Requisitos de compatibilidade eletromagnética e métodos de teste para fonte de alimentação estabilizada CA
1 Conceitos básicos
A compatibilidade eletromagnética é um importante índice de qualidade para produtos elétricos e eletrônicos. Pode-se considerar que a qualidade do produto é composta principalmente por dois grandes conteúdos: normas de qualidade e indicadores técnicos. A primeira envolve as normas gerais, ou seja, o IEC internacional, e os padrões básicos formulados pelo país na China; o último é a regulamentação das funções do produto e seus requisitos técnicos. A compatibilidade eletromagnética e os requisitos de segurança são padrões básicos. Agora a EMC formou um sistema completo de padrões básicos, padrões comuns, padrões de família e padrões de produtos. Além disso, existe uma legislação especial para esse fim internacionalmente. Por exemplo, a União Européia formulou regulamentos estipulando que, a partir de 1º de janeiro de 1996, os produtos elétricos e eletrônicos devem obter a certificação de qualificação de gerenciamento de baixa tensão (Diretiva LV) e gerenciamento de compatibilidade eletromagnética (Diretiva EMC) antes de poderem ser vendidos em o mercado. Ao longo dos anos, novos padrões EMC foram lançados oficialmente na China. No entanto, deve-se ressaltar que os padrões IEC EMC relevantes continuarão a ser atualizados de rascunhos ou versões antigas para versões oficiais, e os padrões nacionais EMC relevantes também serão continuamente atualizados e lançados, e a versão mais recente prevalecerá para testes EMC relevantes .
O chamado EMC é definido em GB/T4365-1996 "Terminologia de Compatibilidade Eletromagnética" como: a capacidade de um dispositivo ou sistema funcionar normalmente em seu ambiente eletromagnético sem causar perturbações eletromagnéticas inaceitáveis em qualquer coisa no ambiente. Esta definição resume três aspectos. Primeiro, a limitação da perturbação eletromagnética. A perturbação eletromagnética é onipresente, mas pode ser restringida por padrões de qualidade e sua nocividade pode ser limitada por meios técnicos. Isso significa que o valor limite da intensidade do distúrbio eletromagnético enviado deve ser estipulado para o produto para garantir que o ambiente eletromagnético seja qualificado. Em segundo lugar, a imunidade de perturbação eletromagnética. Isso significa que o produto deve ser capaz de funcionar normalmente no ambiente eletromagnético com intensidade de perturbação eletromagnética especificada sem reduzir seu índice de desempenho. Terceiro, a padronização e compatibilidade do ambiente eletromagnético. Ou seja, tomar qualquer medida contra distúrbios eletromagnéticos não pode degradar o desempenho de si mesmo ou de outros produtos ou sistemas no mesmo ambiente eletromagnético, e só pode coexistir de maneira amigável e "pacífica". Por exemplo, para reduzir a interferência de condução, um capacitor é conectado em paralelo entre a linha de fase da fonte de alimentação do equipamento e a linha de terra. Para o equipamento, a capacidade do capacitor deve atender aos requisitos de valor limite do padrão nacional para corrente de fuga; para o sistema, deve-se evitar que se torne uma fonte de acoplamento de interferência do sistema e afete o trabalho do sistema. Portanto, o teste de EMC do produto deve incluir dois aspectos:
(1) Teste a intensidade da perturbação eletromagnética que envia para o mundo exterior para confirmar se atende aos requisitos de valor limite estipulados nas normas relevantes;
(2) Realize um teste de sensibilidade sob as condições do ambiente eletromagnético da intensidade de perturbação eletromagnética especificada para confirmar se atende aos requisitos de imunidade estipulados nos padrões relevantes.
Esses dois aspectos são respectivamente Interferência Eletromagnética ou Distúrbio Eletromagnético e Imunidade a um Distúrbio no projeto de teste EMC; o termo Suscetibilidade era comumente usado neste último. A ocorrência de interferência eletromagnética depende da intensidade da fonte de interferência, do método de acoplamento da interferência e da sensibilidade do equipamento à interferência. Portanto, os requisitos de desempenho e métodos de teste para EMC nos padrões relevantes não são apenas divididos em diferentes itens de acordo com diferentes propriedades e tipos, mas também divididos em duas categorias de acordo com os diferentes métodos de transmissão de distúrbios eletromagnéticos: ou seja, interferência conduzida e irradiada interferência. O primeiro detecta principalmente a intensidade e a faixa de frequência de harmônicos de energia de frequência de energia e ruído de alta frequência que o equipamento em teste conduz para fora através da linha de energia ou linha de sinal, que pertence aos efeitos de campo próximo e campo de indução de perturbação eletromagnética. O último detecta a intensidade e a faixa de frequência do ruído de radiofrequência diretamente irradiado pelo dispositivo em teste, que visa principalmente o efeito de campo distante da perturbação eletromagnética. Vale a pena notar que, nos últimos anos, a comunidade internacional prestou atenção especial aos dois aspectos da interferência harmônica da fonte de alimentação e aos requisitos de imunidade do equipamento. O primeiro envolve os requisitos de proteção ambiental das redes elétricas públicas. O último é garantir a confiabilidade do equipamento ou sistema. Por esse motivo, muitos padrões também separam especificamente os requisitos de conteúdo de corrente harmônica da fonte de alimentação e imunidade como dois requisitos técnicos principais do projeto EMC e os separam como itens separados. Deve-se destacar que, para a sociedade da informação, o prejuízo causado pelo funcionamento anormal de equipamentos de tecnologia da informação é muitas vezes difícil de mensurar em moeda. Nas condições realistas em que é impossível evitar completamente os distúrbios eletromagnéticos, é particularmente importante melhorar a imunidade dos produtos nas condições ambientais eletromagnéticas especificadas.
Especificamente, além de confirmar se o desempenho EMC do produto atende aos requisitos dos padrões nacionais e da indústria nos testes de rotina de itens EMC específicos pelo fabricante (de acordo com relatórios de literatura nacional e estrangeira, nenhum projeto EMC sério e testes completos foram foi realizado e suficiente É difícil passar no teste EMC), e também pode avaliar o grau de influência de distúrbios eletromagnéticos externos no produto e a eficácia das medidas de supressão relacionadas e descobrir as razões específicas (fontes e vias de ação ) do produto danificado pelo teste EMC para adoção das medidas correspondentes. medir. Portanto, realizar testes de EMC no estágio inicial de projeto e finalização do produto é uma tarefa indispensável para que os produtos entrem na comercialização. De outra perspectiva, entender o desempenho EMC dos produtos é um fator importante para a inspeção de commodities e aprovação de produtos pelo usuário. Tudo isso requer uma compreensão dos requisitos de desempenho da EMC e conhecimento de teste.
O teste EMC de produtos de alimentação tem seus requisitos específicos, que são determinados pelas funções desse tipo de produto. Em primeiro lugar, o produto da fonte de alimentação é usado como a interface de energia entre a fonte de alimentação (geralmente a rede elétrica) e a carga que ela atende (normalmente equipamentos de tecnologia da informação sensíveis a distúrbios eletromagnéticos). Sua função básica é garantir que a carga conectada não seja afetada pelo fator de potência. mau funcionamento ou dano devido à influência. Desta forma, os requisitos de EMC para produtos de fonte de alimentação são naturalmente maiores do que outros produtos. O exemplo mais típico aqui é que o padrão EMC de produtos de fonte de alimentação exige que o terminal de fonte de entrada e o terminal de carga de saída dos produtos de fonte de alimentação sejam testados para interferência conduzida, respectivamente. Além disso, se o produto da fonte de alimentação for uma parte indispensável do trabalho do sistema (como no-break) e o produto for vendido como um produto geral, o produto poderá ser submetido a um segundo teste de EMC. A primeira vez é para testar as características de desempenho EMC especificadas nos próprios padrões do produto; a segunda vez é realizar um teste EMC sistemático com base nas opiniões do usuário e do sistema ao qual ele pertence.
Um grande número de estudos mostrou que a perturbação eletromagnética da rede elétrica é o tipo mais importante e pior de perturbação eletromagnética. Desde que esse tipo de interferência possa ser resolvido, o problema de imunidade estará basicamente resolvido. Portanto, algumas pessoas dizem que as características técnicas da atual sociedade da informação são "uma máquina, três peças", ou seja, computador e hardware, software e componentes elétricos. Desta forma, a fonte de alimentação estabilizada AC como a interface de energia entre a rede elétrica e os equipamentos eletrônicos, especialmente equipamentos de tecnologia da informação, deve ter uma função de filtro de energia eficaz, pelo menos deve ter um efeito significativo de atenuação e supressão de distúrbios eletromagnéticos. Isso deve ser considerado como uma função essencial da fonte de alimentação CA. Naturalmente, para uma fonte de alimentação AC estabilizada com função anti-interferência, ela não deve apenas melhorar seu desempenho anti-interferência, mas também ter o desempenho EMC de produtos eletrônicos conectados à sua saída e sensíveis a EMI, de modo a obter maior EMC* * Margem, este é um requisito funcional importante da fonte de alimentação regulada AC anti-interferência com a função de purificar o ruído de interferência. Esta é uma das bases para compilar SJ/T10541-94 "Condições técnicas gerais para fonte de alimentação estabilizada AC anti-interferência".
Por outro lado, alguns requisitos semelhantes ao EMC foram refletidos nos indicadores de desempenho dos produtos de fonte de alimentação. Por exemplo, o efeito da tensão da fonte da fonte de alimentação CA regulada e os requisitos de conteúdo harmônico relativo total da tensão de saída. Além disso, alguns itens EMC que são sensíveis apenas a equipamentos eletrônicos de corrente fraca, como interferência de campo magnético anti-frequência de energia, descarga eletrostática, interferência de campo eletromagnético irradiado, etc., podem ter pouco impacto em equipamentos elétricos de alta potência, portanto, eles não estão listados como necessários nos itens do teste SJ/T10541-94. Desta forma, os requisitos de EMC para fontes de alimentação reguladas por CA são diferentes daqueles de outros produtos elétricos e eletrônicos.
2 Itens e requisitos de teste de EMC
Os requisitos de teste de EMC são divididos em 3 categorias de acordo com o uso do produto: a saber, ** categoria, categoria de uso em ambiente industrial e comercial e categoria de uso em ambiente civil e residencial. Os itens de teste, requisitos e métodos dos dois últimos são relativamente consistentes, e a diferença está nos requisitos para indicadores. A categoria ** é bastante diferente das duas últimas categorias devido ao seu uso especial. Além disso, devido à particularidade de uso, os equipamentos aeronáuticos e marítimos têm os mesmos requisitos elevados que os equipamentos militares, existindo normas e especificações gerais internacionais. Com base nas condições de utilização das fontes de alimentação CA reguladas comercializadas no mercado, este artigo centra-se nas duas últimas categorias.
Tendo em vista a crescente atenção às questões de EMC na sociedade, envolvendo muitas profissões e produtos, a IEC tratou os requisitos de EMC como o padrão básico da IEC. Este é o mais recente padrão da série IEC61000. Este padrão tem sido considerado internacionalmente como um padrão geral com a mesma importância que o padrão nacional. Um deles, IEC61000-4 "Testing Technology", é o padrão básico para orientar os testes de EMC. Como a tecnologia EMC é uma nova tecnologia complexa, multidisciplinar e em constante evolução, os itens, requisitos e métodos de teste relevantes da EMC também estão sendo constantemente revisados e aprimorados. Portanto, muitos itens no IEC61000-4 ainda não foram lançados oficialmente e ainda estão em forma de rascunho. A fim de facilitar a compreensão dos leitores sobre esse aspecto do conhecimento, apresentaremos os projetos que envolvem fontes de alimentação CA reguladas e focaremos nos projetos IEC adotados pelas normas nacionais relevantes.
