Hoe EMC-ontwerp van AC-gereguleerde voeding uit te voeren
EMC-prestaties zijn een belangrijke indexvereiste van AC-gereguleerde voeding. Op basis van de vereisten voor de gebruikswaarde van de AC-gereguleerde voeding, moeten de EMC-prestaties niet alleen voldoen aan de immuniteitsindex van een hoger ernstniveau en de gekwalificeerde limiet voor elektromagnetische interferentie, maar wat nog belangrijker is, het moet bestand zijn tegen zijn belasting (gevoelig voor EMI). elektronische apparatuur) om voldoende EMC-veiligheidsmarge te bieden. In dit document worden, in combinatie met de EMC-prestatie-eisen van het product, de relevante eisen en testmethoden in detail uitgelegd en persoonlijke meningen naar voren gebracht.
1 Basisconcepten
Elektromagnetische compatibiliteit (ElectromagneTIcCompaTIbility, ook wel EMC genoemd) is een belangrijke kwaliteitsindex van 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 EMC-normen van IEC 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-normen. testen.
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, wordt een condensator parallel aangesloten tussen de voedingsfaselijn van de apparatuur en de aardingslijn. Voor de apparatuur moet de capaciteit van de condensator voldoen aan de grenswaarde-eisen van de lekstroom in de veiligheidsnorm; 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.
EMC-testitems en vereisten
EMC-testvereisten zijn onderverdeeld in 3 categorieën op basis van productgebruik: namelijk militair gebruik, gebruik in industriële en commerciële omgevingen en gebruik in civiele en residentiële omgevingen. De testitems, vereisten en methoden van de laatste twee zijn relatief consistent, en het verschil zit hem in de vereisten voor indicatoren. De militaire 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 is de bekende norm uit de IEC61000-serie. Deze norm wordt internationaal beschouwd als een gemeenschappelijke norm met hetzelfde belang als de veiligheidsnorm. 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 uitgebracht en zijn ze nog in conceptvorm. Om het voor lezers gemakkelijker te maken deze kennis 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.
Voorwaarden en methoden van EMC-testen
Testen is afhankelijk van drie factoren: methoden, technieken en apparatuur. De methode wordt bepaald door zowel het meetprincipe als het gebruik van de testapparatuur. De technologie bestaat uit alle testmethoden die zijn toegepast om de juiste testresultaten (hogere nauwkeurigheid) te verkrijgen, en de apparatuur is alles dat de bovenstaande twee factoren weerspiegelt om de test te dienen. technisch apparaat. Deze moeten allemaal gestandaardiseerd zijn om de reproduceerbaarheid en authenticiteit van de tests te garanderen.
EMC-testomstandigheden worden bepaald door de testmethode. De specifieke testmethoden zijn onderverdeeld in de testbankmethode uitgevoerd onder laboratoriumomstandigheden en de veldmethode uitgevoerd onder daadwerkelijke gebruiksomstandigheden. Het is onmogelijk om alle interferentieverschijnselen te simuleren die men in het veld kan tegenkomen, vooral de veldmethode heeft onoverkomelijke beperkingen. Door gestandaardiseerde tests kan echter meer informatie over de EMC-prestaties van het te testen apparaat worden verkregen. Om deze reden is de internationale aanbeveling om eerst de testbankmethode toe te passen, tenzij het niet in het laboratorium kan worden uitgevoerd, de veldmethode wordt over het algemeen niet gebruikt.
De belangrijkste methode van immuniteitstest is om het juiste ernstniveau te selecteren op basis van de elektromagnetische omgevingsomstandigheden van de apparatuur, gecombineerd met de maatregelen die de gebruiker voor de apparatuur heeft genomen, om te testen volgens de relevante testmethoden en uiteindelijk om de test te evalueren resultaten volgens de gekwalificeerde beoordelingsvoorwaarden voorgesteld door de productnormen Geschiktheid. Dit is het belangrijkste verschil tussen immuniteitstest en andere tests.
De elektromagnetische storingsbron in de elektromagnetische omgeving, de koppelingsmethode van de elektromagnetische storingsbron aan de apparatuur, de gevoeligheid van de apparatuur voor elektromagnetische storing en de beschermingsmaatregelen van de gebruiker op de werklocatie houden rechtstreeks verband met het ernstniveau. Dat wil zeggen, de gebruiksomgeving bepaalt de vorm van interferentie en de installatiebeschermingsomstandigheden bepalen het ernstniveau van interferentie. GB/T13926.4 bepaalt specifiek de elektrische omgevingsomstandigheden onder de werking van apparatuur die overeenkomt met het ernstniveau in de elektromagnetische omgeving:
Niveau 1, met een goed beveiligde omgeving, zoals een computerlokaal;
Niveau 2, beschermde omgevingen zoals controlekamers of terminalruimtes van fabrieken en energiecentrales;
Niveau 3, typische industriële omgeving, zoals industriële procesapparatuur, relaiskamers van elektriciteitscentrales en hoogspanningsstations in de open lucht;
Niveau 4, zware industriële omgevingen, zoals elektriciteitscentrales, industriële procesapparatuur zonder speciale installatiemaatregelen, buitenruimtes, enz.
In IEC801-5 is de bron van de stroomstoot de overgang van de voeding of de bliksemovergang van de indirecte blikseminslag, en de installatievoorwaarden en beveiligingsvoorzieningen van de apparatuur zijn als volgt geclassificeerd (van toepassing op de stroomstoot):
Klasse 0: goed beveiligde elektrische omgeving met primaire en secundaire overspanningsbeveiliging, meestal in een speciale ruimte, en de piekspanning zal niet hoger zijn dan 25V;
Categorie 1: elektrische omgeving met lokale beveiliging en primaire overspanningsbeveiliging, en de overspanning is niet hoger dan 500V;
Type 2: de stroomlijn is gescheiden van andere lijnen, de elektrische omgeving met goede kabelisolatie en de overspanning is niet hoger dan 1 kV;
Categorie 3: De elektrische omgeving waar stroomkabels en signaalkabels parallel worden gelegd en de overspanning niet hoger is dan 2 kV;
Categorie 4: De verbindingslijn wordt langs de stroomkabel gelegd omdat deze zich buiten bevindt, en de elektrische omgeving waar het elektronische circuit en het elektrische circuit kabels gebruiken, de overspanning is niet hoger dan 4 kV;
Categorie 5: De elektrische omgeving waar elektronische apparaten zijn aangesloten op telecommunicatiekabels en bovengrondse hoogspanningslijnen in niet-bevolkte gebieden.
Er is geen piektest voor categorie 0. Algemene voedingsproducten bevinden zich in een elektrische omgeving van klasse 1 of klasse 2 en het ernstniveau kan worden geselecteerd als klasse 1 of klasse 2.
