Kintamosios srovės stabilizuoto maitinimo šaltinio elektromagnetinio suderinamumo reikalavimai ir bandymo metodai
1 Pagrindinės sąvokos
Elektromagnetinis suderinamumas yra svarbus elektros ir elektroninių gaminių kokybės rodiklis. Galima manyti, kad gaminio kokybę daugiausia sudaro du pagrindiniai turiniai: kokybės normos ir techniniai rodikliai. Pirmoji apima bendrąsias normas, tai yra tarptautinį IEC, ir pagrindinius standartus, suformuluotus šalies Kinijoje; pastaroji – gaminio funkcijų reglamentavimas ir jo techniniai reikalavimai. Elektromagnetinio suderinamumo ir saugos reikalavimai yra pagrindiniai standartai. Dabar EMC sukūrė visą sistemą iš pagrindinių standartų, bendrų standartų, šeimos standartų ir gaminių standartų. Be to, tarptautiniu mastu tam yra specialūs teisės aktai. Pavyzdžiui, Europos Sąjunga suformulavo reglamentus, numatančius, kad nuo 1996 m. sausio 1 d. elektros ir elektronikos gaminiai turi gauti žemos įtampos valdymo (ŽS direktyva) ir elektromagnetinio suderinamumo valdymo (EMC direktyva) kvalifikacinį sertifikatą, kad būtų galima juos parduoti. Parduotuvė. Bėgant metams Kinijoje buvo oficialiai išleisti nauji EMC standartai. Tačiau reikia pažymėti, kad atitinkami IEC EMS standartai ir toliau bus atnaujinami iš juodraščio ar senų versijų į oficialias versijas, o atitinkami nacionaliniai EMS standartai taip pat bus nuolat atnaujinami ir leidžiami, o atitinkamiems EMS bandymams bus taikoma naujausia versija. .
Vadinamasis EMC apibrėžiamas GB/T4365-1996 „Elektromagnetinio suderinamumo terminologijoje“ kaip: įrenginio arba sistemos gebėjimas normaliai veikti savo elektromagnetinėje aplinkoje, nesukeliant nepriimtinų elektromagnetinių trikdžių niekam aplinkoje. Šis apibrėžimas apibendrina tris aspektus. Pirma, elektromagnetinių trikdžių ribotumas. Elektromagnetiniai trikdžiai yra visur, tačiau juos galima apriboti kokybės standartais, o žalingumą apriboti techninėmis priemonėmis. Tai reiškia, kad gaminiui turi būti nustatyta siunčiamų elektromagnetinių trikdžių intensyvumo ribinė vertė, siekiant užtikrinti, kad elektromagnetinė aplinka būtų kvalifikuota. Antra, atsparumas elektromagnetiniams trikdžiams. Tai reiškia, kad gaminys turėtų normaliai veikti elektromagnetinėje aplinkoje su nurodytu elektromagnetinių trikdžių intensyvumu, nesumažindamas jo veikimo indekso. Trečia, elektromagnetinės aplinkos standartizavimas ir suderinamumas. Kitaip tariant, imantis bet kokių priemonių prieš elektromagnetinius trikdžius negali pablogėti jo paties arba kitų gaminių ar sistemų veikimas toje pačioje elektromagnetinėje aplinkoje ir gali būti tik draugiškai „taikiai“. Pavyzdžiui, siekiant sumažinti laidumo trukdžius, tarp įrangos maitinimo šaltinio fazinės linijos ir įžeminimo linijos lygiagrečiai prijungiamas kondensatorius. Įrangai kondensatoriaus talpa turi atitikti nacionalinio standarto nuotėkio srovės ribinių verčių reikalavimus; sistemai turi būti neleista, kad ji taptų sistemos trukdžių jungties šaltiniu ir paveiktų sistemos darbą. Todėl gaminio EMC bandymas turėtų apimti du aspektus:
(1) Išbandykite elektromagnetinių trikdžių intensyvumą, kurį jis siunčia į išorinį pasaulį, kad įsitikintumėte, ar jis atitinka ribinių verčių reikalavimus, nustatytus atitinkamuose standartuose;
(2) Atlikite jautrumo bandymą nurodyto elektromagnetinių trikdžių intensyvumo elektromagnetinės aplinkos sąlygomis, kad įsitikintumėte, ar ji atitinka atsparumo reikalavimus, nustatytus atitinkamuose standartuose.
Šie du aspektai yra atitinkamai elektromagnetiniai trukdžiai arba elektromagnetiniai trikdžiai ir atsparumas trikdžiams EMC bandymo projekte; pastarajame dažniausiai buvo vartojamas terminas jautrumas. Elektromagnetinių trukdžių atsiradimas priklauso nuo trikdžių šaltinio stiprumo, trukdžių sujungimo būdo ir įrangos jautrumo trikdžiams. Todėl atitinkamų standartų EMS eksploatacinių savybių reikalavimai ir bandymo metodai yra ne tik suskirstyti į skirtingus elementus pagal skirtingas savybes ir tipus, bet ir suskirstyti į dvi kategorijas pagal skirtingus elektromagnetinių trikdžių perdavimo būdus: ty laidus trukdžius ir spinduliuojamus. trukdžių. Pirmasis daugiausia aptinka galios dažnio galios harmonikų ir aukšto dažnio triukšmo intensyvumą ir dažnių diapazoną, kurį bandoma įranga veda į išorę per maitinimo liniją arba signalo liniją, kuri priklauso elektromagnetinių trikdžių artimojo lauko ir indukcinio lauko poveikiui. Pastarasis nustato bandomojo prietaiso tiesiogiai skleidžiamo radijo dažnio triukšmo intensyvumą ir dažnių diapazoną, kuris daugiausia skirtas elektromagnetinių trikdžių tolimojo lauko poveikiui. Verta paminėti, kad pastaraisiais metais tarptautinė bendruomenė ypatingą dėmesį skyrė dviem maitinimo tiekimo harmoninių trukdžių ir įrangos atsparumo reikalavimų aspektams. Pirmoji apima viešųjų elektros tinklų aplinkos apsaugos reikalavimus. Pastarasis skirtas įrangos ar sistemos patikimumui užtikrinti. Dėl šios priežasties daugelis standartų taip pat atskiria maitinimo šaltinio harmoninės srovės turinio reikalavimus ir atsparumą kaip du pagrindinius techninius reikalavimus nuo EMC projekto ir atskiria juos kaip atskirus elementus. Reikia pažymėti, kad informacinei visuomenei nuostoliai, kuriuos sukelia nenormalus informacinių technologijų įrangos veikimas, dažnai yra sunkiai išmatuojami valiuta. Esant realioms sąlygoms, kai neįmanoma visiškai išvengti elektromagnetinių trikdžių, ypač svarbu pagerinti gaminių atsparumą nurodytomis elektromagnetinės aplinkos sąlygomis.
Tiksliau, ne tik patvirtinama, ar gaminio EMS charakteristikos atitinka nacionalinių ir pramonės standartų reikalavimus, kai gamintojas atlieka įprastinį konkrečių EMS elementų bandymą (remiantis vietinės ir užsienio literatūros ataskaitomis, nėra rimto EMS projekto ir kruopštaus bandymo). buvo atliktas ir pakankamas. Sunku išlaikyti EMC testą), jis taip pat gali įvertinti išorinių elektromagnetinių trikdžių įtakos gaminiui laipsnį ir susijusių slopinimo priemonių efektyvumą bei išsiaiškinti konkrečias priežastis (šaltinius ir veikimo būdus). ), kad gaminys buvo pažeistas atliekant EMS bandymą, kad būtų imtasi atitinkamų priemonių. matuoti. Todėl EMC bandymų atlikimas pradiniame gaminio projektavimo ir užbaigimo etape yra nepakeičiama užduotis gaminiams pradėti komercializuoti. Žvelgiant iš kitos perspektyvos, supratimas apie gaminių EMS veikimą yra svarbus veiksnys tikrinant prekes ir gaminiams patvirtinant naudotoją. Visa tai reikalauja EMS veikimo reikalavimų supratimo ir bandymų žinių.
Maitinimo gaminių EMC testas turi savo specifinius reikalavimus, kuriuos lemia šio tipo gaminių funkcijos. Visų pirma, maitinimo šaltinis naudojamas kaip maitinimo sąsaja tarp maitinimo šaltinio (paprastai tinklo) ir jo aptarnaujamos apkrovos (paprastai informacinių technologijų įrangos, jautrios elektromagnetiniams trikdžiams). Pagrindinė jo funkcija yra užtikrinti, kad prijungtos apkrovos neturėtų įtakos galios koeficientas. gedimas ar žala dėl įtakos. Tokiu būdu elektros energijos tiekimo gaminiams keliami EMS reikalavimai natūraliai yra aukštesni nei kitiems gaminiams. Tipiškiausias pavyzdys yra tai, kad maitinimo produktų EMC standartas reikalauja, kad maitinimo produktų įvesties šaltinio gnybtai ir išvesties apkrovos gnybtai būtų atitinkamai išbandyti dėl laidumo trukdžių. Be to, jei maitinimo šaltinis yra nepakeičiama sistemos darbo dalis (pvz., UPS), o gaminys parduodamas kaip bendras produktas, gaminiui gali būti atliktas antras EMC testas. Pirmą kartą reikia išbandyti paties gaminio standartuose nurodytas EMS charakteristikas; antrą kartą atlikti sistemingą EMC testą, pagrįstą vartotojų nuomone ir sistema, kuriai jis priklauso.
Daugybė tyrimų parodė, kad elektros tinklo elektromagnetiniai trikdžiai yra svarbiausias ir blogiausias elektromagnetinių trikdžių tipas. Tol, kol bus galima išspręsti tokio tipo trukdžius, imuniteto problema iš esmės bus išspręsta. Todėl kai kas sako, kad šiandieninės informacinės visuomenės techninės charakteristikos yra „viena mašina, trys dalys“, tai yra kompiuteris ir techninė, programinė įranga ir elektriniai komponentai. Tokiu būdu kintamosios srovės stabilizuotas maitinimo šaltinis, kaip maitinimo sąsaja tarp tinklo ir elektroninės įrangos, ypač informacinių technologijų įrangos, turėtų turėti veiksmingą galios filtro funkciją, bent jau turėtų turėti reikšmingą elektromagnetinių trikdžių slopinimo ir slopinimo poveikį. Tai turėtų būti laikoma pagrindine kintamosios srovės maitinimo funkcija. Natūralu, kad kintamosios srovės stabilizuotas maitinimo šaltinis, turintis apsaugos nuo trukdžių funkciją, turėtų ne tik pagerinti savo atsparumą trukdžiams, bet ir turėti elektroninių gaminių, kurie yra prijungti prie jo išvesties ir jautrūs EMI, EMC veikimą, kad būtų pasiektas. didesnis EMC* * Margina, tai yra pagrindinis funkcinis reikalavimas kintamosios srovės reguliuojamam maitinimo šaltiniui, kurio funkcija yra išvalyti trukdžių triukšmą. Tai yra vienas iš pagrindų rengiant SJ/T10541-94 „Bendrąsias technines sąlygas, skirtas anti-interferenciniam kintamosios srovės stabilizuoto maitinimo šaltiniui“.
Kita vertus, kai kurie reikalavimai, panašūs į EMC, atsispindėjo elektros energijos tiekimo produktų veikimo rodikliuose. Pavyzdžiui, kintamosios srovės reguliuojamo maitinimo šaltinio įtampos efektas ir bendrieji santykiniai išėjimo įtampos harmonikų turinio reikalavimai. Be to, kai kurie EMS elementai, jautrūs tik silpnos srovės elektroninei įrangai, pvz., priešmaitinimo dažnio magnetinio lauko trukdžiai, elektrostatinė iškrova, spinduliuojamo elektromagnetinio lauko trukdžiai ir kt., gali turėti mažai įtakos didelės galios elektros įrangai, todėl nėra išvardyti kaip būtini SJ/T10541-94 Bandomieji elementai. Tokiu būdu kintamosios srovės reguliuojamų maitinimo šaltinių EMS reikalavimai skiriasi nuo kitų elektros ir elektroninių gaminių reikalavimų.
2 EMS bandymo elementai ir reikalavimai
EMC bandymo reikalavimai skirstomi į 3 kategorijas pagal gaminio naudojimą: ** kategoriją, pramoninės ir komercinės aplinkos naudojimo kategoriją bei civilinės ir gyvenamosios aplinkos naudojimo kategoriją. Pastarųjų dviejų testų elementai, reikalavimai ir metodai yra gana nuoseklūs, o skirtumas slypi rodikliams keliamuose reikalavimuose. Kategorija ** labai skiriasi nuo pastarųjų dviejų kategorijų dėl savo ypatingo naudojimo. Be to, dėl naudojimo ypatumų aviacijai ir jūrų įrangai keliami tokie pat aukšti reikalavimai kaip ir karinei įrangai, yra tarptautiniai bendrieji standartai ir specifikacijos. Remiantis rinkoje parduodamų kintamosios srovės reguliuojamų maitinimo šaltinių naudojimo sąlygomis, šiame straipsnyje dėmesys sutelkiamas į pastarąsias dvi kategorijas.
Atsižvelgiant į didėjantį visuomenės dėmesį EMC klausimams, susijusiems su daugeliu profesijų ir produktų, IEC EMC reikalavimus laikė pagrindiniu IEC standartu. Tai naujausi IEC61000 serijos standartai. Šis standartas tarptautiniu mastu buvo vertinamas kaip bendrasis standartas, turintis tokią pačią reikšmę kaip ir nacionalinis standartas. Vienas iš jų, IEC61000-4 „Testing Technology“, yra pagrindinis standartas, kuriuo vadovaujamasi atliekant EMC bandymus. Kadangi EMC technologija yra sudėtinga, daugiadisciplinė ir nuolat tobulinama nauja technologija, atitinkami EMC bandymo elementai, reikalavimai ir metodai taip pat nuolat peržiūrimi ir tobulinami. Todėl daugelis IEC61000-4 elementų dar nebuvo oficialiai išleisti ir vis dar yra juodraščio formos. Kad skaitytojams būtų lengviau suprasti šį žinių aspektą, pristatysime projektus, susijusius su kintamosios srovės reguliuojamais maitinimo šaltiniais, ir sutelksime dėmesį į IEC projektus, priimtus pagal atitinkamus nacionalinius standartus.
