Como realizar o projeto EMC da fonte de alimentação regulada CA
O desempenho EMC é um requisito de índice importante da fonte de alimentação CA regulada. Com base nos requisitos para o valor de uso da fonte de alimentação CA regulada, seu desempenho EMC não deve apenas atender ao índice de imunidade de um nível de severidade mais alto e ao limite de interferência eletromagnética qualificado, mas, mais importante, deve ser para sua carga (sensível a IME). equipamentos eletrônicos) para fornecer margem de segurança EMC suficiente. Neste documento, combinado com os requisitos de desempenho EMC do produto, os requisitos relevantes e os métodos de teste são explicados em detalhes e as opiniões pessoais são apresentadas.
1 Conceitos básicos
A compatibilidade eletromagnética (ElectromagneTIcCompaTIbility, conhecida como EMC) é um importante índice de qualidade de 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 EMC relevantes da IEC 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 EMC relevante testes.
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 de alimentação do equipamento e a linha de terra. Para o equipamento, a capacidade do capacitor deve atender aos requisitos de valor limite da corrente de fuga no padrão de segurança; 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 EMC do produto deve incluir dois aspectos: (1) Teste a intensidade da perturbação eletromagnética que ele envia para o mundo externo para confirmar se ele atende aos requisitos de valor limite estipulados nos padrões relevantes.
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: ou seja, uso militar, uso em ambiente industrial e comercial e 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 militar 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 famoso padrão da série IEC61000. Esta norma tem sido considerada internacionalmente como uma norma comum com a mesma importância que a norma de segurança. 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. Para facilitar o entendimento dos leitores sobre esse conhecimento, apresentaremos os projetos que envolvem fontes de alimentação CA reguladas, com foco nos projetos IEC adotados pelas normas nacionais relevantes.
Condições e métodos de teste de EMC
O teste depende de três fatores: métodos, técnicas e equipamentos. O método é determinado pelo princípio de medição e pelo uso do equipamento de teste. A tecnologia são todos os métodos de teste adotados para obter os resultados corretos do teste (maior precisão), e o equipamento é tudo o que reflete os dois fatores acima para servir ao teste. dispositivo técnico. Todos devem ser padronizados para garantir a reprodutibilidade e autenticidade dos testes.
As condições de teste EMC são determinadas pelo método de teste. Os métodos de teste específicos são divididos em método de bancada de teste realizado em condições de laboratório e método de campo realizado em condições reais de uso. É impossível simular todos os fenômenos de interferência que podem ser encontrados no campo, especialmente o método de campo tem limitações intransponíveis. No entanto, por meio de testes padronizados, as informações sobre o desempenho de EMC do dispositivo em teste podem ser obtidas de forma mais abrangente. Por esse motivo, a recomendação internacional é adotar primeiro o método de bancada, a menos que não possa ser realizado em laboratório, geralmente não é utilizado o método de campo.
O principal método de teste de imunidade é selecionar o nível de severidade apropriado de acordo com as condições do ambiente eletromagnético do equipamento, combinado com as medidas tomadas pelo usuário para o equipamento, testar de acordo com os métodos de teste relevantes e, finalmente, avaliar o teste resultados de acordo com as condições de julgamento qualificado propostas pelas normas do produto Elegibilidade. Esta é a principal diferença entre o teste de imunidade e outros testes.
A fonte de perturbação eletromagnética no ambiente eletromagnético, o método de acoplamento da fonte de perturbação eletromagnética ao equipamento, a sensibilidade do equipamento à perturbação eletromagnética e as medidas de proteção do usuário no local de trabalho estão diretamente relacionadas ao nível de severidade. Ou seja, o ambiente de uso determina a forma de interferência e as condições de proteção da instalação determinam o nível de severidade da interferência. GB/T13926.4 estipula especificamente as condições do ambiente elétrico sob a operação do equipamento correspondente ao nível de severidade no ambiente eletromagnético:
Nível 1, com ambiente bem protegido, como sala de informática;
Nível 2, ambientes protegidos como salas de controle ou salas terminais de fábricas e usinas de energia;
Nível 3, ambiente industrial típico, como dispositivos de processo industrial, salas de retransmissão de usinas e subestações de alta tensão ao ar livre;
Nível 4, ambientes industriais agressivos, como centrais elétricas, equipamentos de processo industrial sem medidas especiais de instalação, áreas externas, etc.
Na IEC801-5, a fonte do surto é o transiente de comutação de energia ou o transiente de descarga atmosférica indireta, e as condições de instalação e instalações de proteção dos equipamentos são classificadas da seguinte forma (aplicável ao surto):
Classe 0: Ambiente elétrico bem protegido com proteção contra sobretensão primária e secundária, geralmente em uma sala especial, e a sobretensão não excederá 25V;
Categoria 1: ambiente elétrico com proteção local e proteção primária contra sobretensão, e a tensão de pico não excede 500V;
Tipo 2: A linha de energia é separada de outras linhas, o ambiente elétrico com bom isolamento do cabo e a tensão de pico não excede 1kV;
Categoria 3: O ambiente elétrico onde os cabos de energia e os cabos de sinal são colocados em paralelo e a tensão de pico não excede 2 kV;
Categoria 4: A linha de interligação é colocada ao longo do cabo de alimentação, pois é ao ar livre, e o ambiente elétrico onde o circuito eletrônico e o circuito elétrico usam cabos, a tensão de surto não excede 4kV;
Categoria 5: O ambiente elétrico onde os dispositivos eletrônicos são conectados a cabos de telecomunicações e linhas aéreas de energia em áreas não povoadas.
Não há teste de surto para a categoria 0. Os produtos de fonte de alimentação geral estão em ambiente elétrico de Classe 1 ou Classe 2, e o nível de severidade pode ser selecionado como Classe 1 ou Classe 2.
