電磁發(fā)射的試驗方法詳細(xì)介紹

編者按：關(guān)于對UPS的EMC的要求，是廣大電源科技工作者所共同關(guān)心的問題。本刊從上期開始分次選登國家標(biāo)準(zhǔn)（報批稿）中的部分內(nèi)容，以使從事這方面工作的科技工作者先睹為快。

不間斷電源設(shè)備（UPS）

第2部分：電磁兼容性（EMC）要求

附錄A

（規(guī)范性附錄）

電磁發(fā)射的試驗方法

這些試驗?zāi)康氖菧y量由UPS產(chǎn)生且通過傳導(dǎo)和輻射方式傳播的電磁輻射電平。

本附錄主要關(guān)注連續(xù)性電磁發(fā)射。

根據(jù)UPS的物理尺寸和功率額定值，對實際提供的UPS，制造廠可以選擇最合適的試驗場所和試驗布置。

某些情況，例如多模塊構(gòu)成的系統(tǒng)，唯一的解決方法是在安裝現(xiàn)場進(jìn)行評估試驗。因此，下述試驗裝置和方法，盡可能提供一般的規(guī)范，以適合大多數(shù)UPS。

A.1 測量設(shè)備

A.1.1 測量儀器

準(zhǔn)峰值檢波器接收機(jī)和平均值檢波器接收機(jī)應(yīng)符合GB/T6113.1。

注:也可以使用具有其它檢波特性的測量儀器，只要能證明騷擾值的測量結(jié)果是相同的。為方便起見，特別在受試設(shè)備的工作頻率在工作周期內(nèi)顯著變化時，應(yīng)該盡量使用掃頻接收機(jī)或頻譜分析儀。

A.1.2 人工電源網(wǎng)絡(luò)（AMN）

測量電源端子騷擾電壓應(yīng)使用在GB/T6113.1第10.3規(guī)定的50Ω／50μH的人工電源網(wǎng)絡(luò)。

人工電源網(wǎng)絡(luò)在橫跨電源的測量點提供一個規(guī)定的射頻阻抗，并同時為受試設(shè)備與電源線上的環(huán)境噪聲提供隔離。

A.1.3 電壓探頭

UPS的輸出以及由于UPS輸入電流額定值過大而不能使用人工電源網(wǎng)絡(luò)測量時，應(yīng)使用按GB/T6113.1第11.2的要求和圖10所示的電壓探頭。探頭依次連接在每一線和所選擇的參考地（金屬平板、金屬管）之間測量。

探頭主要由一個耦合電容器和一個電阻構(gòu)成，以使電網(wǎng)和地之間的總阻抗至少為1500Ω。電容器或保護(hù)測量接收機(jī)防止危險電流的任何其它器件對測量準(zhǔn)確度的影響，均應(yīng)小于ldB，或可以校準(zhǔn)。

探頭的接地線要求用低阻抗連接到參考地，連接線的長度不應(yīng)小于最大測量頻率波長的1/10(30MHz時大于1m)，另外，頻率低于3MHz時，連接線長度不超過10m。

A.1.4 天線

按GB/T6113.1第14條的要求。

A.2 受試設(shè)備的布置

A.2.1 這里沒有特別的規(guī)定，在某種意義上而言，UPS的構(gòu)成、安裝、布置和操作符合常規(guī)應(yīng)用。相互聯(lián)系的接口電纜／負(fù)載／器件應(yīng)至少與UPS各接口、端口中的一個相連接，在實際上，每根電纜線接一個習(xí)慣使用的典型裝置。

根據(jù)最初的預(yù)試驗結(jié)果，對于有多路相同類型接口的UPS，可能需要增加互連電纜／負(fù)載／器件。增加到某一根電纜對輻射的影響不大于2dB時為止，但是布置選擇的原理和端口的負(fù)載情況應(yīng)在試驗報告中說明。

A.2.2 應(yīng)根據(jù)各個設(shè)備的要求確定互連電纜的類型和長度，如果電纜長度可以變化，則應(yīng)選取產(chǎn)生最大輻射的長度。

A.2.3 如果在試驗時為了達(dá)到兼容性，使用了屏蔽電纜或?qū)Ｓ秒娎|，那么，在說明書中應(yīng)包括建議使用這種電纜的說明。

A.2.4 超過規(guī)定長度的電纜，應(yīng)在電纜的中部進(jìn)行捆扎，電纜線束的長度應(yīng)為0.3m～0.4m。如果由于電纜太粗或太硬，或由于試驗是在用戶安裝現(xiàn)場進(jìn)行等原因不能捆扎時，則超長電纜的處置應(yīng)在試驗報告中明確說明。

A.2.5 為了保證試驗的可重復(fù)性，任何一組結(jié)果都應(yīng)附有關(guān)于電纜和受試設(shè)備方位的詳細(xì)說明，如有使用條件的要求，則這些條件應(yīng)在文件中予以規(guī)定，例如電纜長度，電纜類型，屏蔽和接地要求，這些條件應(yīng)包括在說明書中。

A.2.6 當(dāng)對一個與其它設(shè)備相互配合而構(gòu)成一個系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行評估時，可用其它設(shè)備代替整個系統(tǒng)，或者使用模擬器進(jìn)行評估。無論采用何種方法，都應(yīng)注意保證受試設(shè)備與系統(tǒng)其它部分的影響或滿足A.5.5所規(guī)定的環(huán)境噪聲條件的模擬器的影響一起評估，用來代替實際設(shè)備的任何模擬器應(yīng)能完全地體現(xiàn)接口的電特性和在某些情況下的機(jī)械特性，尤其是射頻（RF）信號阻抗以及電纜的構(gòu)造和類型。

注：本程序要求能夠評估與其它制造廠的另外一些設(shè)備組合而構(gòu)成一個系統(tǒng)的設(shè)備。

A.2.7 對于蓄電池外置的UPS，應(yīng)盡可能地使?電池包括在試驗方案之中，并按說明書安裝。

若不可能，或者是由包括了蓄電池的其它設(shè)施供電時，則在試驗報告中應(yīng)對此作出說明。

A.2.8 交流輸出應(yīng)接電阻負(fù)載，并且可以調(diào)節(jié)，以獲得被測UPS所需承擔(dān)的有功功率。

A.2.9 受試設(shè)備相對于接地平面的位置應(yīng)與實際使用中情況相符合，即落地式UPS應(yīng)放在接地平面或放在緊貼接地平面的絕緣地板上（如木制地板），而臺式UPS應(yīng)放在非金屬的桌子臺面上。電源電纜和信號電纜相對于接地平面的走向應(yīng)等效于實際使用情況，接地平面可以是金屬的。

注：附錄A5.3和A.8.1分別給出了端子電壓測量，場強(qiáng)測量的特定的接地平面的要求。

A.3 最大發(fā)射布置的確定

應(yīng)在預(yù)測試中尋找相對于限值的最大發(fā)射的頻率，此時，UPS處于典型運(yùn)行方式，并且電纜按常規(guī)位置放置，試驗布置應(yīng)能代表典型系統(tǒng)的配置情況。

應(yīng)通過檢測幾個有針對性的頻率上的騷擾，鑒別出最高的騷擾頻率，以確保所找的頻率為可能的最大騷擾頻率，并由此確定相關(guān)的電纜、UPS配置和運(yùn)行方式。

UPS的預(yù)試驗方案按圖A.4到A.11。UPS和外圍設(shè)備的距離按照圖示，為了找到最大值，只可改變電纜的方向和位置。

在本試驗程序中，臺式設(shè)備的電纜只在典型布置的范圍內(nèi)改變方向和位置。對落地式設(shè)備，電纜應(yīng)按使用者安裝時那樣放置，且不再作進(jìn)一步調(diào)整。對落地式設(shè)備，如果電纜的安裝規(guī)定不清楚，或每一次的安裝可能不一樣，還應(yīng)改變電纜方向和位置，使之達(dá)到產(chǎn)生最大發(fā)射值。

端子騷擾電壓和騷擾場強(qiáng)的最終測量按A.5、A.6和A.7分別進(jìn)行。

A.4 試驗時設(shè)備的工作狀態(tài)

UPS應(yīng)在所設(shè)計的額定工作電壓和典型的負(fù)載條件運(yùn)行，負(fù)載可以是實際負(fù)載，也可以是模擬負(fù)載。無論是用試驗程序還是用其它的測量方法，在試驗UPS時，所有對發(fā)射有影響的元器件都必須處于工作狀態(tài)，以保證所測到的是整個受試系統(tǒng)發(fā)射。并且，對任何一種UPS運(yùn)行方式都必須用這種方式來試驗。

A.5 電源端子騷擾電壓的測量方法

A.5.1 測量接收機(jī)

使用附錄A.1.1所述的準(zhǔn)峰值檢波器接收機(jī)和平均值檢波器接收機(jī)進(jìn)行試驗。

A.5.2 人工電源網(wǎng)絡(luò)（AMN）

應(yīng)使用附錄A.1.2所描述的人工電源網(wǎng)絡(luò)。

將試驗單元和人工電源網(wǎng)絡(luò)相連，試驗單元的擺放應(yīng)使其邊界與人工電源網(wǎng)絡(luò)最近的表面之間的距離為0.8m。

制造商提供的電源軟線，一般應(yīng)為1m長，如果超過1m，則應(yīng)將其超長部分來回折疊，折疊長度不超過0.4m。

如果制造商在安裝說明書中對電源電纜另有規(guī)定,則應(yīng)使用長度為1m的該類型電源電纜連接試驗單元和人工電源網(wǎng)絡(luò)。

按制造商在安裝說明書中的規(guī)定布置試驗單元,并連接電纜。

安全所需的接地線應(yīng)接到人工電源網(wǎng)絡(luò)的參考地上,除制造商提供接地線或另有規(guī)定外，該接地線應(yīng)為1m長，其走向應(yīng)平行于電源線,兩線間隔不超過0.1m。

由制造商規(guī)定或提供的為了連接到相同的終端作為安全接地的其它接地線(例如EMC所需的接地線)也應(yīng)一并連接到人工電源網(wǎng)絡(luò)的參考地上。

從本地廣播服務(wù)區(qū)域耦合過來的傳導(dǎo)環(huán)境噪聲可能使得在某些頻率無法進(jìn)行測量。此時，可以在人工電源網(wǎng)絡(luò)與供電電源之間插入一個合適的附加的射頻濾波器，或在屏蔽室內(nèi)測量。構(gòu)成該射頻濾

波器的元件應(yīng)封閉在一個金屬屏蔽盒內(nèi)。該金屬屏蔽盒直接連接到測量系統(tǒng)參考地上。接上附加的射頻濾波器后，人工電源網(wǎng)絡(luò)的阻抗在測量頻率仍應(yīng)滿足要求。

例外：

UPS的額定功率值超過人工電源網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)稱值時，則允許使用符合GB/T6113.1和圖A.2所示的電壓探頭來測量電源端子騷擾電壓。

這種情況下，電源的額定電流值應(yīng)至少與所安裝UPS的電流額定值相等，以盡可能地與現(xiàn)場供電電源的阻抗相匹配。

A.5.3 接地平面

如果受試設(shè)備不接地且是非落地式設(shè)備，則應(yīng)放在距離面積至少為2m×2m的水平參考接地平面或垂直參考接地平面0.4m處，并應(yīng)與其它不屬于該試驗單元的組成部分的任何金屬面或接地平面保持0.8m的距離。如果在屏蔽室內(nèi)進(jìn)行測量，則上述0.4m距離可以是距屏蔽室任一側(cè)壁的距離。

落地式設(shè)備遵守相同的規(guī)定，只是應(yīng)該放在一塊水平金屬接地板上。接觸的各點應(yīng)和正常使用相一致，但不能與接地平面形成金屬接觸，參考接地平面應(yīng)至少比試驗單元的邊框大0.5m，且最小尺寸為2m×2m。

應(yīng)用盡可能短的導(dǎo)體將AMN參考接地點連接到參考接地平面上，導(dǎo)體長寬比小于3：l，或用螺栓固定到參考接地平面上。

A.5.4 傳導(dǎo)發(fā)射測量的設(shè)備布置

按A.2的要求布置并運(yùn)行UPS，臺式和落地式設(shè)備的布置按圖A.4～圖A.9。

臺式UPS應(yīng)放置在高出地平面0.8m的非金屬臺上，它距與水平金屬接地平面相連的垂直接地平面0.4m（見A.5.3）。

設(shè)計成臺式或落地式兩用的設(shè)備應(yīng)按臺式的布置來進(jìn)行試驗，除非典型安裝為地面放置，并采用相應(yīng)的布置。

那種設(shè)計在墻壁上安裝使用的設(shè)備應(yīng)按臺式UPS的布置來進(jìn)行試驗，設(shè)備的方位應(yīng)與正常工作時的情況相一致(即正常安裝位置)。