Vahelduvvoolu stabiliseeritud toiteallika elektromagnetilise ühilduvuse nõuded ja katsemeetodid
1 Põhimõisted
Elektromagnetiline ühilduvus on elektri- ja elektroonikatoodete oluline kvaliteediindeks. Võib arvata, et toote kvaliteet koosneb peamiselt kahest põhikomponendist: kvaliteedinormidest ja tehnilistest näitajatest. Esimene hõlmab üldisi norme, st rahvusvahelist IEC-d, ja riigi poolt Hiinas sõnastatud põhistandardeid; viimane on toote funktsioonide reguleerimine ja selle tehnilised nõuded. Elektromagnetilise ühilduvuse ja ohutusnõuded on põhistandardid. Nüüd on EMC moodustanud põhistandarditest, ühistest standarditest, perestandarditest ja tootestandarditest tervikliku süsteemi. Lisaks on selleks rahvusvaheliselt spetsiaalsed õigusaktid. Näiteks on Euroopa Liidus sõnastatud määrused, mis näevad ette, et alates 1. jaanuarist 1996 peavad elektri- ja elektroonikatooted omandama madalpinge juhtimise (LV direktiiv) ja elektromagnetilise ühilduvuse juhtimise (EMC direktiiv) kvalifikatsioonisertifikaadi, enne kui neid saab Eestis müüa. turule. Aastate jooksul on Hiinas ametlikult välja antud uued EMC standardid. Siiski tuleb märkida, et asjakohaseid IEC EMC-standardeid uuendatakse jätkuvalt mustanditelt või vanadelt versioonidelt ametlikeks versioonideks, samuti ajakohastatakse ja avaldatakse pidevalt asjakohaseid riiklikke EMC-standardeid ning asjakohaste EMC-testide jaoks on ülimuslik uusim versioon. .
Niinimetatud elektromagnetiline ühilduvus on GB/T4365-1996 "Elektromagnetilise ühilduvuse terminoloogias" defineeritud kui: seadme või süsteemi võime normaalselt töötada oma elektromagnetilises keskkonnas, põhjustamata mis tahes keskkonnas vastuvõetamatuid elektromagnetilisi häireid. See määratlus võtab kokku kolm aspekti. Esiteks elektromagnetiliste häirete piiratus. Elektromagnetilised häired on üldlevinud, kuid neid saab piirata kvaliteedistandarditega ja nende kahjulikkust tehniliste vahenditega. See tähendab, et elektromagnetilise keskkonna kvalifitseerimise tagamiseks tuleks tootele kehtestada väljastatavate elektromagnetiliste häirete intensiivsuse piirväärtus. Teiseks elektromagnetiliste häirete immuunsus. See tähendab, et toode peaks suutma normaalselt töötada elektromagnetilises keskkonnas kindlaksmääratud elektromagnetiliste häirete intensiivsusega, ilma et see vähendaks selle jõudlusindeksit. Kolmandaks elektromagnetilise keskkonna standardimine ja ühilduvus. See tähendab, et elektromagnetiliste häirete vastaste meetmete võtmine ei saa halvendada enda ega teiste toodete või süsteemide jõudlust samas elektromagnetilises keskkonnas ning see saab eksisteerida ainult sõbralikult "rahumeelsel" viisil. Näiteks juhtivuse häirete vähendamiseks ühendatakse seadme toiteallika faasiliini ja maandusliini vahele paralleelselt kondensaator. Seadmete puhul peab kondensaatori võimsus vastama lekkevoolu riikliku standardi piirväärtuse nõuetele; süsteemi jaoks tuleb vältida, et see muutuks süsteemi häirete ühendusallikaks ja mõjutaks süsteemi tööd. Seetõttu peaks toote elektromagnetilise ühilduvuse test hõlmama kahte aspekti:
(1) katsetada elektromagnetiliste häirete intensiivsust, mida see välismaailma saadab, et kontrollida, kas see vastab asjakohastes standardites sätestatud piirväärtuse nõuetele;
(2) Teha kindlaks määratud elektromagnetilise häire intensiivsusega elektromagnetilise keskkonna tingimustes tundlikkuse test, et teha kindlaks, kas see vastab asjakohastes standardites sätestatud häirekindlusnõuetele.
Need kaks aspekti on vastavalt elektromagnetilised häired või elektromagnetilised häired ja häirekindlus elektromagnetilise ühilduvuse katseprojektis; viimastes kasutati tavaliselt terminit Vastuvõtlikkus. Elektromagnetiliste häirete esinemine sõltub häireallika tugevusest, häirete sidestusmeetodist ja seadme tundlikkusest häirete suhtes. Seetõttu ei ole asjakohastes standardites esitatud elektromagnetilise ühilduvuse jõudlusnõuded ja katsemeetodid jaotatud mitte ainult erinevateks punktideks vastavalt erinevatele omadustele ja tüüpidele, vaid jagatud ka kahte kategooriasse vastavalt elektromagnetiliste häirete erinevatele edastusmeetoditele: nimelt juhitud häired ja kiirgused. sekkumine. Esimene tuvastab peamiselt võimsussageduse võimsusharmoonikute ja kõrgsagedusmüra intensiivsust ja sagedusvahemikku, mida katsetatav seade juhib väljapoole läbi elektriliini või signaaliliini, mis kuulub elektromagnetiliste häirete lähivälja- ja induktsioonvälja mõjude hulka. Viimane tuvastab testitava seadme poolt otseselt kiiratava raadiosagedusmüra intensiivsuse ja sagedusvahemiku, mis on peamiselt suunatud elektromagnetiliste häirete kaugväljaefektile. Väärib märkimist, et viimastel aastatel on rahvusvaheline üldsus pööranud erilist tähelepanu toiteallika harmooniliste häirete ja seadmete häirekindlusnõuete kahele aspektile. Esimene hõlmab avalike elektrivõrkude keskkonnakaitsenõudeid. Viimane on seadmete või süsteemi töökindluse tagamiseks. Sel põhjusel eraldavad paljud standardid ka toiteallika harmoonilise voolu sisu nõuded ja häirekindlus kui kaks peamist tehnilist nõuet EMC projektist ning eraldavad need eraldi üksustena. Tuleb märkida, et infoühiskonna jaoks on infotehnoloogiliste seadmete ebanormaalsest tööst tingitud kahju sageli keeruline valuutas mõõta. Reaalsetes tingimustes, kus elektromagnetilisi häireid on võimatu täielikult vältida, on eriti oluline parandada toodete häirekindlust kindlaksmääratud elektromagnetilise keskkonna tingimustes.
Täpsemalt, lisaks sellele, et tootja poolt konkreetsete elektromagnetilise ühilduvuse elementide rutiinsel testimisel kontrollitakse, kas toote elektromagnetiline ühilduvus vastab riiklike ja tööstusstandardite nõuetele (vastavalt kodumaistele ja välismaistele kirjanduse aruannetele, pole tõsist elektromagnetilise ühilduvuse disaini ja põhjalikku testimist). on läbi viidud ja piisav EMC-testi läbimine on keeruline) ning see võib hinnata ka väliste elektromagnetiliste häirete mõju astet tootele ja sellega seotud summutusmeetmete tõhusust ning selgitada välja konkreetsed põhjused (allikad ja toimeviisid). ), et toode on elektromagnetilise ühilduvuse testi tõttu kahjustatud, et võtta vastavaid meetmeid. mõõta. Seetõttu on EMC-testide läbiviimine toote kavandamise ja lõpetamise algstaadiumis toodete turustamisele jõudmiseks hädavajalik ülesanne. Teisest küljest on toodete elektromagnetilise ühilduvuse mõistmine oluline tegur kaupade kontrollimisel ja toodete kasutajate heakskiitmisel. Kõik need nõuavad EMC jõudlusnõuete mõistmist ja teadmisi testimise kohta.
Toiteallikatoodete elektromagnetilise ühilduvuse testil on oma spetsiifilised nõuded, mis on määratud seda tüüpi toodete funktsioonidega. Esiteks kasutatakse toitetoodet toiteallika (tavaliselt vooluvõrgu) ja selle teenindatava koormuse (tavaliselt elektromagnetiliste häirete suhtes tundlike infotehnoloogiaseadmete) vahel. Selle põhifunktsioon on tagada, et võimsustegur ei mõjutaks ühendatud koormust. rike või mõju tõttu tekkinud kahju. Sel viisil on toiteallika toodete elektromagnetilise ühilduvuse nõuded loomulikult kõrgemad kui teistel toodetel. Kõige tüüpilisem näide siin on see, et toiteallikatoodete EMC-standard nõuab, et toiteallika sisendallika terminali ja väljundkoormuse terminali tuleks vastavalt testida juhtivate häirete suhtes. Lisaks, kui toiteallika toode on süsteemi töö (nt UPS) asendamatu osa ja toodet müüakse üldtootena, võidakse tootele teha teine EMC-test. Esmakordselt testitakse toote enda standardites määratletud EMC toimivusnäitajaid; teine kord on süstemaatiline EMC test, mis põhineb kasutajate arvamustel ja süsteemil, kuhu see kuulub.
Suur hulk uuringuid on näidanud, et vooluvõrgust lähtuv elektromagnetiline häire on kõige olulisem ja halvim elektromagnetiliste häirete liik. Niikaua kui seda tüüpi häireid saab lahendada, on immuunsusprobleem põhimõtteliselt lahendatud. Seetõttu ütlevad mõned inimesed, et tänapäeva infoühiskonna tehnilised omadused on "üks masin, kolm tükki", see tähendab arvuti ja riistvara, tarkvara ja elektrilised komponendid. Sel viisil peaks vahelduvvoolu stabiliseeritud toiteallikal kui toiteliidesel vooluvõrgu ja elektroonikaseadmete, eriti infotehnoloogiaseadmete vahel, olema tõhus toitefiltri funktsioon, vähemalt sellel peaks olema elektromagnetiliste häirete märkimisväärne summutav ja summutav mõju. Seda tuleks pidada vahelduvvoolu toiteallika oluliseks funktsiooniks. Loomulikult ei peaks see häiretevastase funktsiooniga vahelduvvoolu stabiliseeritud toiteallika puhul mitte ainult parandama oma häiretevastast jõudlust, vaid omama ka selle väljundiga ühendatud ja EMI suhtes tundlike elektroonikaseadmete EMC-jõudlust, et saavutada suurem EMC* * Margin, see on häiretevastase vahelduvvoolu reguleeritud toiteallika peamine funktsionaalne nõue, mille funktsioon on häiremüra puhastamine. See on üks SJ/T10541-94 "Interference-vastase vahelduvvoolu stabiliseeritud toiteallika üldiste tehniliste tingimuste" koostamise aluseks.
Teisest küljest on mõned EMC-ga sarnased nõuded kajastunud toiteallikatoodete toimivusnäitajates. Näiteks vahelduvvoolu reguleeritud toiteallika allikapinge mõju ja väljundpinge suhtelise harmoonilise sisu nõuded. Lisaks võivad mõned elektromagnetilise ühilduvuse elemendid, mis on tundlikud ainult nõrga vooluga elektroonikaseadmete suhtes, nagu vooluvastase sagedusega magnetvälja häired, elektrostaatilised lahendused, kiirgusega elektromagnetvälja häired jne, avaldada vähe mõju suure võimsusega elektriseadmetele, mistõttu need on ei ole SJ/T10541-94 testüksustes vajalikuna loetletud. Sel viisil erinevad vahelduvvoolu reguleeritud toiteallikate EMC nõuded muude elektri- ja elektroonikaseadmete omadest.
2 EMC-testi üksused ja nõuded
Elektromagnetilise ühilduvuse testimise nõuded jagunevad toote kasutuse järgi 3 kategooriasse: nimelt ** kategooria, tööstus- ja kaubanduskeskkonna kasutuskategooria ning tsiviil- ja elukeskkonna kasutuskategooria. Kahe viimase testielemendid, nõuded ja meetodid on suhteliselt järjepidevad ning erinevus seisneb näitajate nõuetes. Kategooria ** erineb kahest viimasest kategooriast selle erilise kasutuse tõttu. Lisaks on kasutuse eripära tõttu lennu- ja merevarustusele sama kõrged nõuded kui sõjalisele varustusele ning kehtivad rahvusvahelised üldstandardid ja spetsifikatsioonid. Tuginedes turul müüdavate vahelduvvoolu reguleeritud toiteallikate kasutustingimustele, keskendub käesolev artikkel kahele viimasele kategooriale.
Pidades silmas ühiskonnas üha suuremat tähelepanu EMC-probleemidele, mis hõlmab paljusid elukutseid ja tooteid, on IEC käsitlenud EMC nõudeid IEC põhistandardina. See on uusim IEC61000 seeria standard. Seda standardit on rahvusvaheliselt peetud üldstandardiks, millel on sama tähtsus kui riiklikul standardil. Üks neist, IEC61000-4 "Testimistehnoloogia", on EMC-testide juhtimise põhistandard. Kuna EMC-tehnoloogia on keeruline, multidistsiplinaarne ja pidevalt arenev uus tehnoloogia, vaadatakse ja täiustatakse pidevalt ka asjakohaseid EMC-testielemente, nõudeid ja meetodeid. Seetõttu ei ole paljud IEC-s61000-4 olevad üksused veel ametlikult välja antud ja on endiselt mustandi kujul. Selleks, et lugejatel oleks sellest teadmiste aspektist lihtsam aru saada, tutvustame vahelduvvoolu reguleeritud toiteallikaid hõlmavaid projekte ja keskendume asjakohaste riiklike standarditega vastu võetud IEC projektidele.
