vključevati dva vidika:
(1) preizkusi intenzivnost elektromagnetnih motenj, ki jih pošilja v zunanji svet, da potrdi, ali izpolnjuje zahteve mejne vrednosti, določene v ustreznih standardih;
(2) Izvedite preskus občutljivosti v pogojih elektromagnetnega okolja za določeno intenzivnost elektromagnetnih motenj, da potrdite, ali izpolnjuje zahteve glede odpornosti, določene v ustreznih standardih.
Ta dva vidika sta elektromagnetne motnje ali elektromagnetne motnje in odpornost na motnje v projektu testiranja EMC; v slednjem se je pogosto uporabljal izraz občutljivost. Pojav elektromagnetnih motenj je odvisen od moči vira motenj, načina spajanja motenj in občutljivosti opreme na motnje. Zato zahteve glede delovanja in preskusne metode za elektromagnetno združljivost v ustreznih standardih niso razdeljene le na različne postavke glede na različne lastnosti in vrste, ampak so razdeljene tudi v dve kategoriji glede na različne načine prenosa elektromagnetnih motenj: in sicer prevodne motnje in sevane motnje. Prvi v glavnem zaznava intenzivnost in frekvenčni razpon močnostnih harmonikov močnostne frekvence in visokofrekvenčnega hrupa, ki ga testirana oprema oddaja navzven skozi daljnovod ali signalni vod, kar spada med učinke bližnjega polja in indukcijskega polja elektromagnetnih motenj. Slednji zaznava intenzivnost in frekvenčni razpon radiofrekvenčnega šuma, ki ga neposredno seva testirana naprava, ki je namenjen predvsem učinku elektromagnetnih motenj v daljnem polju. Treba je omeniti, da je mednarodna skupnost v zadnjih letih namenila posebno pozornost dvema vidikoma harmoničnih motenj napajanja in zahtevam glede odpornosti opreme. Prva vključuje okoljske zahteve javnih električnih omrežij. Slednje je zagotoviti zanesljivost opreme ali sistema. Zaradi tega mnogi standardi prav tako posebej ločijo zahteve glede vsebnosti harmoničnega toka napajalnika in odpornost kot dve glavni tehnični zahtevi iz projekta EMC in ju ločijo kot ločene postavke. Poudariti je treba, da je za informacijsko družbo izgube, ki nastanejo zaradi nenormalnega delovanja opreme informacijske tehnologije, pogosto težko izmeriti v valuti. V realnih pogojih, ko se elektromagnetnim motnjam ni mogoče popolnoma izogniti, je še posebej pomembno izboljšati odpornost izdelkov v določenih pogojih elektromagnetnega okolja.
Natančneje, poleg potrditve, ali učinkovitost EMC izdelka izpolnjuje zahteve nacionalnih in industrijskih standardov v rutinskem testiranju določenih elementov EMC s strani proizvajalca (glede na poročila iz domače in tuje literature ni bilo resnega načrtovanja EMC in temeljitega testiranja izvedena in zadostna. Težko je opraviti test EMC), prav tako pa lahko oceni stopnjo vpliva zunanjih elektromagnetnih motenj na izdelek in učinkovitost s tem povezanih zaviralnih ukrepov ter ugotovi posebne razloge (vire in poti delovanja). ) izdelka, ki je bil poškodovan zaradi preskusa EMC, da bi sprejeli ustrezne ukrepe. ukrep. Zato je izvajanje testiranja elektromagnetne združljivosti v začetni fazi oblikovanja in finalizacije izdelka nepogrešljiva naloga za izdelke, ki vstopijo v komercializacijo. Z drugega zornega kota je razumevanje učinkovitosti EMC izdelkov pomemben dejavnik za inšpekcijo blaga in uporabniško odobritev izdelkov. Vse to zahteva razumevanje zahtev glede zmogljivosti EMC in znanja o testiranju.
Preskus elektromagnetne združljivosti izdelkov za napajanje ima svoje posebne zahteve, ki jih določajo funkcije te vrste izdelka. Najprej se napajalni izdelek uporablja kot napajalni vmesnik med napajalnikom (običajno električnim omrežjem) in obremenitvijo, ki jo oskrbuje (običajno oprema informacijske tehnologije, ki je občutljiva na elektromagnetne motnje). Njegova osnovna funkcija je zagotoviti, da faktor moči ne vpliva na priključeno obremenitev. okvara ali poškodba zaradi vpliva. Na ta način so zahteve glede elektromagnetne združljivosti za izdelke za napajanje seveda višje od drugih izdelkov. Najbolj tipičen primer tukaj je, da standard EMC za izdelke za napajanje zahteva, da se vhodni izvorni priključek in izhodni priključek za obremenitev izdelkov za oskrbo z električno energijo testirata glede prevodnih motenj. Poleg tega, če je napajalni izdelek nepogrešljiv del sistemskega dela (kot je UPS) in se izdelek prodaja kot splošen izdelek, se lahko izdelek podvrže drugemu preskusu EMC. Prvič je treba preizkusiti karakteristike delovanja EMC, določene v lastnih standardih izdelka; drugič je sistematičen EMC test na podlagi mnenj uporabnikov in sistema, ki mu pripada.
Veliko število raziskav je pokazalo, da so elektromagnetne motnje iz električnega omrežja najpomembnejša in najhujša vrsta elektromagnetnih motenj. Dokler je to vrsto motenj mogoče rešiti, bo problem odpornosti v bistvu rešen. Zato nekateri trdijo, da so tehnične značilnosti današnje informacijske družbe »en stroj, trije kosi«, torej računalniška in strojna oprema, programska oprema in električne komponente. Na ta način bi moralo imeti stabilizirano napajanje z izmeničnim tokom kot napajalni vmesnik med električnim omrežjem in elektronsko opremo, zlasti opremo informacijske tehnologije, učinkovito funkcijo filtra moči, vsaj moralo bi imeti pomemben učinek dušenja in zatiranja elektromagnetnih motenj. To je treba obravnavati kot bistveno funkcijo napajanja z izmeničnim tokom. Seveda, za napajalnik, stabiliziran na izmenični tok, s funkcijo proti motnjam, ne bi smel samo izboljšati svoje zmogljivosti proti motnjam, temveč mora imeti tudi zmogljivost EMC elektronskih izdelkov, ki so povezani z njegovim izhodom in so občutljivi na EMI, da bi dosegli večja elektromagnetna združljivost* * Marža, to je glavna funkcionalna zahteva AC-reguliranega napajalnika proti motnjam s funkcijo čiščenja motenj. To je ena od podlag za pripravo SJ/T10541-94 "Splošnih tehničnih pogojev za protimotenjsko AC stabilizirano napajanje".
Po drugi strani pa se nekatere zahteve, podobne elektromagnetni združljivosti, odražajo v kazalnikih učinkovitosti izdelkov za napajanje. Na primer, učinek napetosti vira AC reguliranega napajanja in skupne zahteve glede relativne vsebnosti harmonikov izhodne napetosti. Poleg tega imajo lahko nekateri predmeti EMC, ki so občutljivi samo na elektronsko opremo šibkega toka, kot so motnje protinapetostnega frekvenčnega magnetnega polja, elektrostatična razelektritev, sevane motnje elektromagnetnega polja itd., majhen vpliv na električno opremo visoke moči, zato niso navedeni kot potrebni v predmetih testa SJ/T10541-94. Na ta način se zahteve glede elektromagnetne združljivosti za AC regulirane napajalnike razlikujejo od zahtev za druge električne in elektronske izdelke.
2 Postavka in zahteve za preskus EMC
Zahteve za preskus elektromagnetne združljivosti so glede na uporabo izdelka razdeljene v 3 kategorije: in sicer kategorija **, kategorija uporabe v industrijskem in komercialnem okolju ter kategorija uporabe v civilnem in stanovanjskem okolju. Preizkusne postavke, zahteve in metode zadnjih dveh so razmeroma skladni, razlika pa je v zahtevah za indikatorje. Kategorija ** se precej razlikuje od zadnjih dveh kategorij zaradi posebne uporabe. Poleg tega ima letalska in pomorska oprema zaradi posebnosti uporabe enako visoke zahteve kot vojaška oprema, obstajajo pa tudi mednarodni splošni standardi in specifikacije. Na podlagi pogojev uporabe AC reguliranih napajalnikov, ki se prodajajo na trgu, se ta članek osredotoča na zadnji dve kategoriji.
Glede na vse večjo pozornost do vprašanj EMC v družbi, ki vključuje številne poklice in izdelke, je IEC obravnaval zahteve EMC kot osnovni standard IEC. To je najnovejši standard serije IEC61000. Ta standard je bil mednarodno obravnavan kot splošni standard z enakim pomenom kot nacionalni standard. Eden od njih, IEC61000-4 "Testing Technology", je osnovni standard za vodenje testiranja EMC. Ker je tehnologija EMC zapletena, večdisciplinarna in nenehno razvijajoča se nova tehnologija, se ustrezni predmeti, zahteve in metode EMC prav tako nenehno pregledujejo in izboljšujejo. Zato veliko postavk v IEC61000-4 še ni bilo uradno izdanih in so še v osnutku. Da bi bralcem olajšali razumevanje tega vidika znanja, bomo predstavili projekte, ki vključujejo AC regulirane napajalnike, in se osredotočili na projekte IEC, sprejete z ustreznimi nacionalnimi standardi.
