Vereisten voor elektromagnetische compatibiliteit en testmethoden voor AC-gestabiliseerde voeding
1 Basisconcepten
Elektromagnetische compatibiliteit is een belangrijke kwaliteitsindex voor elektrische en elektronische producten. Er kan van worden uitgegaan dat productkwaliteit hoofdzakelijk bestaat uit twee hoofdinhouden: kwaliteitsnormen en technische indicatoren. De eerste betreft algemene normen, dat wil zeggen de internationale IEC, en de basisnormen die door het land in China zijn geformuleerd; de laatste is de regulering van productfuncties en de technische vereisten. Elektromagnetische compatibiliteit en veiligheidseisen zijn basisnormen. Nu heeft EMC een compleet systeem gevormd van basisnormen, gemeenschappelijke normen, familienormen en productnormen. Daarnaast is er internationaal speciale wetgeving voor dit doel. Zo heeft de Europese Unie regelgeving opgesteld die bepaalt dat vanaf 1 januari 1996 elektrische en elektronische producten de kwalificatiecertificering van laagspanningsbeheer (LV-richtlijn) en elektromagnetisch compatibiliteitsbeheer (EMC-richtlijn) moeten behalen voordat ze mogen worden verkocht in de markt. In de loop der jaren zijn er officieel nieuwe EMC-normen uitgebracht in China. Er moet echter op worden gewezen dat de relevante IEC EMC-normen verder zullen worden geüpgraded van conceptversies of oude versies naar officiële versies, en relevante nationale EMC-normen zullen ook voortdurend worden bijgewerkt en vrijgegeven, en de nieuwste versie zal prevaleren voor relevante EMC-tests .
De zogenaamde EMC wordt in GB/T4365-1996 "Electromagnetic Compatibility Terminology" gedefinieerd als: het vermogen van een apparaat of systeem om normaal te werken in zijn elektromagnetische omgeving zonder onaanvaardbare elektromagnetische storing te veroorzaken in iets in de omgeving. Deze definitie vat drie aspecten samen. Ten eerste de begrensbaarheid van elektromagnetische storing. Elektromagnetische storing is alomtegenwoordig, maar kan worden beperkt door kwaliteitsnormen en de schadelijkheid ervan kan met technische middelen worden beperkt. Dit betekent dat de grenswaarde van de intensiteit van uitgezonden elektromagnetische storingen voor het product moet worden bepaald om ervoor te zorgen dat de elektromagnetische omgeving gekwalificeerd is. Ten tweede, de immuniteit van elektromagnetische storing. Dit betekent dat het product normaal moet kunnen werken in een elektromagnetische omgeving met gespecificeerde elektromagnetische storingsintensiteit zonder de prestatie-index te verminderen. Ten derde, de standaardisatie en compatibiliteit van de elektromagnetische omgeving. Dat wil zeggen dat het nemen van maatregelen tegen elektromagnetische storingen de prestaties van zichzelf of andere producten of systemen in dezelfde elektromagnetische omgeving niet kan verslechteren, en kan alleen naast elkaar bestaan op een vriendelijke "vreedzame" manier. Om bijvoorbeeld geleidingsinterferentie te verminderen, is een condensator parallel geschakeld tussen de faselijn van de voeding van de apparatuur en de aardleiding. Voor de apparatuur moet de capaciteit van de condensator voldoen aan de grenswaarde-eisen van de nationale norm voor lekstroom; voor het systeem moet worden voorkomen dat het een systeeminterferentiekoppelingsbron wordt en de systeemwerking beïnvloedt. Daarom moet de EMC-test van het product twee aspecten omvatten:
(1) Test de elektromagnetische storingsintensiteit die het naar de buitenwereld stuurt om te bevestigen of het voldoet aan de grenswaarde-eisen die zijn vastgelegd in de relevante normen;
(2) Voer een gevoeligheidstest uit onder de elektromagnetische omgevingsomstandigheden van de gespecificeerde elektromagnetische storingsintensiteit om te bevestigen of deze voldoet aan de immuniteitsvereisten die zijn vastgelegd in de relevante normen.
Deze twee aspecten zijn respectievelijk Elektromagnetische Interferentie of Elektromagnetische Storing en Immuniteit voor een Storing in het EMC-testproject; de term gevoeligheid werd vaak gebruikt in de laatste. Het optreden van elektromagnetische interferentie hangt af van de sterkte van de interferentiebron, de koppelingsmethode van de interferentie en de gevoeligheid van de apparatuur voor de interferentie. Daarom zijn de prestatie-eisen en testmethoden voor EMC in de relevante normen niet alleen verdeeld in verschillende items volgens verschillende eigenschappen en typen, maar ook verdeeld in twee categorieën volgens de verschillende transmissiemethoden van elektromagnetische storingen: namelijk geleide interferentie en uitgestraalde interferentie. De eerste detecteert voornamelijk de intensiteit en het frequentiebereik van de harmonischen van het vermogen en de hoogfrequente ruis die de te testen apparatuur naar buiten geleidt via de voedingslijn of signaallijn, wat behoort tot de nabije-veld- en inductieveldeffecten van elektromagnetische storing. Deze laatste detecteert de intensiteit en het frequentiebereik van radiofrequente ruis die rechtstreeks wordt uitgestraald door het te testen apparaat, wat voornamelijk gericht is op het verre-veldeffect van elektromagnetische storing. Het is vermeldenswaard dat de internationale gemeenschap de afgelopen jaren speciale aandacht heeft besteed aan de twee aspecten van de harmonische interferentie van de voeding en de vereisten voor immuniteit van apparatuur. De eerste betreft de milieubeschermingseisen van openbare elektriciteitsnetten. Dit laatste is om de betrouwbaarheid van de apparatuur of het systeem te waarborgen. Om deze reden scheiden veel normen ook specifiek de vereisten voor harmonische stroominhoud van de voeding en immuniteit als twee belangrijke technische vereisten van het EMC-project, en scheiden ze als afzonderlijke items. Er moet op worden gewezen dat voor de informatiemaatschappij het verlies dat wordt veroorzaakt door de abnormale werking van IT-apparatuur vaak moeilijk in valuta kan worden uitgedrukt. Onder de realistische omstandigheden dat het onmogelijk is om elektromagnetische storingen volledig te vermijden, is het bijzonder belangrijk om de immuniteit van producten onder de gespecificeerde elektromagnetische omgevingsomstandigheden te verbeteren.
In het bijzonder, naast het bevestigen of de EMC-prestaties van het product voldoen aan de eisen van de nationale en industriestandaarden bij het routinematig testen van specifieke EMC-items door de fabrikant (volgens binnen- en buitenlandse literatuurrapporten, is er geen serieus EMC-ontwerp en grondig testen uitgevoerd en voldoende Het is moeilijk om de EMC-test te doorstaan), en het kan ook de mate van invloed van externe elektromagnetische storingen op het product en de effectiviteit van gerelateerde onderdrukkingsmaatregelen evalueren, en de specifieke redenen achterhalen (bronnen en actiepaden ) van het product dat door de EMC-test wordt beschadigd om overeenkomstige maatregelen te nemen. meeteenheid. Daarom is het uitvoeren van EMC-testen in de beginfase van het productontwerp en de afronding een onmisbare taak voor producten om op de markt te worden gebracht. Vanuit een ander perspectief is het begrijpen van de EMC-prestaties van producten een belangrijke factor voor goedereninspectie en gebruikersgoedkeuring van producten. Dit alles vereist een goed begrip van de EMC-prestatievereisten en testkennis.
De EMC-test van voedingsproducten heeft zijn specifieke vereisten, die worden bepaald door de functies van dit type product. Allereerst wordt het voedingsproduct gebruikt als de voedingsinterface tussen de voeding (meestal het lichtnet) en de belasting die het bedient (meestal informatietechnologieapparatuur die gevoelig is voor elektromagnetische storingen). De basisfunctie is ervoor te zorgen dat de aangesloten belasting niet wordt beïnvloed door de arbeidsfactor. storing of schade door invloed. Op deze manier zijn de EMC-eisen voor voedingsproducten natuurlijk hoger dan voor andere producten. Het meest typische voorbeeld hier is dat de EMC-standaard van voedingsproducten vereist dat respectievelijk de ingangsbronaansluiting en uitgangsbelastingsaansluiting van de voedingsproducten moeten worden getest op geleide interferentie. Als het voedingsproduct bovendien een onmisbaar onderdeel is van het systeemwerk (zoals UPS) en het product wordt verkocht als een algemeen product, dan kan het product worden onderworpen aan een tweede EMC-test. De eerste keer is om de EMC-prestatiekenmerken te testen die zijn gespecificeerd in de eigen normen van het product; de tweede keer is om een systematische EMC-test uit te voeren op basis van de mening van gebruikers en het systeem waartoe het behoort.
Uit een groot aantal onderzoeken is gebleken dat de elektromagnetische storing van het net de belangrijkste en ergste vorm van elektromagnetische storing is. Zolang dit soort interferentie kan worden opgelost, zal het immuniteitsprobleem in principe zijn opgelost. Daarom zeggen sommige mensen dat de technische kenmerken van de huidige informatiemaatschappij "één machine, drie delen" zijn, dat wil zeggen computer en hardware, software en elektrische componenten. Op deze manier moet de AC-gestabiliseerde voeding als de voedingsinterface tussen het lichtnet en elektronische apparatuur, met name informatietechnologieapparatuur, een effectieve stroomfilterfunctie hebben, in ieder geval een aanzienlijk verzwakkend en onderdrukkend effect op elektromagnetische storingen. Dit moet worden beschouwd als een essentiële functie van wisselstroomvoeding. Voor een AC-gestabiliseerde voeding met anti-interferentiefunctie moet deze natuurlijk niet alleen de anti-interferentieprestaties verbeteren, maar ook de EMC-prestaties hebben van elektronische producten die op de uitgang zijn aangesloten en gevoelig zijn voor EMI, om zo te verkrijgen grotere EMC* * Marge, dit is een belangrijke functionele eis van de anti-interferentie AC gereguleerde voeding met de functie van het zuiveren van de stoorruis. Dit is een van de basis voor het samenstellen van SJ/T10541-94 "Algemene technische voorwaarden voor anti-interferentie AC gestabiliseerde voeding".
Aan de andere kant zijn sommige vereisten vergelijkbaar met EMC weerspiegeld in de prestatie-indicatoren van voedingsproducten. Bijvoorbeeld het bronspanningseffect van de AC-gereguleerde voeding en de totale vereisten voor relatieve harmonische inhoud van de uitgangsspanning. Bovendien kunnen sommige EMC-items die alleen gevoelig zijn voor elektronische apparatuur met zwakke stroom, zoals interferentie door magnetische velden met een anti-vermogensfrequentie, elektrostatische ontlading, interferentie door uitgestraalde elektromagnetische velden enz., weinig invloed hebben op elektrische apparatuur met hoog vermogen. worden niet vermeld als noodzakelijk in SJ/T10541-94-testitems. Op deze manier verschillen de EMC-vereisten voor AC-gereguleerde voedingen van die van andere elektrische en elektronische producten.
2 EMC-testitems en vereisten
EMC-testvereisten zijn onderverdeeld in 3 categorieën op basis van productgebruik: namelijk ** categorie, industriële en commerciële omgeving gebruikscategorie en civiele en residentiële omgeving gebruikscategorie. De testitems, vereisten en methoden van de laatste twee zijn relatief consistent, en het verschil zit hem in de vereisten voor indicatoren. De categorie ** verschilt nogal van de laatste twee categorieën vanwege het speciale gebruik. Bovendien hebben luchtvaart- en scheepsuitrusting vanwege de bijzonderheid van het gebruik dezelfde hoge eisen als militaire uitrusting en zijn er internationale algemene normen en specificaties. Op basis van de gebruiksvoorwaarden van AC-gereguleerde voedingen die op de markt worden verkocht, richt dit artikel zich op de laatste twee categorieën.
Gezien de toenemende aandacht voor EMC-kwesties in de samenleving, waarbij veel beroepen en producten betrokken zijn, heeft IEC de EMC-vereisten behandeld als de basisnorm van IEC. Dit zijn de nieuwste normen uit de IEC61000-serie. Deze norm wordt internationaal beschouwd als een algemene norm met hetzelfde belang als de nationale norm. Een daarvan, IEC61000-4 "Testtechnologie", is de basisstandaard voor het begeleiden van EMC-testen. Aangezien EMC-technologie een complexe, multidisciplinaire en voortdurend evoluerende nieuwe technologie is, worden de relevante EMC-testitems, vereisten en methoden ook voortdurend herzien en verbeterd. Daarom zijn veel items in IEC61000-4 nog niet officieel vrijgegeven en zijn ze nog in conceptvorm. Om het voor lezers gemakkelijker te maken dit kennisaspect te begrijpen, introduceren we de projecten met AC-gereguleerde voedingen en richten we ons op de IEC-projecten die zijn goedgekeurd door relevante nationale normen.
