Kā veikt maiņstrāvas regulētas barošanas avota EMC projektēšanu
EMC veiktspēja ir svarīga maiņstrāvas regulētas barošanas avota indeksa prasība. Pamatojoties uz prasībām attiecībā uz maiņstrāvas regulētā barošanas avota lietošanas vērtību, tā EMC veiktspējai jāatbilst ne tikai augstāka smaguma pakāpes imunitātes indeksam un kvalificētajai elektromagnētisko traucējumu robežai, bet, vēl svarīgāk, tai jāatbilst tā slodzei (jutīgai pret EMI). elektroniskās iekārtas), lai nodrošinātu pietiekamu EMC drošības rezervi. Šajā rakstā kopā ar izstrādājuma EMC veiktspējas prasībām ir detalizēti izskaidrotas attiecīgās prasības un pārbaudes metodes, kā arī izteikti personīgie viedokļi.
1 Pamatjēdzieni
Elektromagnētiskā saderība (ElectromagneTIc CompaTIbility, saukta par EMC) ir svarīgs elektrisko un elektronisko izstrādājumu kvalitātes rādītājs. Var uzskatīt, ka produktu kvalitāti galvenokārt veido divi galvenie elementi: kvalitātes normas un tehniskie rādītāji. Pirmais attiecas uz vispārējām normām, tas ir, starptautisko IEC, un valsts formulētajiem pamatstandartiem Ķīnā; pēdējais ir produkta funkciju regulējums un tā tehniskās prasības. Elektromagnētiskās saderības un drošības prasības ir pamatstandarti. Tagad EMC ir izveidojusi pilnīgu sistēmu no pamatstandartiem, kopējiem standartiem, ģimenes standartiem un produktu standartiem. Turklāt šim nolūkam starptautiskā mērogā ir īpaši tiesību akti. Piemēram, Eiropas Savienībā ir formulēti noteikumi, kas paredz, ka no 1996. gada 1. janvāra elektriskajiem un elektroniskajiem izstrādājumiem, pirms tos var pārdot Latvijā, jāiegūst zemsprieguma vadības (LV direktīva) un elektromagnētiskās saderības pārvaldības (EMC direktīva) kvalifikācijas sertifikāts. tirgus. Gadu gaitā Ķīnā ir oficiāli izdoti jauni EMC standarti. Tomēr jāatzīmē, ka attiecīgie IEC EMC standarti turpinās tikt jaunināti no uzmetuma vai vecām versijām uz oficiālajām versijām, kā arī attiecīgie nacionālie EMC standarti tiks pastāvīgi atjaunināti un izdoti, un jaunākā versija būs noteicošā attiecībā uz attiecīgo EMC. testiem.
Tā sauktā EMC ir definēta GB/T4365-1996 "Elektromagnētiskās saderības terminoloģijā" kā: ierīces vai sistēmas spēja normāli darboties tās elektromagnētiskajā vidē, neradot nepieņemamus elektromagnētiskos traucējumus nekam apkārtējā vidē. Šī definīcija apkopo trīs aspektus. Pirmkārt, elektromagnētisko traucējumu ierobežojums. Elektromagnētiskie traucējumi ir visuresoši, taču tos var ierobežot kvalitātes standarti un to kaitīgumu var ierobežot ar tehniskiem līdzekļiem. Tas nozīmē, ka izstrādājumam ir jānosaka izsūtīto elektromagnētisko traucējumu intensitātes robežvērtība, lai nodrošinātu elektromagnētiskās vides kvalificēšanu. Otrkārt, elektromagnētisko traucējumu imunitāte. Tas nozīmē, ka izstrādājumam jāspēj normāli darboties elektromagnētiskajā vidē ar noteiktu elektromagnētisko traucējumu intensitāti, nesamazinot tā veiktspējas indeksu. Treškārt, elektromagnētiskās vides standartizācija un savietojamība. Tas nozīmē, ka jebkādu pasākumu veikšana pret elektromagnētiskajiem traucējumiem nevar pasliktināt paša vai citu produktu vai sistēmu veiktspēju tajā pašā elektromagnētiskajā vidē, un tā var pastāvēt tikai draudzīgā "mierīgā" veidā. Piemēram, lai samazinātu vadītspējas traucējumus, paralēli starp iekārtas barošanas fāzes līniju un zemējuma līniju ir pievienots kondensators. Iekārtai kondensatora jaudai jāatbilst drošības standartā noteiktajām noplūdes strāvas robežvērtības prasībām; sistēmai ir jānovērš tā, ka tā kļūst par sistēmas traucējumu savienojuma avotu un ietekmē sistēmas darbību. Tāpēc produkta EMC testā jāiekļauj divi aspekti: (1) pārbaudiet elektromagnētisko traucējumu intensitāti, ko tas sūta uz ārpasauli, lai pārliecinātos, vai tas atbilst attiecīgajos standartos noteiktajām robežvērtību prasībām.
EMC testa priekšmeti un prasības
EMC testa prasības ir iedalītas 3 kategorijās atkarībā no izstrādājuma lietošanas: proti, izmantošanai militārajā jomā, izmantošanai rūpnieciskajā un komerciālajā vidē, kā arī civilajā un dzīvojamā vidē. Pēdējo divu testu vienumi, prasības un metodes ir samērā konsekventas, un atšķirība ir prasībās rādītājiem. Militārā kategorija ļoti atšķiras no pēdējām divām kategorijām tās īpašā lietojuma dēļ. Turklāt, ņemot vērā izmantošanas īpatnības, aviācijas un jūras tehnikai ir tādas pašas augstas prasības kā militārajam aprīkojumam, un pastāv starptautiski vispārīgi standarti un specifikācijas. Pamatojoties uz tirgū pārdoto maiņstrāvas regulēto barošanas avotu lietošanas nosacījumiem, šajā rakstā galvenā uzmanība pievērsta pēdējām divām kategorijām.
Ņemot vērā pieaugošo uzmanību sabiedrībā EMC jautājumiem, kas skar daudzas profesijas un produktus, IEC EMC prasības ir uzskatījis par IEC pamatstandartu. Šis ir slavenais IEC61000 sērijas standarts. Šis standarts starptautiski tiek uzskatīts par kopīgu standartu, kam ir tāda pati nozīme kā drošības standartam. Viens no tiem, IEC61000-4 "Testēšanas tehnoloģija", ir EMC testēšanas pamatstandarts. Tā kā EMC tehnoloģija ir sarežģīta, daudznozaru un pastāvīgi attīstās jauna tehnoloģija, attiecīgie EMC testa vienumi, prasības un metodes arī tiek pastāvīgi pārskatītas un uzlabotas. Tāpēc daudzi IEC61000-4 vienumi vēl nav oficiāli izlaisti un joprojām ir melnraksta formā. Lai lasītājiem būtu vieglāk saprast šīs zināšanas, mēs iepazīstināsim ar projektiem, kas saistīti ar maiņstrāvas regulējamiem barošanas avotiem, un koncentrēsimies uz IEC projektiem, kas pieņemti saskaņā ar attiecīgajiem nacionālajiem standartiem.
EMC testēšanas nosacījumi un metodes
Testēšana ir atkarīga no trim faktoriem: metodēm, paņēmieniem un aprīkojuma. Metodi nosaka gan mērīšanas princips, gan testa iekārtas izmantošana. Tehnoloģija ir visas testa metodes, kas pieņemtas, lai iegūtu pareizos testa rezultātus (augstāku precizitāti), un aprīkojums ir viss, kas atspoguļo divus iepriekš minētos faktorus, lai veiktu pārbaudi. tehniskā ierīce. Tiem visiem jābūt standartizētiem, lai garantētu testu reproducējamību un autentiskumu.
EMC testa nosacījumus nosaka ar testa metodi. Konkrētās testa metodes ir sadalītas testa stenda metodē, ko veic laboratorijas apstākļos, un lauka metodē, ko veic faktiskos lietošanas apstākļos. Nav iespējams simulēt visas traucējumu parādības, kas var rasties laukā, jo īpaši lauka metodei ir nepārvarami ierobežojumi. Tomēr, veicot standartizētu testēšanu, informāciju par pārbaudāmās ierīces EMC veiktspēju var iegūt vispusīgāk. Šī iemesla dēļ starptautiskais ieteikums ir vispirms izmantot testa stenda metodi, ja vien to nevar veikt laboratorijā, lauka metodi parasti neizmanto.
Galvenā imunitātes testa metode ir izvēlēties piemērotu smaguma pakāpi atbilstoši iekārtas elektromagnētiskās vides apstākļiem, apvienojumā ar lietotāja veiktajiem pasākumiem attiecībā uz iekārtu, testēt saskaņā ar attiecīgajām testa metodēm un visbeidzot novērtēt testu. rezultāti saskaņā ar kvalificētiem sprieduma nosacījumiem, kas ierosināti produktu standartos Atbilstība. Šī ir galvenā atšķirība starp imunitātes testu un citiem testiem.
Elektromagnētisko traucējumu avots elektromagnētiskajā vidē, elektromagnētisko traucējumu avota savienojuma metode ar iekārtu, iekārtas jutība pret elektromagnētiskajiem traucējumiem un lietotāja aizsardzības pasākumi darba vietā ir tieši saistīti ar smaguma pakāpi. Tas nozīmē, ka lietošanas vide nosaka traucējumu veidu, un uzstādīšanas aizsardzības nosacījumi nosaka traucējumu smaguma pakāpi. GB/T13926.4 īpaši nosaka elektriskās vides apstākļus iekārtu darbības laikā, kas atbilst elektromagnētiskās vides smaguma pakāpei:
1. līmenis ar labi aizsargātu vidi, piemēram, datortelpu;
2. līmenis, aizsargātas vides, piemēram, rūpnīcu un spēkstaciju vadības telpas vai termināļa telpas;
3. līmenis, tipiska industriālā vide, piemēram, rūpniecisko procesu iekārtas, spēkstaciju releju telpas un brīvdabas augstsprieguma apakšstacijas;
4. līmenis, skarba rūpnieciskā vide, piemēram, spēkstacijas, rūpniecisko procesu iekārtas bez īpašiem uzstādīšanas pasākumiem, āra zonas utt.
Saskaņā ar IEC801-5 pārsprieguma avots ir jaudas pārslēgšanas pāreja vai netieša zibens spēriena zibens pāreja, un iekārtas uzstādīšanas apstākļi un aizsardzības līdzekļi ir klasificēti šādi (attiecas uz pārspriegumu):
Klase 0: labi aizsargāta elektriskā vide ar primāro un sekundāro pārsprieguma aizsardzību, parasti īpašā telpā, un pārsprieguma spriegums nepārsniegs 25 V;
1. kategorija: elektriskā vide ar lokālu aizsardzību un primāro pārsprieguma aizsardzību, un pārsprieguma spriegums nepārsniedz 500 V;
2. tips: elektropārvades līnija ir atdalīta no citām līnijām, elektriskā vide ar labu kabeļa izolāciju, un pārsprieguma spriegums nepārsniedz 1 kV;
3. kategorija: elektriskā vide, kurā strāvas kabeļi un signāla kabeļi ir novietoti paralēli un pārsprieguma spriegums nepārsniedz 2 kV;
4. kategorija: starpsavienojuma līnija ir novietota gar strāvas kabeli, jo tas atrodas ārpus telpām, un elektriskajā vidē, kur elektroniskā ķēde un elektriskā ķēde izmanto kabeļus, pārsprieguma spriegums nepārsniedz 4 kV;
5. kategorija: elektriskā vide, kurā elektroniskās ierīces ir savienotas ar telekomunikāciju kabeļiem un gaisvadu elektropārvades līnijām neapdzīvotās vietās.
Kategorijai 0 nav pārsprieguma pārbaudes. Vispārējie barošanas avota produkti ir 1. vai 2. klases elektriskā vidē, un smaguma pakāpi var izvēlēties kā 1. vai 2. klasi.
